Procédures modérées
Rôle du Métabolisme dans le Couplage Neuro-vasculaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Modifiées pour que leurs neurones s'activent sous l'effet de la lumière, des souris transgéniques sont utilisées pour étudier le couplage entre activité des neurones et débit sanguin cérébral. 315 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. 120 subissent une chirurgie d'une heure sous anesthésie profonde, dont la pose d'implants chroniques, et 300 passent une à deux heures trente en imagerie, chaque animal étant utilisé plusieurs fois pour multiplier les mesures. Le porteur annonce à long terme des cibles diagnostiques et thérapeutiques, et la promotion d'un mode de vie adapté comme l'exercice physique, quand les chirurgies et les anesthésies répétées, elles, sont au protocole.
Objectifs
Lors d’une activation cérébrale, l’activité des neurones , le débit sanguin et le métabolisme local sont étroitement couplés. On parle de couplage neuro-vasculaire et de couplage neuro-métabolique. Ces couplages sont essentiels au fonctionnement du cerveau. Ils assurent une concentration adéquate de glucose dans le cerveau et conduisent à une montée transitoire du lactate. Cependant, en excès, le lactate peut devenir délétère. Il est d’ailleurs impliqué dans certains troubles neurologiques. Dans cette étude, nous testons l’hypothèse selon laquelle le lactate, produit par les neurones lors de l’activité neuronale, pourrait initialement favoriser la vasodilatation nécessaire à l’activite, mais en concentration excessive, pourrait induire une hyperactivité pathologique des neurones. Avec nos expériences, nous mettrons en évidence le mécanisme qui régule le flux sanguin après une forte activité neuronale pour éviter un excès de lactate et empecher l'hyperactivité des neurones. Le projet vise donc à déterminer comment le lactate sanguin et/ou le lactate produit localement modulent l'activité neuronale et le couplage neuro-vasculaire, grâce à des approches in vivo combinant l'imagerie par IRM avec des manipulations optogénétiques et pharmacologiques. Ce projet permettra de mieux comprendre la coordination entre activité neuronale, débit sanguin, et métabolisme chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les couplages entre activité neuronale, débit sanguin, et métabolisme. De plus, ces couplages étant la base physiologique de l’IRM fonctionnelle, ce projet contribuera aussi à une meilleure interprétation des signaux d'imagerie cérébrale. A long terme, ce projet pourrait également permettre d'identifier des cibles diagnostiques et thérapeutiques et contribuer à promouvoir l'adoption d'un mode de vie adapté (exercice physique entrainant une augmentation du lactate sanguin) à certains troubles neurologiques dans lesquels les altérations neuronales, vasculaires et métaboliques se superposent (maladies neurodégénératives, épilepsie).
Procédures
-Chirurgie sous anesthésie profonde : 120 animaux, durée 1h - Imagerie sous anesthésie profonde: 300 animaux, durée 1-2h30. - Une mise à mort par une méthode réglementaire est nécessaire à la fin pour les prélèvements et analyses.
Impact sur les animaux
Nous nous attendons à ce que certaines chirurgies, comme les implants chroniques, puissent causer de la douleur, du stress ou une perte de poids temporaire. Des effets indésirables (stress ou douleur) peuvent durer pour un temps variable d’un à trois jours après l’opération. Un risque de stress cardio-respiratoire est aussi présent lors de l’anesthésie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures pour prélèvement d’organe.
Remplacement
Le recours à l’animal est nécessaire car aucun milieu de culture ou système synthétique ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité des cellules du cerveau, en particulier les interactions métaboliques entre neurones et astrocytes. En outre, l'influence de la physiologie des autres organes sur le cerveau des mammifères n'est pas suffisamment comprise pour être imitée in vitro, ce qui peut entraîner une mauvaise interprétation des résultats.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux a été défini de façon à produire les données expérimentales robustes pour pouvoir répondre à la question scientifique du projet. Dans chaque procédure, les animaux sont utilisés plusieurs fois, soit pour établir la répétabilité d’une technique d’imagerie, soit pour obtenir un maximum de variables d’intérêts acquises sur le même animal. Les techniques de neuro-imagerie développées dans ce projet permettent un suivi longitudinal des animaux. Ceci permet d’augmenter la puissance statistique et de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre l’objectif scientifique.
Raffinement
-Examens IRM: douleur minimisée par application locale d’analgésique et application d’une pommade oculaire contre le dessèchement des yeux. - Pour prendre en charge la douleur liée aux chirurgies , injections d’analgésique avant et après les chirurgies - Points limites établis pour réduire la souffrance et le stress des animaux - Animaux hébergés en groupe, dans environnement à température contrôlée, avec cycle diurne-nocturne de 12h. Eau et nourriture fournies ad libitum. Animaux examinés quotidiennement par donneurs de soin, sous supervision permanente du vétérinaire du centre, également en charge du bien-être animal. Environnement enrichi par un système de nidification périssable renouvelé lors du change hebdomadaire. - La perfusion ne débute qu’une fois l’arrêt respiratoire constaté et l’absence de réflexe après le pincement de la patte confirmée.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs sont pertinents car ils peuvent être observés in vivo par des scanners IRM à haute performance et ce, malgré la petite taille des cerveaux murins. Les modèles transgéniques dont les cellules peuvent être activées directement sous l’effet de la lumière et nécessaires à notre étude ne sont disponibles que chez la souris. Les animaux seront donc des souris adultes âgées de 3 à 8 mois environ (le projet ne porte pas particulièrement sur le développement cérébral, or le métabolisme cérébral est sans doute différent pendant le développement).
Etude de l’efficacité d’une nouvelle famille de molécules de synthèse pour traiter l’infection à Mycobacterium tuberculosis chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Quarante minutes immobilisées dans une chambre de contention, le nez pointé vers un flux d'air chargé de bacilles tuberculeux : 560 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue. Les autres sont infectées par instillation nasale sous anesthésie, puis toutes reçoivent par gavage une molécule à tester, une fois par jour, cinq jours par semaine. Le porteur indique que les bactéries se multiplient dans les poumons en provoquant inflammation et lésions, avec altération de l'état général et difficultés respiratoires, et que l'accumulation de ces actes entraîne des nuisances sévères. Il énumère macaques, ovins, bovins, porcs, cobayes, lapins, rats et poissons zèbres parmi les modèles existants de la tuberculose, retient la souris et la qualifie de modèle "incontournable".
Objectifs
Malgré l’existence d'un vaccin et de médicaments, la tuberculose fait encore 1,4 millions de décès chaque année et reste l’une des maladies les plus meurtrières dues à un agent infectieux unique, Mycobacterium tuberculosis. Le traitement est long (6 mois) et combine plusieurs médicaments antituberculeux de première intention découverts dans les années 1950 et 1960. De plus, l’émergence et l’expansion de formes de tuberculose multi, extrêmement ou même totalement résistantes aux antibiotiques soulignent le besoin urgent de développer de nouvelles molécules thérapeutiques possédant de nouveaux mécanismes d'action, en complément de l'antibiothérapie actuellement préconisée par l'Organisation Mondiale de la Santé. La structure chimique unique de ces composés suggère un mode d'action distinct de celui des médicaments antituberculeux classiques ce qui pourrait permettre de contourner le problème d’apparition de résistance et/ou réduire la durée du traitement. Des données préliminaires sur une nouvelle famille de composés, ont montré que ces molécules sont capables d’inhiber la croissance du bacille tuberculeux (Mycobacterium tuberculosis) dans des cultures in vitro mais aussi qu’elles permettent de réduire la charge bactérienne dans certains types de cellules immunitaires. De façon remarquable, ces composés à tester n’ont pas d’effet cytotoxique sur différentes lignées de cellules humaines aux concentrations qui sont actives sur la bactérie. Le projet a pour objectif : 1/ tester l’efficacité contre la tuberculose in vivo chez la souris de ces composés à tester à différentes doses, et 2/ évaluer l'éventuelle synergie de ce traitement avec l'antibiothérapie standard utilisée pour traiter la tuberculose chez l'humain. Ce projet permettra de valider que cette famille de composés possède une activité antituberculeuse dans un modèle de souris infectées et ouvrira la voie à des études complémentaires visant à améliorer cette activité en vue du développement de nouveaux médicaments antituberculeux.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de valider ces composés à tester comme nouveaux candidats prometteurs pour le développement de nouveaux médicaments antituberculeux qui, de par leur structure innovante, pourraient prévenir le développement de souches résistantes et réduire la durée actuelle du traitement.
Procédures
Les animaux seront infectés 1) soit par voie aérosol, les animaux vigiles sont maintenus immobiles dans des chambres de contention avec le nez pointant vers le flux d’air (durée d’environ 40 minutes) 2) soit par voie nasale, les souris seront anesthésiées/analgésiées une fois pendant 1h pour être infectées (durée d’environ 1 minute). Puis les animaux vigiles recevront par voie orale 1 fois par jour, 5 jours par semaine, la molecule ou le traitement (durée inférieure à 2 minutes).
Impact sur les animaux
Un stress modéré pourra être engendré par la préhension et la contention afin de procéder au gavage. Un stress léger sera engendré lors des pesées pour certains animaux. L’infection des souris peut se faire soit par voie intranasale soit par nébulisation: - Pour l’instillation intranasale, des nuisances modérées sont présentes au moment de l’anesthésie (préhension, contention piqûre) et lors de l’infection des animaux. -Pour l’infection par nébulisation, les animaux sont maintenus immobiles dans des chambres avec le nez pointant vers le flux d’air. Cette opération induit un stress modéré. Suite à l’infection des souris par le bacille tuberculeux, les bactéries se multiplient dans les poumons de l’animal générant une inflammation et des lésions tissulaires. Des nuisances modérées peuvent alors être observées: altération de l’état général et difficultés respiratoires L’accumulation de ces actes sur l’animal entraine des nuisances sévères
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort. Il n’y a pas de possibilité de replacement, vu le contexte hautement pathogène.
Remplacement
Différents modèles cellulaires sont utilisés par les équipes travaillant sur la tuberculose. Malheureusement il n’existe aucun modèle cellulaire pertinent pour comparer l’efficacité thérapeutique potentielle de molécules. Le modèle animal est donc incontournable à l’heure actuelle. Dans ce contexte, le modèle animal le plus couramment utilisé en première intention est le modèle souris. Ce modèle reproduit notamment au niveau immunologique bon nombre des observations faites chez l’humain.
Réduction
Les expériences antérieures ont fourni des indications sur la taille des lots d’animaux à respecter pour obtenir en première intention des résultats statistiquement significatifs. La taille des lots d’animaux a été fixée à n=5 animaux par groupe, l'expérience devant être réalisée 3 fois pour s'assurer de sa reproductibilité Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet est de 560 souris. Le nombre de bactéries nécessaires à l'infection a déjà été déterminé dans notre laboratoire permettant de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, il existe différentes étapes susceptibles de générer de la douleur, de la souffrance ou de l’angoisse chez les animaux. Pour chaque étape, des mesures adéquates ont été mises en place pour suivre et réduire au maximum ces nuisances. Les infections pouvant être douloureuses seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Les souris infectées par Mycobacterium tuberculosis seront monitorées quotidiennement. L’aspect, les fonctions corporelles et le comportement des animaux seront pris en compte à chaque observation et des points limites seront mis en place. Les animaux présentant des signes de souffrance seront immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
S'agissant de la tuberculose, il existe, au-delà de l'utilisation de prélèvements humains, des modèles animaux communs divers : macaques, ovins, bovins, porc, cobaye, lapin, rat, souris, poisson zèbre pour citer les principaux ainsi que des modèles cellulaires. Le modèle le plus accessible est l'infection d'un type de cellules immunitaires par les bactéries. L’efficacité de ces molécules a été montré in vitro dans un modèle de cellules immunitaires infectés par Mycobacterium tuberculosis et elle doit être confirmer in vivo. En effet, s'agissant de réponses intégrées, celles-ci ne sont pas prévisibles sur ce type de cellules immunitaires. Le modèle murin devient alors incontournable. Parmi les différents modèles animaux de la tuberculose, nous avons choisi la souris qui est largement utilisée pour le développement de médicaments et de vaccins antituberculeux. Le stade de développement choisi est le stade adulte car toutes les fonctions de l’organisme sont matures (notamment système immunitaire et digestif pour la métabolisation des molécules). Pour cette raison, nous n’utiliserons pour ce projet que des souris adultes et, si possible, par soucis d’homogénéité, âgées entre 6 et 8 semaines.
MEGAMAR_EMR Etude des patrons d’occupation des poissons à proximité d’une structure d’énergie marine renouvelable utilisant le marquage en milieu naturel
- Conservation des espèces
Autres poissons : 160
Capturés à la ligne, à la palangre ou au chalut, placés en vivier, anesthésiés puis ouverts pour l'implantation chirurgicale d'un émetteur, 200 poissons dont 40 bars subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les poissons plats reçoivent un marquage externe, les requins sont maintenus en immobilité tonique, et l'ensemble des manipulations tient en moins de trente minutes par individu. Le porteur reconnaît que la littérature manque de points limites objectifs et quantitatifs pour les poissons marins sauvages, les réponses à la douleur variant selon les espèces, et signale des mortalités directes ou indirectes possibles. Tous les individus marqués sont remis à l'eau au lieu de capture, pour suivre par télémétrie acoustique leur fréquentation d'un mât de mesure implanté dans un parc éolien en mer.
Objectifs
Le développement des parcs éoliens en mer (PEM) est aujourd’hui en plein essor en France et en Europe. Ces infrastructures génèrent des modifications d’habitat des écosystèmes marins et peuvent avoir un impact potentiel sur les communautés biologiques. Les espèces marines, telles que les poissons, sont susceptibles d’être impactées par les PEM, dans leur distribution, leur abondance et leur comportement, en raison d'effets directs potentiels, mais aussi d'un large éventail d'effets écologiques sous-jacents - y compris l' « effet de récif », l' « effet d’agrégation temporaire d’espèces mobiles», l’ « effet barrière », la « perte d'habitat » et les « perturbations acoustiques » - qui peuvent, à terme, affecter la dynamique de la population . Ces effets doivent être identifiés et quantifiés grâce à un suivi exhaustif et à long terme, compte tenu des fonctions écologiques et de l'importance socio-économique des poissons. Actuellement, les preuves empiriques sont rares, car le plan d'échantillonnage des études traditionnelles utilisées dans l'évaluation de l'impact réglementaire des PEM n'est généralement pas suffisant ou adapté pour détecter et quantifier ces différents effets. Dans ce contexte, ce projet vise à caractériser les variations temporelles des patrons d’occupation des peuplements de poissons autour d’une structure de PEM pour mieux appréhender le fonctionnement de l'écosystème en relation avec les structures EMR. Pour cela, ce projet emploie la télémétrie acoustique passive pour suivre et évaluer la dynamique des peuplements de poissons à enjeu de conservation et/ou commercial autour d’un mât de mesure implanté au sein d’un PEM. La télémétrie acoustique est un outil de plus en plus utilisé pour étudier les patrons d’occupation et les déplacements de nombreuses espèces de poissons à grande échelle. Cette méthode permet de déterminer différents processus écologiques et de comprendre comment une espèce utilise un habitat spécifique et connecte au niveau régional dans l’espace et dans le temps. Ces informations sont essentielles pour mieux comprendre son rôle dans l’écosystème ou l’effet d’une modification d’habitat comme l’implantation d’un PEM.
Bénéfices attendus
L’implantation d’un parc éolien offshore entraine une modification de l’habitat. Au vu de la forte croissance de ces projets de développement, il est nécessaire de mieux connaitre les effets de leurs structures sur les écosystèmes marins. A terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’écologie du mouvement des espèces suivies et ainsi répondre aux questions suivantes: comment ces espèces réagissent-elles à l’implantation d’une structure physique en mer ? Quelle est la fidélité dans le temps de ces espèces à la zone PEM ? Comment occupent-elles spatialement les fondations des éoliennes, d’un point de vue horizontal mais aussi vertical ? Est-ce que ces mouvements sont liés à la disponibilité et distribution de proies ? Quel est le degré de connectivité entre cette zone PEM et les autres habitats marins de la région par ces espèces, au cours des années, et d’une année à l’autre ? Les espèces font-elles preuve d’une fidélité pluriannuelle au site ? Si oui, à quelle saison ? Comment les conditions environnementales influencent-elles ces tendances ? Il existe très peu de connaissances à ce sujet sur les espèces de téléostéen (ex. bar, sole, plie) et d’élasmobranches (raies et requins) fréquentant la zone hauturière normande. Ces connaissances relatives à l'écologie du mouvement de ces espèces d’intérêt, que le marquage en milieu naturel rend possible, serviront de cas concrets pour la mise en place de suivis pérennes des populations aux sein des PEM à venir afin d’atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines.
Procédures
Les espèces de poissons de ce projet seront capturées par des pratiques de pêche les moins impactantes possible sur la condition physique des animaux et permettant un taux de survie optimale (ex. pêche à la ligne, palangre, court trait de chalut). Les espèces de poissons d’intérêt dans ce projet seront marquées chirurgicalement sous anesthésie générale, sauf les poissons plats.
Impact sur les animaux
Au niveau individuel, cette étude nécessite un marquage (chirurgical ou externe). Même si cela reste rare, ces procédures peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes. Le stress à la capture est probablement l’effet indésirable principal. Les espèces cibles ont été sélectionnées car elles présentaient un haut degré de survie post capture et ont été les espèces modèles d’autres projets de marquage. L’ensemble des manipulations (capture, mise en vivier, anesthésie, acte chirurgical, réveil) seront réalisées sur une période de temps limitée (
Devenir
Tous les animaux marqués seront replacés dans leur milieu naturel, au lieu de capture.
Remplacement
Dans le cadre d’une étude destinée à caractériser les mouvements individuels en milieu naturel, il n’est pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement. L’apport de la télémétrie acoustique (détection de la présence de poissons marqués à proximité d’un récepteur) permet l’amélioration de connaissance sur les habitats essentiels occupés par les espèces et de leurs mouvements entre ces habitats. Ces informations sont centrales pour l’identification des effets des parcs éoliens en mer sur ces peuplements. Pour atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines, l’évaluation de l’état écologique de l’écosystème marin doit pouvoir s'appuyer sur des connaissances relatives à l'écologie du mouvement des espèces et à la fréquentation des habitats essentiels, que le marquage en milieu naturel rend possible.
Réduction
Le nombre d’individus a été réduit au minimum d’après les préconisations de la littérature pour la télémétrie acoustique. En télémétrie acoustique passive, la probabilité de détection des individus permettant d’analyser le comportement dépend grandement du réseau de récepteurs déployé sur le milieu ainsi que du nombre d’individu marqués. De plus, cette probabilité de détection peut diminuer avec plusieurs facteurs environnementaux tels que la turbidité de l’eau, le bruit ambiant, etc. En prenant en compte les contraintes de la télémétrie acoustique (ex: probabilité de détection) et la littérature existante, un nombre minimum de 30 individus par espèce est conseillé afin d’intégrer une variabilité naturelle représentative et ainsi garantir la robustesse des analyses statistiques et des résultats associées aux populations concernées et la publication de ces résultats dans des revues scientifiques. En l’absence de connaissance sur le niveau de fréquentation spécifique du site ciblé par cette étude, le nombre de 40 individus maximum par espèce a été décidé afin de capturer la majorité des comportements spatiaux à l’échelle d’un site spécifique. En se basant sur la biomasse de ces espèces péchées en Manche (plusieurs dizaines à centaines de tonnes débarquées), l’impact de ce projet sur les populations semble extrêmement limité.
Raffinement
Dans le cadre des procédures, des mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors du marquage. Celles-ci incluent la capture (engins sélectifs en direct, l’hameçon ou traits de chalut courts), pour limiter au maximum le temps où l’animal est en phase « capture », ainsi que des procédures d’anesthésie optimales durant les phases pré opératoire, opératoire et post opératoire. Les individus seront surveillés de manière régulière avec une attention particulière à la respiration branchiale afin de s’assurer de la bonne oxygénation des animaux. Lors de la manipulation de requins, en plus de l’utilisation d’anesthésiant, chaque individu sera placé en immobilité tonique afin de limiter son stress et potentiellement sa douleur. Les individus seront surveillés de manière régulière durant toute la période de détention. Après avoir subi un marquage externe ou une intervention chirurgicale (selon l’espèce), les individus seront maintenus dans un bac de réveil et surveillés individuellement avant d’être relâchés. La remise à l’eau s’effectuera quand l’animal aura retrouvé tous ses réflexes et sa mobilité. L’eau sera directement prélevée en milieu naturel en flux constant avec système de surverse. Ceci permet de garder une température ambiante proche du milieu naturel, un niveau d’oxygénation optimale et d’évacuer les eaux ‘usées’ rapidement. Aucune sortie de l’eau sans anesthésie ne sera effectuée de manière prolongée (supérieur à quelques secondes). Lors des sorties de l’eau pour chirurgie, les poissons resteront en permanence en milieu humide (dos dans l’eau, flux d’eau dans la bouche). Les individus seront retirés de la procédure si les points limites préalablement établis sont atteints. Les points limites sont identifiables à travers le comportement des poissons (Activité de nage anormale, absence de réaction) ou des signes extérieurs de stress (ex. couleur de peau, plaies). La taille et le poids des marques pour chaque espèce sont choisies bien en dessous des critères normalement appliqués (>2% du poids des individus).
Choix des espèces
Le nombre d’espèces capturables sur la zone d’étude étant extrêmement variée, il est proposé dans cette étude de ne pas cibler d’espèces particulières, mais de 1/ fournir une liste d’espèces potentielles, 2/ limiter le nombre d’individus rentrant dans une procédure à N= 40 et 3/ de limiter le nombre de marque maximum déployé dans le projet à N= 200, ou à 5 espèces à N=40, 6 espèces à N=30, (ou 12 espèces à N=15 si les prises ne permette pas d’atteindre un effectif optimale pour toutes les espèces) . Ces espèces ont aussi été choisies pour leur taux de survie important post-capture et leur forte capacité de résilience après un traumatisme Une partie des espèces de cette liste sont des espèces de premier plan en Manche, tant pour l'importance de leur volume d’exploitation et leur valeur commerciale (ex : le bar et la plie ). De nombreux aspects du cycle de vie de ces espèces restent inconnus, limitant la capacité des scientifiques à fournir un appui aux gestionnaires et ce, notamment en lien avec l’impact de l’implantation d’éoliennes dans leur milieu naturel. Pour la majorité de ces espèces, l’acquisition de connaissances sur leur dynamique spatiale est une première étape primordiale pour améliorer nos connaissances sur l’impact potentiel de l’implantation de ces structures offshores sur ces populations. Les élasmobranches sont des espèces vulnérables dont la connaissance écologique reste parcellaire et qui ont des statuts de conservation préoccupants. L’importante méconnaissance de l’écologie de ces espèces limite notre capacité d’évaluation de leur statut de conservation.
Etudes des aneuploïdies chez les embryons bovins
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Douze ponctions ovariennes par animal, sous anesthésie épidurale et sur bête vigile, avec pose et retrait répétés d'un dispositif vaginal et cinq injections de superovulation à douze heures d'intervalle avant chaque collecte : 12 génisses Prim'Holstein subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, et sont gardées en vie à l'issue. L'ensemble sert à produire 400 embryons pour mettre au point la détection des anomalies chromosomiques dès le stade préimplantatoire, afin d'éviter les transferts sans issue et de réformer les animaux porteurs. Le porteur mentionne des hématomes possibles au point d'injection et un stress ponctuel lié aux contentions. Il classe la procédure en gravité modérée du fait de la répétition d'actes légers et, écrit-il, en l'absence de données objectives sur le sujet.
Objectifs
Depuis 2009, la sélection génomique s’est développée dans la filière bovine avec près de 300 000 analyses annuelles du génome réparties désormais dans une quinzaine de races, dont 80% pour une gestion du renouvellement en élevage. La lecture du génome peut également être effectuée plus précocement, dès le stade embryonnaire préimplantatoire après analyse de l’ADN préamplifié issu d’une biopsie de quelques cellules d‘un embryon (utilisation dans le cadre des schémas de sélection). Ces données génomiques sont principalement utilisées aujourd’hui pour prédire les performances futures de chaque individu mais ne sont pas valorisées pour détecter des problèmes d‘aneuploïdie (nombre anormal de chromosomes) qui peuvent survenir à chaque génération. Ces anomalies chromosomiques entrainent souvent l’arrêt du développement voire des problèmes d’infertilité ou de stérilité sur l’individu né. Le projet présenté vise à développer des approches méthodologiques permettant valoriser les données de génotypage pour détecter les anomalies chromosomiques (monosomie, trisomie) le plus précocement possible chez l’embryon et chez le veau afin de les prévenir et les gérer. Le projet justifiant cette demande d’autorisation porte uniquement sur la détection des anomalies chromosomiques chez les embryons, les approches chez les veaux nécessitant uniquement l’exploitation de données de génotypages déjà disponibles dans les bases de données nationales.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de développer et valider des méthodologies de détection des problèmes de ploïdie (monosomie, trisomie) dès le stade embryonnaire préimplantatoire chez les bovins. Ces indicateurs permettront à la fois d’éviter de transférer les embryons aneuploïdes (probabilité de gestation et naissance quasi-nulle alors même que l’aspect morphologique semble bon) mais également de mieux diagnostiquer des problèmes de fertilité chez des animaux aneuploïdes et ainsi les réformer pour éviter la dissémination de ces tares génétiques.
Procédures
La production des embryons nécessitera la répétition, pour chaque génisse du projet, de 12 collectes d'ovocytes (1 collecte d'ovocytes tous les 15 jours par animal) réparties en deux séries entrecoupées d’une période de repos de plusieurs semaines. Au début de chacune des deux séries de collecte d'ovocytes, un traitement de synchronisation des chaleurs sera effectué comprenant la pose et le retrait d'un dispositif vaginal ainsi qu'une injection intramusculaire (chaque intervention durant moins d'une minute à chaque fois). Chacune des collectes d'ovocytes nécessite une succession d'interventions sur les animaux : ponction ovarienne (15 minutes) et pose d'un dispositif vaginal (moins d'une minute) suivi 2 jours plus tard d'un traitement de superovulation (5 injections intramusculaires à 12 heures d'intervalle; chaque injection durant moins d'une minute à chaque fois) et enfin ponction ovarienne multiple sous contrôle échographique (30 minutes) avec changement de dispositif vaginal (moins d'une minute). Les ponctions ovariennes seront systèmatiquement effectuées sur animaux vigiles anesthésiés.
Impact sur les animaux
Du fait des injections intramusculaires liées aux traitements de superovulation, un hématome peut apparaitre au niveau du site d’injection. Afin de limiter ces risques, les injections seront réalisés alternativement de chaque côté de l'encolure. De plus, les différentes interventions et contentions prévues dans le projet peuvent engendrer un stress ponctuel chez les animaux. Néanmoins, du fait de la répétition d'actes induisant des nuisances légères et en l'absence de données objectives sur le sujet, la procédure expérimentale est considérée en degré de sévérité modérée dans ce projet.
Devenir
Toutes les génisses seront gardées en vie à la fin de cette procédure sauf avis contraire du responsable scientifique et du vétérinaire sanitaire.
Remplacement
Avant de passer à l’utilisation de l’animal, les méthodes de détection de l’aneuploïdie ont d’abord été développées et validées sur embryons produits in vitro à partir d’ovaires prélevés post-mortem en abattoir. Néanmoins, compte-tenu des différences de qualité ovocytaire avec le modèle de prélèvement sur animaux vigiles et de la volonté d’étudier l’impact de la répétition des sessions de production sur le taux d’aneuploïdies des embryons, le modèle animal ne peut être substitué par un modèle d’étude ex vivo. De plus, la production d’embryons in vitro après ponction folliculaire sur animaux vigiles représente le protocole principalement utilisé par les professionnels de la filière. Le développement méthodologique effectué doit donc nécessairement être validé en conditions de production réelles avant d’être mis en œuvre en routine.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été déterminé en fonction du nombre d’embryons à produire pour étudier le taux d’aneuploïdie (nombre anormal de chromosomes) des embryons selon les facteurs étudiés (protocole de production des embryons, taureau utilisé pour la fécondation, rang de collecte des ovocytes) et en tenant compte des impératifs pratiques imposés par le protocole de production (nombre de femelles traitées par jour et intervalle de temps entre les sessions). Ainsi, l’utilisation de 12 génisses permet de limiter le nombre d’intervention sur chaque animal avec 12 ponctions ovocytaires par individu permettant la production de 400 embryons sur l'ensemble du projet. Ces effectifs sont à priori nécessaires pour mettre en évidence, s'ils existent, les effets du taureau (présumés faibles), du protocole de production d’embryons (présumés importants) et du rang d’OPU (inconnus; aucune donnée bibliographique n'étant disponible sur le sujet) avec les exigences statistiques fixées (risque de 5% de conclure que l'effet existe alors qu'il n'existe pas; risque de 20% de conclure que l'effet n'existe pas alors qu'il existe).
Raffinement
L’étude est mise en place sur 12 génisses qui seront hébergées dans une stabulation libre avec aire paillée intégrale. Les génisses donneuses utilisées dans ce projet seront placées sous surveillance quotidienne (activité, comportement) et hébergées dans une stabulation répondant aux normes de bien-être animal chez cette espèce (accès aisé à l'auge et aux points d'abreuvements, présence de tapis caoutchouc derrière pour le confort des aplombs, accès à des brosses latérales et dorsales, enrichissement de milieux avec différents objets,...). Afin de limiter les risques d’hématomes, au niveau du site d’injection IM du traitement de superovulation, nous alternerons le lieu et le coté des injections. De plus, une anesthésie épidurale sera réalisée préalablement aux ponctions ovocytaires. Enfin, dans un objectif de renforcement positif, une récompense alimentaire (concentrés) sera donnée aux femelles après chaque passage dans la cage de contention, lors de la phase d’acclimatation ainsi que pour les collectes d'ovocytes.
Choix des espèces
Compte tenu de l’objectif même de l’étude, aucune autre espèce animale ne peut être choisie. La race Prim’Holstein choisie est la 1ère race laitière française en effectif, et est particulièrement concernée par les biotechnologies de l’embryon sur le terrain. Afin de produire les embryons du projet, il est nécessaire d'utiliser des génisses, toutes pubères et âgées de 14 à 18 mois. Le modèle génisse est représentatif de la population de donneuses d’embryons en France et à l’étranger. De plus, il a l’avantage, par rapport à un modèle vache, de ne pas présenter de biais expérimentaux liés à l’historique des femelles (conditions de mise bas, interactions avec la production laitière….).
Caractérisation d’un modèle murin de xénogreffe de cellules de cancer du sein et évaluation des effets de l’irradiation sur la progression tumorale et la réponse immunitaire associée
- Recherche fondamentale
- Oncologie
L'apparition d'une nécrose ou d'une ulcération de la tumeur irradiée déclenche la mise à mort de l'animal, comme un volume tumoral jugé critique. 112 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Chacune reçoit des cellules tumorales dans ses deux coussins adipeux mammaires, puis des prélèvements de sang hebdomadaires sous sédation pendant quatre mois au plus et des irradiations sous anesthésie. Des métastases pulmonaires peuvent apparaître sans être détectables avant l'autopsie, et le projet ne teste encore aucun traitement : il sert à caler le modèle et à trouver la dose d'irradiation utile à un projet ultérieur sur les nanoparticules.
Objectifs
Un des axes d’amélioration thérapeutique dans le traitement du cancer par radiothérapie consiste en une augmentation de la dose d’irradiation ciblant les cellules tumorales, tout en limitant au maximum l’irradiation des cellules saines localisées autour de la masse tumorale. . Après avoir réalisé des études in vitro sur le potentiel thérapeutique d’une approche combinant irradiation et présence de nanoparticules dans les cellules cancéreuses , il est désormais nécessaire d’évaluer l’effet in vivo, où le système immunitaire des animaux pourrait augmenter encore l’effet souhaité. Ainsi, dans le cadre de ce projet, nous cherchons à développer et caractériser un nouveau modèle murin de cancer du sein, pour l’utiliser afin d’évaluer l’action de nouvelles nanoparticules sur la sensibilité aux irradiations des cellules cancéreuses. Nous utiliserons également ce modèle pour étudier l’impact de la réponse immunitaire sur l’effet à distance suite à un traitement. Le développement de ce nouveau modèle nécessite la réalisation de greffes de cellules tumorales mammaires dérivées d’un type de souris génétiquement modifiée dans des souris receveuses/hôtes, pour mimer ainsi les différentes étapes de la progression tumorale du cancer du sein. Le premier objectif est d’évaluer les paramètres cliniques de la progression tumorale, après greffe de ces cellules de tumeurs mammaires. Le second objectif correspond à la détermination des doses optimales d’irradiations et de leurs fractionnements pour observer une régression tumorale dans ce modèle murin. Enfin, le dernier objectif est d’évaluer la réponse immunitaire sanguine et tumorale des animaux suivant l’irradiation.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre - d’évaluer la faisabilité d’un modèle de greffe de cellules tumorales du sein, qui puisse être reproductible et utilisable pour tester des traitements anti-cancéreux. - de déterminer les conditions optimales d’irradiation de ce modèle. Pour un projet ultérieur, testant l’efficacité d’un double traitement avec nanoparticules et irradiations, il est nécessaire de déterminer une fenêtre d’irradiation réunissant deux conditions : un effet de l’irradiation seule doit être observé d’une part, mais sans éliminer l’ensemble des cellules tumorales présentes d’autre part, afin d’évaluer objectivement l’effet d’un double traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à trois types d’intervention, à savoir des prélèvements sanguins, une injection de cellules tumorales, et une irradiation. Chacune de ces interventions ne dure pas plus de quelques minutes (anesthésie comprise) - Les prélèvements sanguins sous sédation seront réalisés à partir du jour de l’injection de cellules tumorales, au maximum une fois par semaine, et pour un volume maximal de 60µl de sang. Les prélèvements seront effectués au maximum pendant quatre mois, correspondant au temps d’inclusion des animaux dans les procédures. - L’injection de cellules tumorales sera réalisée en une fois, dans deux coussins adipeux mammaires par souris. - Les irradiations seront effectuées sous anesthésie dans un irradiateur pour petit animal. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique, et l’apparition de nécrose ou ulcération tumorale sera répertoriée, afin de détecter l’apparition d’un point limite
Impact sur les animaux
Les effets indésirables induits par les traitements peuvent être d’une part dus à l’injection de cellules, avec une possible réaction inflammatoire au point d’injection. Avec un suivi adapté et une analgésie si nécessaire, ces effets peuvent être limités à quelques heures. Si l’inflammation persiste, l’animal sera exclu de l’étude, cette réaction pouvant entrainer un biais dans l’analyse de la réaction immunitaire. Les cellules tumorales injectées sont censées former une masse tumorale en croissance. Cette croissance sera progressive et pourra atteindre un volume critique, qui sera considéré comme un point limite. Dès l’atteinte de ce point limite, l’animal sera euthanasié. De même, une croissance tumorale qui serait défavorable au comportement normal de l’animal sera considérée comme point limite. Des métastases (pulmonaires essentiellement) sont susceptibles d’apparaître chez certains animaux. Elles ne seront pas détectables avant l’autopsie. La croissance des tumeurs et métastases peut également mener à une perte de poids globale et des signes cliniques de mauvais état général. Dans ce cas, l’utilisation d’une grille de score (outil d’évaluation quantitatif de points limites) permettra d’évaluer la nécessité de procéder à une euthanasie. Enfin, l’irradiation peut favoriser, notamment avec de fortes doses, l’apparition d’une nécrose ou ulcération de la tumeur irradiée. Cet effet sera reporté dans le tableau de scoring et utilisé comme point limite menant à l’euthanasie.
Devenir
Les animaux du projet seront tous euthanasiés, selon deux critères : - soit l’animal a atteint un point limite fixé dans ce document et sera euthanasié. - Soit l’animal n’a pas atteint de point limite dans le cadre de l’étude, mais est porteur de tumeurs, donc sera euthanasié en fin d’étude (soit au plus tard quatre mois après inclusion) car ne pourra pas être réutilisé.
Remplacement
Le projet présenté s’inscrit dans le cadre d’un programme plus large, visant à évaluer l’efficacité antitumorale d’un double traitement associant des nanoparticules à des irradiations. De nombreuses études sur l’augmentation des effets des irradiations par les nanoparticules métalliques ont été réalisées in vitro, et parfois sur des modèles 3D. Les résultats obtenus, très contrastés, sont la plupart du temps éloignés des résultats obtenus in vivo chez la souris, voire en essais cliniques. En effet, il est désormais admis que cet effet potentialisant est au moins en partie dû à la survenue d’une réponse inflammatoire et l’intervention de cellules immunitaires. De plus, le projet cherche également à mettre en évidence l’effet à distance d’un tel traitement, c’est-à-dire la régression d’une tumeur à distance du lieu d’irradiation. Ainsi un modèle in vitro, même de type organoïdes, ne permettrait ni de réellement évaluer l’efficacité de radiosensibilisation des nanoparticules, ni d’estimer le potentiel abscopal de ce type de traitement. Par conséquent, il est nécessaire de mettre en place un modèle pertinent de tumeurs du sein, objet de cette demande .
Réduction
Ce projet va permettre de déterminer les fenêtres de caractérisation et d’irradiations (doses et fractionnement) optimales dans ce modèle pour observer un effet sur la régression tumorale. Ce projet nous permettra de réduire le nombre d’animaux au minimum pour déterminer la dose d’irradiation optimale. Le modèle développé pour ce projet permet également de générer des tumeurs homogènes chez les souris receveuses/hôtes, assurant ainsi une meilleure reproductibilité dans la réponse thérapeutique.
Raffinement
Dès l’injection des cellules tumorales dans les souris, les animaux seront surveillés les lundis, mercredis et vendredis, chaque semaine. Chaque animal fera l’objet d’une observation dans la cage tout d’abord, puis sera anesthésié à l’isoflurane pour être caractérisé plus précisément. Les observations seront répertoriées dans des feuilles de suivi (de scoring) afin de pouvoir assurer un suivi et détecter une évolution défavorable des signes. L’observation du comportement des animaux d’une part, et la mesure du poids et de la taille des tumeurs d’autre part, nous permettra d’évaluer la nécessité d’apporter une solution analgésique ou de procéder à l’euthanasie des animaux si leur condition l’indique (amaigrissement important, prostration, etc...). Des aspects supplémentaires seront répertoriés (réaction à l’anesthésie et aux prélèvements sanguins, aspect clinique de la tumeur), afin de déterminer l’apparition d’autres points limites menant à l’euthanasie. Les animaux seront maintenus en groupe selon les conditions habituelles d’hébergement dans l’établissement utilisateur.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix en cancérologie. Les cellules tumorales utilisées proviennent du modèle murin génétiquement modifié qui développe des tumeurs mammaires spontanées comparables aux tumeurs humaines, en matière de carcinogénèse, et de types histologiques et moléculaires. Les cellules seront greffées dans des souris receveuses/hôtes, qui ont donc le même fond génétique que les cellules greffées, afin d’éviter tout rejet de greffe ou réaction inflammatoire indésirable. Enfin, les souris receveuses sont immunocompétentes (capables de produire une réponse immunitaire face à un corps étranger), critère indispensable dans notre étude qui cherche à déterminer les modifications de la réponse immunitaire. Le développement de cancers étant évalué à l’âge adulte, nous utiliserons des souris femelles âgées de 6 à 8 semaines. Le développement de cancers étant évalué à l’âge adulte, nous utiliserons des femelles âgées de 6 à 8 semaines.
Effets d’un candidat médicament anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Quarante-sept administrations par animal, douze dans l'abdomen et trente-cinq sous la peau, plus vingt et une pesées et quatre prélèvements de sang : 48 souris mâles rendues obèses par une alimentation à 60 % de graisses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. Le porteur indique que les injections et les prélèvements sont source de douleurs aiguës, que le jeûne de quatre heures précédant chaque prise de sang induit une sensation de faim, et que l'obésité elle-même gêne les mouvements. Les femelles sont écartées pour ne pas doubler les effectifs, une seconde étude étant prévue chez elles seulement si le composé se montre efficace chez les mâles. Le candidat médicament appartient à un client de l'établissement, et le porteur présente cette étape in vivo comme une étape réglementaire incontournable avant le passage à l'humain.
Objectifs
Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament de notre client et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse, en administration seule ou combinée avec un autre composé anti-obésité déjà autorisé sur le marché. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament sur l'appétit, les dépenses énergétiques et, en conséquence, sur le poids corporel du modèle d'obésité.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, mais leur efficacité s'avère néanmoins très limitée. L'obésité est donc une pathologie présentant un besoin médical important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (21 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de placébo ou du candidat médicament par voie intrapéritonéale (12 administration; durée de la mesure : 1 minute); 3) Administrations de placébo ou d'un composé de référence par voie sous-cutanée (35 administrations; durée de la mesure : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (5 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvements sanguins (4 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle et le placement en boite de contention lors des prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les traitements intrapéritonéaux et sous-cutanés, ainsi que les prélèvements sanguins seront source de douleurs aiguës et de stress. La mise à jeun de 4h préalable aux prélèvements sanguins, bien que réalisée en phase diurne, pourra induire une sensation de faim. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes sont prévus après euthanasie pour analyses ultèrieures.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupe a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du fait que l’étude se positionne à un stade précoce du développement du candidat médicament, cette dernière sera limitée au genre mâle. La grande hétérogénéité du paramètre étudiés (notamment le poids corporel, la prise alimentaire et les dépenses énergétiques) entre mâle et femelle imposerait en effet de doubler les effectifs de chaque groupe pour étudier l’impact du composé sur les deux genres. Dans la suite du développement du candidat médicament, et uniquement dans le cas où une efficacité aura été observée chez le mâle, une seconde étude sera menée chez la souris femelle afin de s'assurer de son efficacité sur les deux genre.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements par voie intrapéritonéale et sous-cutané seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2-3 animaux/cage) afin de maintenir leur caractère social. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésique sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée (2 visites par jour) et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée (Buprénorphine).
Choix des espèces
Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques.Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines (27 semaines à l'issue de l'étude). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une pèriode de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.
Evaluation d’un ciblage de PCSK9 dans le cadre d’un traitement des conséquences cardiovasculaires du syndrome d’apnées obstructives du sommeil chez des souris 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Cent huit souris seront réutilisées dans d'autres procédures et les animaux d'élevage maintenus en vie pour la reproduction, les autres étant tués pour prélever leurs organes. 446 souris vont être utilisées au total, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Elles passent quatorze ou cinquante-six jours dans un dispositif qui les prive d'oxygène par intermittence pour reproduire les apnées du sommeil, avec des injections, deux à quatre prélèvements de sang, des mesures de pression artérielle à la queue trois fois par jour pendant trois jours, une échographie cardiaque sous anesthésie et un transport routier entre deux établissements. Le porteur écarte la drosophile, le poisson zèbre et le nématode comme animaux de "classes phylogénétiques inférieures" non pertinents, et affirme que les modèles cellulaires ne représentent pas la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie touchant 5-20% de la population générale, caractérisée par des apnées répétitives pendant le sommeil conduisant à un manque d’oxygène dans le sang, qu’on appelle hypoxie intermittente (HI). Les complications cardiovasculaires qui en découlent posent un réel problème de santé publique, avec en particulier une incidence accrue d’athérosclérose chez les patients SAOS conduisant à une augmentation de la mortalité par infarctus du myocarde et accident vasculaire cérébral. Le traitement de référence du SAOS, la pression positive continue (PPC), permet d’améliorer les symptômes et la qualité de vie des patients, mais son effet sur le risque cardiovasculaire reste controversé. Ainsi, un axe futur de la prise en charge des patients apnéiques est d’associer la PPC à un traitement permettant de réduire le risque cardiovasculaire, mais il est nécessaire de bien connaitre les mécanismes associés au SAOS pour cibler les thérapeutiques les plus pertinentes. Parmi les mécanismes impliqués dans les premières phases de la formation des plaques d’athérome on peut citer une inflammation et des problèmes de paroi des vaisseaux, entraînant une augmentation de la migration des globules blancs et conduisant à un remodelage des vaisseaux avec un épaississement de la paroi et l’apparition de lésions d’athérosclérose. Ces phénomènes vont ainsi être activés chez les patients SAOS. Une protéase d’intérêt à commencer à se détacher ces dernières années dans la recherche sur l’athérosclérose. Notre hypothèse est donc que cette protéase serait un acteur majeur des troubles aux niveaux des parois des vaisseaux induits par l'HI. Afin de confirmer cette hypothèse nous voulons évaluer l’impact d’un blocage de cette protéase sur le remodelage vasculaire provoqués par une hypoxie intermittente, dans nos modèles expérimentaux de souris. Nous espérons ainsi déterminer si cette protéase pourrait servir de cible thérapeutique pour les conséquences cardiovasculaires du SAOS. Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs différents.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si notre protéase d’intérêt pourrait être une cible thérapeutique possible pour lutter contre les conséquences cardiovasculaires du SAOS. Celles-ci n’ayant pas de traitement suffisamment efficace actuellement, et les anticorps contre celle-ci étant déjà approuvés chez l’homme pour d’autres indications, les résultats de cette étude pourraient conduire à proposer un nouveau traitement à moyen terme pour ces malades.
Procédures
Les animaux seront placés en hypoxie ou en normoxie pendant 14 ou 56 jours selon leur groupe. Le traitement étudié sera injecté aux animaux le premier jour pour les animaux exposés 14 jours et les jours 28 et 42 pour ceux exposés 8 semaines (10 minutes pour prendre en main l’animal et l’injecter). Deux prélèvements sanguins auront lieu pour les animaux exposés 2 semaines, et quatre prélèvements pour les animaux exposés 8 semaines (10 minutes pour réaliser la contention de l’animal et prélever le sang). Tous les animaux seront soumis à des mesures de pression artérielle vigile (3 fois par jour pendant 3 jours, à raison de 15 minutes par session), non-invasives à la queue. La fonction cardiaque et aortique sera mesurée une fois, en fin de protocole, par échographie sous anesthésie gazeuse d'une durée moyenne de 30 minutes. A la fin de cette exposition, les animaux seront mis à mort par prélèvement du sang sous anesthésie générale (10 minutes de procédure). L'imagerie sera réalisée dans un des établissements utilisateurs et toutes les autres interventions se dérouleront dans l'autre établissement utilisateur.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une injection de médicament ce qui conduira à un léger stress. Les animaux se verront aussi prélever de sang toutes les semaines ou toutes les deux semaines ce qui entrainera un léger stress. La mesure sur animal éveillé de la pression artérielle peut induire un léger stress. Enfin les animaux seront placés dans le dispositif à hypoxie intermittente, ce qui entraîne un stress modéré et une perte légère de poids sur les 3 premiers jours, le temps qu’ils s’adaptent. Enfin le transport des animaux après les échographies entre les deux sites pourrait induire un stress d’un niveau léger en gravité.
Devenir
Les animaux de la procédure d’élevage seront tous maintenus en vie pour effectuer les reproductions. Tous les animaux de la procédure expérimentale seront mis à mort afin de pouvoir prélever leurs organes et effectuer des analyses supplémentaires.
Remplacement
L’étude du remodelage des vaisseaux nécessite des manipulations invasives ce qui exclut une étude in vivo chez l’homme. Nous utilisons des modèles cellulaires pour les premières étapes de nos travaux, mais ils ne sont pas en mesure de représenter la complexité d’un organisme entier. Nos travaux sont centrés sur les effets de l’hypoxie intermittente sur l’intégrité et le remodelage des vaisseaux. Des modèles alternatifs d’animaux de classes phylogénétiques inférieures (drosophile, zebrafish, c-elegans) utilisés parfois en recherche fondamentale ne sont pas pertinents pour les questions scientifiques abordées dans ce projet. Les souris sont le modèle de référence utilisé en recherche cardiovasculaire fondamentale ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature.
Réduction
Le nombre d’animaux par lot a été défini à minima, soit 12 par groupe, afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Cette valeur a été obtenue par une approche statistique. Nous évaluerons la présence d’un effet sexe sur nos résultats après la première série d’expérimentations. S’il n’y a pas de différences entre les sexes alors nous rassembleront nos groupes d’animaux et réduirons leur nombre de moitié. Après la réalisation des procédures in vivo et l'euthanasie des animaux, nous allons collecter les organes et tissus de ces mêmes animaux pour les utiliser au cours des études ex vivo post-mortem, rationnalisant encore ainsi le nombre des animaux utilisés.
Raffinement
Une attention générale sera portée à la qualité des méthodes d'anesthésie et d'analgésie des animaux. De plus, une surveillance attentive sera réalisée pendant l'hébergement et lors de la réalisation des procédures expérimentales afin d'évaluer en permanence les nuisances subies (douleur, stress, ...), de façon à pouvoir appliquer immédiatement un renforcement analgésique et/ou anesthésique si nécessaire et faire en sorte que ces nuisances soient absentes ou réduites à leur niveau minimum. Les conditions d'expérimentation seront aussi optimisées pour le confort des animaux, avec habituation à la contention (pour les mesures de pression artérielle) et gel oculaire appliqué lors d'anesthésies longues (échographie). Des points limites prédictifs et précoces, gradés précis et adaptés, ainsi que des critères d'arrêt, sont définis, et un arbre décisionnel mis en place, permettant aux personnels de décider des actions à réaliser pour le bien-être des souris et l'application des points limites et critères d'arrêt définis. Les expérimentateurs et soigneurs seront formés pour appliquer ces procédures et règles de protection du bien-être animal, conformément à la règlementation. Le transport des animaux entre les 2 EU est fait par un expérimentateur compétent, en cage d'hébergement standard, temporairement occultée, avec eau, croquettes et enrichissement. Une fois réceptionnées, les souris seront transférées dans des cages propres pour une période d’acclimatation d’au moins 7 jours avant le début des expérimentations dans la salle où se trouve le dispositif à hypoxie intermittente. Le personnel responsable du bien-être animal veillera à leurs conditions d’hébergement, à leur adaptation à leur environnement et à la mise à disposition ad libitum en nourriture et eau. De plus, un enrichissement de leur milieu de vie adapté sera mis en place pendant la période d’acclimatation et d’expérimentation. Les conditions d’hébergement respecteront les normes relatives au bien-être animal en vigueur. Afin de limiter leur angoisse, ils seront acclimatés à l’expérimentateur pendant ces 7 jours. Tout comportement anormal sera signalé afin de mettre en place des soins adaptés. Le vétérinaire responsable des animaux sera contacté si un animal présente une souffrance inhabituelle. Les animaux seront examinés quotidiennement et pesés de manière hebdomadaire par les zootechniciens ou l’expérimentateur.
Choix des espèces
Nos travaux sont centrés sur les effets de l’hypoxie intermittente sur les parois des vaisseaux et le remodelage des vaisseaux. Des modèles alternatifs d’animaux de classes phylogénétiques inférieures (drosophile, zebrafish, c-elegans) utilisés parfois en recherche fondamentale ne sont pas pertinents pour les questions scientifiques abordées dans ce projet. Les souris sont le modèle de référence utilisé en recherche cardiovasculaire fondamentale ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature. Dans ce travail, il est prévu d’utiliser les souris sauvages et génétiquement modifiées, déjà existantes au laboratoire. Ces modèles sont parmi les plus reconnus comme souche référente dans la communauté scientifique. De plus, l’anatomie des vaisseaux de la souris est parfaitement connue et les outils qui permettront l’analyse sont déjà maîtrisés au laboratoire. Nous utiliserons des souris jeunes adultes âgées de 12 semaines au début de l’exposition, ce qui permet une meilleure connaissance de l’impact de l’hypoxie intermittente sur le système vasculaire sans être biaisé par l’effet de l’âge.
Profil et circuits socio-émotionnels de deux lignées de souris exprimant des mutations du récepteur nicotinique α5 impliquées dans l’alcoolisme
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
756 souris, dont des lignées porteuses de mutations du récepteur nicotinique α5 liées à la dépendance à l'alcool, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées sous anesthésie profonde pour conserver leur cerveau. Selon les groupes, elles ont accès chaque jour à un biberon d'alcool pendant 6 à 12 semaines, subissent une chirurgie du cerveau de 30 à 45 minutes, une stimulation de neurones par la lumière, jusqu'à quatre contentions de 15 minutes et une ou deux prises de sang sous la mâchoire. 612 souris passent un test social de 10 minutes par jour pendant cinq jours, présenté comme un test de reconnaissance des émotions sans autre description. L'objectif est de comprendre comment ces mutations modifient les émotions, le comportement social et la consommation d'alcool, chez les mâles comme chez les femelles. Le porteur affirme que les souris placées en contention "finissent par s'y habituer", et écrit que les tests quotidiens "contribuent aussi à leur bien-être".
Objectifs
Les problèmes liés à la consommation d'alcool sont très courants et dangereux dans notre société. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 5 % des décès dans le monde sont causés par une consommation excessive d'alcool. Pour mieux comprendre ce problème et trouver des solutions, il est important de savoir comment notre corps et notre environnement influencent cette dépendance. Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Toutefois, il reste difficile d'étudier ce lien chez les humains. Pour mieux comprendre, des chercheurs ont utilisé des rats qui avaient cette différence génétique. Ces rats avaient un risque plus élevé de rechute dans l’alcool après une période d’abstinence. De plus, ce gène joue un rôle important dans certaines parties du cerveau qui sont liées à la mémoire et aux relations avec les autres. Et les connexions entre ces zones du cerveau sont aussi liées à l’anxiété et au comportement social. L’objectif de cette recherche est d’étudier comment cette différence génétique affecte les émotions et les comportements sociaux, ainsi que la communication entre certaines parties du cerveau. Pour cela, nous utiliseront des souris spéciales qui ont cette même différence génétique, et les compareront à des souris normales. Nous observerons comment cela influence leurs comportements et leur consommation d'alcool, en étudiant aussi les différences entre les mâles et les femelles. Ensuite, nous enregistreront l’activité du cerveau des souris pour comprendre comment cette différence génétique change la manière dont les parties du cerveau communiquent entre elles. Puis nous essayeront de manipuler cette communication pour voir comment cela affecte les comportements sociaux des souris. Enfin, nous tenteront de remettre en place la version normale du gène dans le cerveau des souris pour voir si cela améliore leur comportement.
Bénéfices attendus
Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Mais on ne sait toujours pas vraiment comment cela fonctionne. Malgré les graves conséquences de la dépendance à l'alcool sur la société, il existe très peu de traitements qui fonctionnent bien, et la plupart des personnes dépendantes rechutent après avoir essayé d'arrêter de boire. Les personnes qui souffrent de dépendance à l'alcool peuvent avoir des comportements très différents. Par exemple, certaines peuvent être anxieuses ou avoir des comportements antisociaux. Il est cependant compliqué de savoir si ces comportements sont causés par la consommation d'alcool ou s'ils étaient déjà présents avant. Notre projet a pour but de mieux comprendre comment les émotions et les comportements sociaux sont liés à la consommation d'alcool. Nous voulons savoir si ces comportements viennent de la consommation ou s'ils existaient avant. De plus, nous voulons prendre en compte les différences entre les sexes, car les réactions des hommes et des femmes peuvent être différentes. Ce projet pourrait nous aider à plusieurs niveaux. En tenant compte des émotions et pas seulement de la quantité d'alcool consommée, nous espérons comprendre comment cette différence génétique augmente le risque de dépendance. Si nous découvrons des comportements chez les animaux qui ressemblent à ceux observés chez les humains, cela pourrait nous aider à tester des traitements adaptés aux différents types de dépendance. Cela pourrait aussi conduire à des soins plus personnalisés, qui prendraient en compte la personnalité, le type de consommation d’alcool et le sexe de chaque personne, pour une meilleure efficacité. Enfin, nous cherchons à comprendre quelles parties du cerveau sont affectées par l'alcool et comment cela influence les comportements sociaux et émotionnels. Cela pourrait permettre de créer de nouveaux médicaments pour aider les personnes à arrêter de boire et à éviter les rechutes, en fonction de leur profil émotionnel et social.
Procédures
Les animaux passeront par plusieurs étapes dans cette étude : Ils auront accès à un biberon avec une solution d'alcool, une fois par jour, pendant 6 à 12 semaines (144 animaux). Ils subiront une petite opération sous anesthésie, d'environ 30 à 45 minutes, pour implanter un dispositif dans le cerveau (468 animaux). L’activité de leur cerveau sera mesurée sous anesthésie profonde pendant environ 1 heure après avoir stimulé une région spécifique du cerveau (144 animaux). Une technique utilisant la lumière permettra d'activer ou de désactiver certaines parties du cerveau chez des animaux éveillés, pendant 3 minutes (180 animaux, dont 90 pour l'activation et 90 pour la désactivation). Ils participeront à un test pour observer leur comportement social pendant 10 minutes par jour, sur une période de 5 jours (612 animaux). Ils seront soumis à un léger stress de restriction de leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu’à 4 fois au total, avec au moins une semaine de repos entre chaque session (144 animaux). Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Certains animaux auront ce prélèvement une fois (288 animaux), d'autres deux fois, avec au moins une semaine d'écart entre les deux prélèvements (252 animaux).
Impact sur les animaux
Les animaux participeront à différents traitements et tests au cours de cette étude : Consommation d'alcool : Ils auront accès à un biberon contenant de l'alcool une fois par jour pendant 6 à 12 semaines. Cela peut leur donner une sensation de détente et d'euphorie. Opération du cerveau : Ils subiront une intervention sous anesthésie pour injecter un virus ou placer un dispositif dans leur cerveau, ce qui dure environ 30 à 45 minutes. Le jour suivant, ils peuvent perdre un peu de poids, mais ils le récupèrent généralement en trois jours. Ils ressentent une légère douleur, bien contrôlée par des médicaments contre la douleur qu’ils reçoivent avant et après la chirurgie. Il peuvent être confronté au saignement après la chirurgie, l’infection de la plaie qui est bien gérée par une désinfection à la Bétadine et un suivi par l’expérimentateur. Dans de rares cas le dispositif implanté dans leur cerveau peut se décrocher. Enregistrement de l'activité cérébrale : Nous allons enregistrer l'activité de certaines parties de leur cerveau pendant environ une heure, sous anesthésie générale profonde, après avoir stimulé une région spécifique. Activation ou inhibition du cerveau par la lumière : Nous utiliserons une technique spéciale qui permet d'activer ou de calmer certaines parties du cerveau des animaux éveillés pendant 3 minutes. L'activation peut causer une légère anxiété temporaire, tandis que l'inhibition a un effet de diminution du stress. Test de reconnaissance des émotions : Les animaux seront observés lors d’un test qui dure 10 minutes par jour pendant 5 jours, pour observer leur comportement et réaction emotionelle. Cela peut provoquer un léger stress. Stress modéré : Les animaux seront placés dans un dispositif qui limite leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu'à 4 fois, avec une semaine entre chaque session. Ce stress est modéré, et les animaux finissent par s'y habituer. Prélèvement sanguin : Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Cela est rapide mais peut causer une légère douleur et un stress momentané au moment où l’aiguille entre dans la peau. Certains animaux subiront ce prélèvement une fois, et d'autres deux fois, avec une semaine d'intervalle.
Devenir
A la fin des procédures les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale profonde pour la conservation des tissus (cerveau), qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Ce projet étudie la manière dont les souris reconnaissent les émotions et comment cela est lié à la consommation d'alcool. À ce jour, il n'existe pas d'autres méthodes pour faire ces recherches sans utiliser des animaux. De plus, nous voulons comprendre comment certaines mutations génétiques influencent ces comportements. C'est pourquoi nous devons utiliser des souris spéciales qui ont les mêmes mutations que celles que l'on retrouve chez l'humain
Réduction
Nous optimisons le nombre d'animaux utilisés en réalisant plusieurs tests sur chaque animal au lieu de multiplier les groupes. Ainsi, les animaux passeront par différentes étapes de manière séquentielle (comme des opérations, des prélèvements, ou des tests de comportement). Avant de lancer un protocole complet, nous faisons d'abord des essais sur un petit groupe de 4 à 5 animaux pour voir si cela vaut la peine de poursuivre. Cela nous aide à éviter d'utiliser trop d'animaux. Si les résultats sont prometteurs, nous passons à un groupe de 12 animaux, qui est le nombre minimum que l’on estime nécessaire pour avoir des résultats fiables. Nous vérifions également que les données sont bien réparties avant de les analyser avec des méthodes statistiques appropriées.
Raffinement
Nous ferons tout pour garantir le bien-être des animaux pendant l'étude. Lors des opérations, ils recevront une anesthésie pour les endormir et des médicaments pour soulager la douleur. Si l'opération dure longtemps, nous les hydraterons avec une injection pour qu'ils ne soient pas deshydratés au reveil. Tous les animaux vivront dans un environnement confortable, avec des matériaux pour construire des nids et des endroits où se cacher. Ils seront gardés ensemble pour maintenir leurs liens sociaux, et des techniciens vérifieront leur état chaque jour. Si un animal montre des signes de douleur, les techniciens préviendront immédiatement le responsable de l'étude pour prendre des mesures. Si nécessaire, nous donnerons des médicaments ou des crèmes pour les aider à guérir. Nous pouvons aussi leur fournir de la nourriture spéciale pour les aider à manger. Après certaines opérations, nous utiliserons des matériaux doux pour éviter d’endommager les implants. Les tests qui leur permettent d’interagir chaque jour contribuent aussi à leur bien-être. Tous ceux qui s’occupent des animaux sont formés pour le faire correctement. Enfin, si un animal doit être euthanasié, cela se fera de manière douce, sans douleur, pour minimiser ses souffrances.
Choix des espèces
La souris est un animal souvent utilisé pour étudier le cerveau chez les vertébrés. Son système nerveux est organisé de manière similaire à celui des humains, et elle partage environ 95% de ses gènes avec nous, ce qui permet de transposer les résultats obtenus chez la souris à l'humain de manière assez fiable. De plus, la souris peut être génétiquement modifiée, ce qui nous aide à comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans de nombreuses maladies. Par exemple, grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées, nous pouvons étudier comment certaines mutations génétiques humaines affectent des molécules ou des récepteurs spécifiques dans le cerveau. Les souris adultes ont été choisies pour cette étude car elles présentent une maturation complète des systèmes physiologique et neurologique, nécessaire à l’analyse des processus socio-emotionnels. Plus spécifiquement, nous utiliserons des souris modifiées pour exprimer des mutations des récepteurs nicotiniques, liées à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Les souris montrent également une variété de comportements sociaux et de réponses émotionnelles, ce qui en fait un modèle pertinent pour notre recherche sur les émotions et la consommation d'alcool.
Exploitation de l’activité des cytokines dans des environnements chimiques tumoraux complexes pour optimiser les immunothérapies dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Cancers
Manipulées tous les deux jours pendant deux semaines pour les habituer, des souris reçoivent ensuite une injection de cellules tumorales ou métastatiques, puis cinq jours d'injections du traitement étudié ou d'un placebo. Sur les 9790 souris du projet, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou sévère, 2240 reçoivent une nouvelle injection de cellules tumorales, 680 sont anesthésiées deux fois par semaine pour suivre leurs métastases par imagerie et 160 sont irradiées deux fois avant de recevoir des cellules immunitaires. Le but est de mettre au point des variantes de cytokines et de thérapies cellulaires adaptées à l'environnement chimique des tumeurs, comme leur acidité. Le porteur ne décrit que des douleurs et un stress "légers de courte durée", des tumeurs pouvant gêner les mouvements et une perte d'appétit, sans rien dire de l'irradiation ni de ce qui justifie le niveau sévère déclaré. Toutes sont tuées à l'issue, la récupération de sang et d'organes étant "essentielle", selon lui, pour juger de l'efficacité de ses thérapies.
Objectifs
Les cytokines (messagers du système immunitaire) et les thérapies cellulaires ont montré des résultats prometteurs dans le traitement de divers cancers. Cependant, l’efficacité de ces thérapies peut être considérablement influencée par l’environnement chimique extracellulaire (acidité, concentration élevée de certaines molécules, température, …) En effet, l'environnement qui entoure la tumeur est caractérisé par des propriétés chimiques uniques (comme une acidité élevée) qui peuvent avoir un impact sur le fonctionnement des cytokines et des cellules immunitaires. Il a été démontré que l’environnement acide altère l’activité de certaines cytokines et nuit à l’efficacité des thérapies cellulaires. De même, la concentration élevée de certaines molécules dans l’environnement des cellules peuvent moduler la fonction des cellules immunitaires et influencer l’efficacité des immunothérapies. Comprendre comment ces facteurs modulent les messagers du système immunitaire (ou cytokines) et l’activité cellulaire est crucial pour développer des stratégies thérapeutiques plus efficaces. Notre laboratoire se concentre sur l'étude de l'impact de l'environnement chimique extracellulaire sur la fonction de deux cytokines en particulier et sur les thérapies cellulaires. Nous visons à créer de nouvelles variantes de cytokines et de thérapies cellulaires optimisées pour fonctionner dans des microenvironnements spécifiques, caractéristiques des tumeurs, afin d'améliorer leur efficacité thérapeutique. Ainsi, en développant des variantes de cytokines conçues pour fonctionner de manière optimale dans ces microenvironnements spécifiques, nous visons à surmonter les limitations imposées par le microenvironnement tumoral et à améliorer l’efficacité des cytokines et des thérapies cellulaires.
Bénéfices attendus
Cette étude fournira des informations précieuses sur le rôle de l’environnement chimique extracellulaire dans l’efficacité des cytokines et des thérapies cellulaires dans le traitement du cancer. En comprenant d’abord comment les cytokines classiques (normales) sont affectées par le microenvironnement entourant les cellules, nous serons mieux placés pour concevoir et développer des cytokines modifiées qui seront adaptées pour fonctionner de manière optimale dans des microenvironnements spécifiques. Les résultats de cette étude pourraient conduire au développement de nouvelles stratégies visant à améliorer l’efficacité des cytokines et des thérapies cellulaires, bénéficiant ainsi aux patients atteints de cancer. De plus, comprendre l’impact de cet environnement sur la fonction des cellules immunitaires et l’efficacité du traitement contribuera à notre connaissance de l’immunologie tumorale et guidera la conception d’immunothérapies plus efficaces.
Procédures
Après leur arrivée et acclimatation (7 jours), les 9790 souris seront manipulées tous les 2 jours pendant 2 semaines avant le début des procédures pour réduire leur stress et les habituer à la manipulation humaine. Nous évaluerons d'abord la sûreté de nos traitements. Pour cela, 90 souris recevront les traitements à raison d'une injection par jour pendant 5 jours (1 min) puis 1 injection d'indicateur de toxicité sous anesthésie gazeuse (10 min). Ce projet comporte plusieurs parties dont plusieurs étapes sont communes. 9560 souris recevront une injection de cellules tumorales ou métastatiques (1 min). Puis, afin d'étudier les caractéristiques de notre traitement, les 9560 souris recevront ce dernier (ou placebo) par injection à raison d'une injection par jour pendant 5 jours (1 min). Parmi ces animaux, 2240 souris (140 naïfs et 2100 déjà exposées aux cellules tumorales) recevront une nouvelle injection de cellules tumorales 60 jours après la première (1 min). De plus, 680 souris recevront une injection 2 fois par semaine sous anesthésie gazeuse (anesthésie: 30 min) afin de suivre le développement des métastases par imagerie. Des prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse seront réalisés sur 3900 souris (3520 prélèvements uniques + 380 prélèvements 1 fois par semaine jusqu'à la fin du protocole, 3 min) En parallèle, l'ensemble de ces souris seront testées pour différents paramètres afin d'évaluer le mode de fonctionnement et l'efficacité de nos traitements. Test 1 : 1820 souris recevront 2 injections de traitement ou placebo à 3 jours d'intervalle (30 sec) Test 2 : 390 souris recevront le traitement ou placebo soit par injection 1 fois par jour pendant 11 jours soit par 1 injection tous les 3 jours jusqu'à la fin de l'expérience (30 sec) Test 3 : 900 souris recevront 2 injections de molécule d'intérêt (ou placebo) à 6 jours d'intervalle et 2700 souris recevront 1 injection de molécule d'intérêt (ou placebo) 2 fois par semaine jusqu'à la fin (30 sec) Test 4 : 50 souris recevront 1 injection d'une molécule permettant d'étudier la tumeur 13 jours après l'injection des cellules (30 sec) Test 5 : 720 souris recevront 1 injection 3 jours avant les traitements puis 2 fois par semaine jusqu'à la fin (30 sec). Test 6 : 160 souris seront irradiées 2 fois à 3h d'intervalle (irradiation: 10 min) puis 13 jours après l'injection des cellules et 1 jour avant le début de nos traitements, 160 animaux recevront 1 injection de cellules immunitaires (1 min)
Impact sur les animaux
Les injections de cellules tumorales entraîneront une douleur et un stress légers de courte durée et conduiront, en fonction du modèle, au développement de tumeurs pouvant entraver la liberté de mouvement des animaux. L'évolution de la pathologie induite (développement tumoral) pourrait causer une perte d'appétit et le cas échéant, une perte de poids. Les thérapeutiques envisagées seront administrées par injection ce qui entraînera une douleur et un stress légers de courte durée mais répétés à chaque administration de traitement. Les prélèvements sanguins seront source de stress pour les animaux lors de la contention et causeront une douleur et un stress légers de courte durée au moment de l'acte qui sera unique ou répété en fonction du modèle étudié.
Devenir
Pour l’ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort. En effet, la récupération d’échantillons (sang, organes) est essentielle pour déterminer l’efficacité de nos thérapies.
Remplacement
Dans la mesure du possible, nous menons des études in vitro poussées pour caractériser au mieux l'activité et le profil de sécurité de nos traitements d'intérêt avant de proposer des expériences sur les animaux. Ces études comportent l'évaluation de nos traitements d'intérêt dans différents environnement, leurs effets sur différents types cellulaires et leur absence de toxicité sur les cellules. En tirant parti de ces systèmes utilisant des cellules, nous générons des données précliniques robustes sur les mécanismes d'action, la puissance et les profils de sécurité de nos traitements d'intérêt fournissant ainsi une base scientifique solide pour les études in vivo proposées. Cette approche s'aligne sur le principe de remplacement car nous utilisons avec succès des méthodes sur cellules pour remplacer une partie importante des études sur les animaux qui auraient autrement été nécessaires.
Réduction
Pour chaque test que nous effectuons chez l'animal, nous recueillons un très grand nombre de données et d'informations à travers différents paramètres d'analyse. Cette approche permet d’obtenir un maximum d’informations pour chaque animal réduisant ainsi le nombre total requis d’animaux. Nous avons effectué des analyses statistiques pour déterminer le nombre minimum de souris requis par groupe pour obtenir des résultats robustes sur la base de nos données in vitro et in vivo déjà obtenues et des études publiées utilisant des modèles similaires. Pour l’analyse de nos données, nous prévoyons d'utiliser des méthodes statistiques appropriées pour analyser les différences entre les groupes de traitement. Nous utiliserons également des modèles statistiques afin de procéder au mieux à l’analyse des résultats obtenus.
Raffinement
Nous nous engageons à affiner nos protocoles et nos pratiques pour maximiser le bien-être des animaux et minimiser la souffrance et la détresse. Nos stratégies de raffinement englobent de multiples aspects du soin des animaux. Avant toute procédure, les animaux seront acclimatés un minimum de 7 jours dans leur zone d’hébergement. De plus, des actes d’habituation seront réalisés par les expérimentateurs afin de familiariser les animaux à la manipulation humaine. Tout acte pouvant entraîner souffrance, détresse ou stress sera réalisé sous anesthésie. Notre équipe examine attentivement le potentiel d'inconfort associé à chaque intervention et prend des mesures pour atténuer ces effets. Cela garantit que les animaux ne subissent pas de douleur ou de détresse inutile. Nous travaillerons également en étroite collaboration avec le personnel de l’établissement utilisateur ainsi que la structure de bien-être animal y étant rattachée afin de minimiser la souffrance et la détresse. Cela implique de maintenir des conditions environnementales appropriées et de fournir un espace et des ressources adéquats. L'enrichissement de l'environnement fera partie intégrante de notre programme de soins aux animaux. Des éléments et des structures d'enrichissement seront fournis pour permettre aux souris de présenter des comportements naturels, améliorant ainsi leur bien-être et favorisant des résultats expérimentaux plus pertinents sur le plan biologique.
Choix des espèces
Nous nous sommes concentrés sur le modèle murin qui a l’avantage de présenter des similitudes avec le modèle humain et pour lequel nous disposons d’un large panel d’outils moléculaires pour son étude. Le modèle murin est un modèle de choix pour l’étude du développement tumoral et de la réponse immunitaire. De plus, il s’agit du modèle le plus utilisé dans la communauté scientifique permettant ainsi les échanges internationaux des résultats. Les données disponibles dans la littérature faisant référence aux modèles de cancers que nous utilisons impliquent l'utilisation de souris âgées de 6 à 8 semaines d'âge. De plus, ces modèles sont bien établis au laboratoire, nous souhaitons donc garder les mêmes conditions expérimentales.
Test pré-clinique d’un anticorps bloquant contre l’hormone anti-Müllérienne (AMH) pour traiter le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) chez la brebis (partie 1/2)
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
40 brebis sont saillies, 25 gestantes entrent dans le protocole et les 15 autres retournent à l'élevage, où pourront aussi retourner plus tard 4 agnelles nées de mères témoins. 80 moutons, brebis et agneaux, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les 25 brebis gestantes, dont 20 androgénisées et 5 témoins, reçoivent 8 injections intramusculaires en 18 semaines, et leurs 40 agneaux subissent chacun 14 prises de sang de la naissance à 24 semaines. Autour de la puberté, les agnelles passent une IRM sous anesthésie générale, puis la pose d'un cathéter jugulaire suivie de séries de 36, 12 et 16 prélèvements, et les 16 nées de mères androgénisées recommencent après des injections d'anticorps anti-AMH ou de solution témoin. Les 25 mères sont tuées après l'agnelage, ainsi que 16 agneaux et ces 16 agnelles, pour analyser leurs tissus. Le texte ne dit rien du sort des 4 autres agneaux mâles, nés de mères androgénisées.
Objectifs
Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est la cause la plus fréquente d'infertilité féminine (8 à 13 % des femmes en âge de procréer dans le monde). Les critères du diagnostic du SOPK sont basés sur au moins deux des trois caractéristiques suivantes : 1/ irrégularité ou absence des règles, 2/ un taux élevé d’hormones masculines dans le sang, et 3/ ovaires renfermant de nombreux kystes folliculaires de 2 à 6 mm. La plupart des patientes atteintes de SOPK présentent également des taux d'hormone AMH (anti-müllérienne) et LH (hormone lutéinisante) élevés. De plus, ce trouble est généralement associé à une résistance à l'insuline, de l’obésité, des taux de cholestérol élevés et une hypertension artérielle. Il est important de noter que la plupart des caractéristiques du SOPK sont transmises aux filles des femmes atteintes de ce syndrome, puisque 60 à 70 % de leurs filles développent ce syndrome. Malgré le nombre de femmes touchées par ce trouble, les causes du SOPK restent incomprises. Parmi les facteurs impliqués dans le SOPK, les androgènes, et l'AMH ont été reconnus comme jouant un rôle central. L'hypothèse actuelle est que l’excès d'androgènes ou d'hormones sexuelles masculines durant la grossesse pourrait entraîner des modifications au niveau de l’activité ovarienne et la sécrétion de certaines, ce qui entraînerait le développement du SOPK à l'âge adulte. Notre projet qui se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2) a pour objectif de tester si un anticorps dirigé contre l’AMH peut supprimer les défauts d'ovulation observés dans un modèle de brebis ayant reçu un excès d'androgènes mimant le SOPK chez la femme. En effet, la brebis est une espèce proche de la femme en terme de développement ovarien. Nous étudierons également chez la mère et chez ses descendants mâles les conséquences d’un taux élevé d’hormones masculines au niveau des tissus périphériques et reproducteurs.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de constituer un corpus de données visant à évaluer si un anticorps anti-AMH est un bon candidat pour des essais ultérieurs chez l'humain, en l'occurence chez la femme développant un syndrome des ovaires polykystiques. Elle permettra aussi de mieux comprendre les effets moléculaires de la testostérone chez la femme et les conséquences chez la descendance mâle.
Procédures
Pour les 40 brebis adultes : 1 prise de sang (PS) intra-veineuse (IV) (jugulaire) sera réalisé à 18 jours après la saillie. Pour les 25 brebis gestantes sélectionnées : 8 Injections intra musculaire (IM) sur 18 semaines. 4 PS IV (jugulaire) pendant la gestation. Pour tous les descendants mâles (n=20) : 14 Prises de sang par IV (jugulaire) de la naissance jusqu'à 24 semaines. Pour tous les descendants femelles (n=20) : 14 PS par IV (jugulaire) de la naissance jusqu'à 24 semaines. Autour de la puberté, 6 PS par IV (jugulaire) sur 3 semaines. 1 anesthésie générale pour 1 passage à l’IRM à la puberté. Pose de cathéter à la puberté sous anesthésie local. 36 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. 2 Injections par cathéter jugulaire. 12 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. 16 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. Pour les femelles pubères issues des mères androgénisées (n=16) : 18 Prises de sang sur 9 semaines. 4 injections intra veineuse (jugulaire). 1 anesthesie genérale pour un passage à l’IRM après l’injection de l’anticorps. 1 pose de cathéter après le passage à l’IRM sous anesthesie local. 36 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. 2 Injections par cathéter jugulaire. 12 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. 16 prélèvements de sang par cathéter jugulaire. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2). Dans l'EU1 seront effectuées toutes les expérimentations sauf l'anesthésie générale et le passage à l'IRM qui seront réalisés dans l'EU2.
Impact sur les animaux
Les différentes prises de sang peuvent engendrer une légère douleur ainsi qu’un hématome au niveau du site de prélèvement, les differentes injections peuvent également engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection. De plus, la contention pour ces différents actes peut stresser les animaux. La pose des cathéters jugulaires peut entraîner des douleurs au point d'injection. Pour les animaux traités, il existe un risque d’apparition de kystes et d’anomalies de la vessie (observés par IRM). Il peut arriver mais trés rarement des signes extérieurs associés à une douleur comme une dérivation urinaire entre les cuisses qui peut entrainer des brûlures. Les nuisances en lien avec l’anesthésie de l’IRM sont une irritation des voies respiratoires lors de l’intubation et l’extubation, un possible hématome lors l’intraveineuse et un potentiel stress lors des manipulations.
Devenir
Pour la procédure 1: sur les 40 brebis saillies, 25 seront utilisées, les 15 brebis non selectionnées retourneront à l'élevage. Les 25 brebis sont nécessaires afin d'obtenir suffisamment de descendants femelles pour tester l'effet de l'injection d'anticorps . Une fois l'agnelage effectué, les 20 brebis androgénisées et les 5 témoins seront euthanisées afin de récupérer les tissus périphériques et reproducteurs pour une analyse moléculaire. Pour la procédure 2: sur les 40 descendants, 4 descendants femelles issues des mères témoin pourront retourner sur l'élevage. Ainsi, seront euthanasiés 12 descendants mâles issus des mères androgénisées et 4 descendants mâles issus des mères témoin mais aussi 16 descendants femelles injectés soit avec l'anticorps (n=8) ou avec une solution témoin (n=8) afin de pouvoir mener une étude moléculaire sur les tissus périphériques et reproducteurs.
Remplacement
Nous ne pouvons tester les anticorps que sur un organisme entier. Aujourd’hui, aucune approche in vitro ou in silico ne peut rendre compte de la complexité de ce qui se passe dans un organisme entier. D'autre part, il a été démontré dans la littérature que la brebis androgénisée est un bon modèle syndrome d'ovaires polykystiques chez la femme.
Réduction
Nous allons utiliser 25 brebis gestantes, 20 (16+4) agneaux mâles et 20 (16+4) agneaux femelles jusqu’à la puberté. Ce nombre a été estimé en utilisant un test de comparaison de deux moyennes (nombre de follicules antraux) dans chaque groupe. Avec des lots de 8 descendants femelles issues de mères androgénisées cela donne une puissance tout à fait satisfaisante. Afin d’avoir 16 brebis issues de mères androgènisées, il faut partir d’au moins 20 brebis au départ. Afin de vérifier que le traitement de testostérone fonctionne, nous suivrons également 5 brebis qui seront non traitées, et leurs descendants.
Raffinement
Les animaux seront gardés en groupes sociaux stables tout au long de l’expérimentation. Pour limiter les tress lié à la manipulation, Ils seront visités tous les jours avec contact direct ou non (sans réalisation de procédure), permettant l'habituation de l'animal à l'expérimentateur et un suivi du bien-être des animaux. Nous récompenserons les animaux après chaque session de prises de sang en distribuant du concentré à l’auge. Lors de la pose des cathéters, le comportement et l'apparence des brebis (notamment au niveau de l’implantation du cathéter) sera suivi avec attention. Les animaux seront maintenus en cage individuelle le temps des prélèvements, mais auront tout de même un contact visuel et olfactif avec leurs congénéères. Avant toute injection intramusculaire ou intraveineuse, une application de gel antalgique sera réalisée. Les deux veines jugulaires seront utilisées en alternance pour limiter le risque d’hématome. Les animaux seront mis à jeun 12 heures avant l’anesthésie pour le passage à l’IRM, afin de limiter tout risque de régurgitation. Les brebis seront maintenues sous O2 à la fin de chaque anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Le transport des animaux de l'EU1 vers l'EU2 avant l'opération et leur retour de l'EU2 vers l'EU1 sera réalisé par un technicien formé et expérimenté dans une bétaillère agréée pour le transport d'animaux vivants. Le trajet est très court (moins de 5 minutes) et la bétaillère sera abondamment remplie de paille.
Choix des espèces
Afin de pouvoir mimer le SOPK chez la femme nous souhaitons utiliser des brebis gestantes pour plusieurs raisons : 1. contrairement aux rongeurs, la brebis présente l'avantage d'avoir un développement ovarien similaire à la femme. 2. De plus, ce modèle a déjà été validé dans nos unités. - 40 brebis saillies seront utilisées pour la détection de 25 brebis gestantes qui rentreront dans la procédure. Cet effectif doit permettre d'assurer la production de descendants assez conséquente pour poursuivre nos travaux. - 20 descendants mâles seront étudiés de la naissance (J0) à la puberté (J168). - 20 descendants femelles seront étudiées de la naissance (J0) à la puberté (J168). - 16 femelles pubertes sur les 20 entreront dans la 2ème phase de l’expérimentation (de J168 jusqu’à J235).
Etudes d’immunogénicité précliniques pour le développement de vaccins humains.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Lapins : 75
Furets : 75
Avant une étude de toxicité, il s'agit de vérifier que des hamsters dorés, des lapins et des furets réagissent à des candidats vaccins contre la grippe et d'autres infections respiratoires. 300 animaux non-humains, 150 hamsters dorés, 75 lapins et 75 furets, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués sous anesthésie générale à la fin des études. Chacun reçoit une à quatre injections intramusculaires de vaccin, espacées d'une semaine à un mois, et des prises de sang en cours d'étude, puis la mise à mort permet de prélever la rate, des nœuds lymphatiques et "une grande quantité de sang". Le porteur précise que ces études d'immunogénicité sont "exigées par les autorités". Il affirme que les trois espèces retenues sont "les plus appropriées" pour réagir correctement aux vaccins, sans dire ce qui justifie chacune.
Objectifs
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la grippe représente une menace sérieuse pour la santé publique, surtout dans les pays à faible revenu. Les infections respiratoires aiguës, dont l'influenza, sont parmi les principales causes de mortalité, particulièrement chez les enfants de moins de 5 ans et les personnes âgées ou ayant des maladies chroniques. La vaccination est essentielle pour protéger les populations vulnérables contre ces maladies. Plusieurs vaccins saisonniers sont disponibles, mais leur efficacité peut varier d'une année à l'autre en raison des mutations virales. Chaque année, les virus de la grippe subissent des changements, ce qui nécessite souvent l'ajustement des formulations vaccinales. L'objectif de la recherche est de développer des vaccins plus stables qui pourraient offrir une protection durable, réduisant ainsi la nécessité de modifier fréquemment les vaccins. La recherche se concentre également sur le développement de vaccins contre d'autres agents pathogènes respiratoires. Ce processus nécessite la sélection d'antigènes capables de déclencher une réponse immunitaire efficace, souvent renforcée par des adjuvants. Après des phases préliminaires in silico (par ordinateur) et in vitro (tests sur des cellulaires), il est important de tester les candidats vaccins sur des modèles animaux, car la complexité du système immunitaire ne peut être entièrement reproduite en laboratoire. Notre projet a donc pour objectif d'utiliser des animaux pour évaluer l'immunogénicité de candidats vaccins contre l'influenza, afin d'améliorer la protection des populations à risque.
Bénéfices attendus
Le projet vise à évaluer l'immunogénicité et la tolérance de candidats vaccins, ainsi il permet de sélectionner des molécules qui seront ensuite étudieées plus en détail en vue de leur mise sur le marché. En développant des vaccins plus stables et durables, nous espérons réduire la morbidité et la mortalité liées aux infections respiratoires. De plus, les résultats contribueront à la recherche sur d'autres maladies respiratoires, enrichissant notre compréhension des réponses immunitaires et renforçant l'importance de la vaccination dans la prévention des maladies infectieuses. D’autre part, il est encore possible d’améliorer le confort, la tolérance et l’efficacité des vaccins déjà existants.
Procédures
Les animaux seront soumis à un ensemble d'administration et de prélèvements :(1) Administration du vaccin par voie intramusculaire (2) Prélèvements sanguins en cours et fin d'étude sous anesthésie (3) Prélèvements d'organes après l'euthanasie en fin d'étude. Le nombre d’immunisation (administration du vaccin) et les volumes d’administration respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Cependant, il sera compris entre 1 à 4 immunisations selon le plan d’administration avec 1 semaine à 1 mois entre deux immunisations. Le volume et la fréquence des prélèvements sanguins respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale et du poids de l’animal. La durée pour les administrations et les prélèvements seront de quelques secondes. En fonction de l'espèce et de la voie de prélèvement, les animaux seront préalablement anesthésiés (anesthésie gazeuse réversible en quelques minutes ou anesthésie chimiques d'environ 20min).
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est liée aux injections de vaccin ainsi qu’aux prélèvements sanguins, ce qui est susceptible d’apporter un inconfort et/ou de générer du stress chez l’animal. Le nombre d’immunisations et les volumes administrés respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Les prélèvements sanguins et les volumes de prélèvement respecteront également les recommandations éthiques : ils varieront en fonction de l’espèce animale et de son poids. Un temps de repos nécessaire sera observé entre deux prélèvements, en fonction du volume prélevé. De plus, comme tout produit de santé, un vaccin peut entraîner des effets indésirables. Ces derniers surviennent généralement dans les deux semaines suivant la vaccination, ou plus rarement deux mois après. Dans l’immense majorité des cas, ces effets sont légers à modérés. Il s’agit principalement de réactions inflammatoires naturelles dues à la mobilisation du système immunitaire après l’injection du vaccin. Cette inflammation peut provoquer des symptômes tels que fièvre, douleur et rougeur au site d’injection. Plus rarement, des réactions allergiques à l’un des composants du vaccin peuvent survenir.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale. Pour les besoins des études, certains organes sont prélevés après l'euthanasié (exemple : rate, noeuds lymphatiques), ainsi qu’une grande quantité de sang.
Remplacement
Les premières phases de sélection des antigènes se déroulent in vitro. Cependant, étant donné que le vaccin à développer a une visée clinique, il est essentiel d’obtenir des données dans des conditions réelles d’utilisation. L’utilisation d’un organisme complet et vivant devient donc indispensable, notamment pour le suivi post-immunisation. Par ailleurs, le fonctionnement du système immunitaire est très complexe et implique des mécanismes qu’il est impossible de reproduire autrement. De plus, des études d’immunogénicité sont exigées par les autorités dans le cadre du développement des vaccins.
Réduction
Le nombre d’animaux doit permettre d’identifier une différence significative entre les produits testés, sur la base de la comparaison quantitative et qualitative des immunisations obtenues (taux d’anticorps, affinité, spécificité, etc.). Les premières études sont réalisées avec des nombres reduits d'animaux, par exemple 3 lapins par groupe. En fonction des résultats obtenus, ce nombre peut être affiné s’il est possible de mettre en évidence des différences significatives avec moins d’animaux. Les effectifs et les tests statistiques seront définis en fonction du nombre de série d’observation, la dépendance ou indépendance de ces séries d’observation, la nature des variables (quantitative ou qualitative), et la nature du test (test paramétrique ou non paramétrique).
Raffinement
Après réception, les animaux auront une période d’acclimatation d’une durée propre à chaque espèce animale. Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux et recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des évaluations cliniques sont mises en place (observation quotidienne de l’état général, du comportement, etc.). Les actes douloureux ou provoquant un stress élevé, seront réalisés sous anesthésie, avec analgésie adaptée. Tout au long des études les animaux sont manipulés/observés par un personnel formé et habilité à travailler chez les espèces en question. Les voies et volumes de prélèvement et d’administration suivront les recommandations des publications. De plus, des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place pour suivre l'état de l'animal.
Choix des espèces
Le but de cette manipulation, qui précède une étude de toxicité, est de s'assurer que l’espèce est adaptée aux vaccins que nous allons tester. Il est important de choisir un modèle qui réagit correctement au vaccin, et pour cela, trois espèces sont les plus appropriées. Les animaux seront de jeunes adultes (car croissance terminée, paramètres physiologiques stables, réponse immunologique optimale) mais pourront également être des animaux jeunes, dont le système immunitaire ne serait pas mature.
Cellules souches et réparation osseuse chez la souris- 7
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Des fractures, des défauts corticaux et des greffes osseuses sont provoqués chirurgicalement sur des souris sous anesthésie, en séances de trente à quarante-cinq minutes, complétées par des gavages, des injections de tamoxifène et des scanners aux rayons X de vingt minutes. 1 014 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Le porteur écrit qu'elles boitent les premiers jours puis retrouvent une activité normale, qu'elles gardent une apparence physique externe normale et que la réparation osseuse ne conduit pas à des dommages durables, alors qu'il déclare lui-même une part de ces procédures en gravité sévère. Toutes sont tuées à la fin des procédures pour l'analyse des tissus osseux, certaines expériences portant aussi sur des stades embryonnaires.
Objectifs
Ce projet de recherche vise à comprendre les mécanismes de la régénération osseuse pour développer de nouvelles thérapies cellulaires et pharmacologiques contre les maladies du système musculosquelettique, comme les défauts de consolidation après fracture. Actuellement, la chirurgie et les greffes osseuses sont les principaux traitements, mais la thérapie cellulaire pourrait offrir des solutions innovantes. En utilisant des modèles de souris transgéniques, nous explorons le rôle des cellules et des gènes impliqués dans la réparation osseuse. Ces modèles nous permettent également de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’évaluer leur potentiel pour des applications humaines. Les procédures sont réalisées sous anesthésie, avec toutes les mesures pour assurer le bien-être animal. La réparation osseuse a lieu dans un environnement tissulaire complexe impliquant les os, les vaisseaux, les nerfs, les cellules inflammatoires et le muscle adjacent à l’os. Expérimentalement, il est impossible de reproduire la complexité de cet environnement dans un système cellulaire in vitro ou par modélisation mathématique. C’est pourquoi nous utilisons des modèles animaux nécessaires à la compréhension des mécanismes de la régénération osseuse. Dans ce projet nous nous concentrons sur le role des vaisseaux sainguins et des nerfs lors de fracture ou dans le cadre de maladies génétiques telles que les atteintes osseuses liées à la neurofibromatose de type 1. Il s’agit d’un projet multi-établissement concernant deux animaleries sur un même site, chaque animalerie étant couverte par une autorisation.
Bénéfices attendus
Les fractures sont les blessures les plus fréquentes du système musculosquelettique. Bien que la réparation osseuse soit un processus très efficace, environ 20% des fractures présentent un retard ou absence de réparation. Le traitement de ces défauts de réparation est complexe, nécessitant généralement une prise en charge chirurgicale. Ce projet va permettre de mieux comprendre les mécanismes de la régénération osseuse en condition physiologique et pathologique. D’un point de vue fondamental, il permettra une meilleure compréhension du rôle des différents acteurs cellulaires et de différentes voies de signalisation. Il s’agit également d’un projet permettant l’étude de nouveaux traitements sur les défauts de régénération osseuse. Les potentielles applications cliniques sont concrètes et ouvrivont la voie à l’utilisation de ces traitements chez les patients.
Procédures
Afin de répondre aux questions du projet, nous utilisons des modèles murins transgéniques, permettant le suivi et la déplétion des cellules d’intêret ou l’inactivation de gènes. L’administration du Tamoxifène ou de molécules est réalisée par injection intraperitonéale ou gavage. L’administration du gel d’endoxifène est faite sous anesthésie générale avec une analgésie péri- et post-opératoire (durée de la procédure entre 30 et 45 min). Une greffe , un défaut cortical ou une blessure osseuse sont induits sous anesthésie générale avec une analgésie péri- et post-opératoire (durée de la procédure entre 30 et 45 min). Des scans en imagerie par rayons X à haute résolution (microCT) sont réalisés sous anesthésie à l’isoflurane (3 à 4% en induction ; durée de scan est 20 minutes/souris).
Impact sur les animaux
Le processus de régénération osseuse est spontané. Le cal est formé en une semaine stabilisant la fracture et les animaux sont guéris après 3 semaines lorsque le cal est entièrement ossifié. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et présentent une apparence physique externe normale.
Devenir
Les animaux sont sacrifiés à la fin de l’ensemble des procédures afin de permettre l’analyse tissulaire et cellulaire des tissus osseux.
Remplacement
Le processus de régénération osseuse est complexe et implique de multiples types cellulaires, dont l’activité coordonnée et les interactions sont indispensables. Ces évènements ont lieu dans un environnement tissulaire complexe impliquant des interactions entre l’os, les vaisseaux, le système immunitaire, le système nerveux et les muscles. Expérimentalement, il n'est pas possible de reproduire la complexité de cet environnement dans un système cellulaire in vitro, et il est nécessaire de recourir à l’utilisation de modèles murins. Toutefois, nous combinons les études in vivo avec des analyses cellulaires in vitro lorsque que nous cherchons à identifier des déficiences au niveau d’un type cellulaire particulier.
Réduction
Dans notre expérience et grâce à des analyses statistiques, nous avons déterminé les étapes de la régénération à analyser et une taille d'échantillon de 10 animaux par groupe pour fournir des résultats statistiques valables. Avec une taille d'échantillon de 10 dans chaque groupe de comparaison, la probabilité de détecter une différence est supérieure à 80 %. Nous utilisons différents tests statistiques et logiciels adaptés pour les analyses
Raffinement
Le processus de régénération osseuse est spontané et est complet en moins de 3 semaines. Les animaux sont suivis de façon régulière. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et présentent une apparence physique externe normale. Nos expérimentations sont accompagnées d’une analgésie en péri- et post-opératoire. Des points limites ont été définis et permettent un suivi efficace des animaux et la mise en place de réponses adaptées le cas échéant grâce à une grille de scoring. Pour le bien-être animal, des enrichissements (coton, maisonnette, papier) sont placés dans les cages.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour étudier les mécanismes de la réparation osseuse, car les étapes de réparation ressemblent aux étapes observées chez l’homme. La souris permet d’analyser les bases génétiques de la réparation osseuse normale ou pathologique grâce aux nombreux outils cellulaires et moléculaires à notre disposition. La réparation osseuse est un processus physiologique très efficace en particulier chez la souris permettant de contrôler et traiter la douleur et ne conduisant pas à des dommages durables. Les procédures sont réalisées sur des animaux adultes entre 2 et 16 mois selon les procédures, mais aussi sur des stades embryonnaires afin de comprendre l’origine embryonnaire des cellules participant à la régénération osseuse.