Procédures modérées
Étude des effets comportementaux des dérivés des ibogalogs: l’IBG et le DM506 sur l’anxiété et la dépression chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Cent dix souris passées par le test d'activité locomotrice sont ensuite réutilisées, soixante-dix pour l'évaluation de l'anxiété et quarante pour un test de suspension par la queue. 310 souris au total vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une injection intrapéritonéale de dérivés d'ibogaïne, l'IBG ou le DM506, avant des tests de six minutes qui comprennent l'immersion dans l'eau, l'exposition à un labyrinthe en croix surélevé et l'immobilisation prolongée dans un cylindre transparent, une partie d'entre elles subissant en plus un stress chronique d'immobilisation. Le porteur écrit que l'angoisse et l'hypothermie légère ainsi provoquées sont précisément ce qu'il cherche à mesurer, et présente cette réutilisation d'un test à l'autre comme une réduction du nombre d'animaux.
Objectifs
Notre projet de recherche vise à étudier les effets comportementaux de deux dérivés des ibogalogues. Nous cherchons à évaluer leurs propriétés anxiolytiques et antidépressives chez la souris naïve et la souris soumise à un stress chronique d'immobilisation. Les benzodiazépines, couramment utilisées pour traiter l'anxiété, présentent des inconvénients significatifs à long terme, notamment des effets indésirables graves, une tolérance pharmacologique, un risque de dépendance psychologique et physique, ainsi que des effets sur la vigilance et les fonctions cognitives. Dans le but de trouver une alternative thérapeutique au rapport bénéfice/risque plus favorable, nous souhaitons examiner les effets de ces produits sur les troubles anxieux et dépressifs chez la souris. Plusieurs études suggèrent que les transmissions sérotoninergiques jouent un rôle majeur dans la modulation de l'anxiété et de la dépression. Pour approfondir notre compréhension des voies sérotoninergiques, nous évaluerons l'implication des différents sous-types de récepteurs sérotoninergiques dans la régulation de ces troubles, en mettant particulièrement l'accent sur le rôle des récepteurs 5-HT2A dans les effets potentiels de ces produits. Nous utiliserons la volinanserine , un agent qui bloque spécifiquement ces récepteurs, afin de mieux cerner leur contribution dans le cadre de notre étude
Bénéfices attendus
Les traitements actuellement disponibles pour l'anxiété sont associés à des effets indésirables notables, notamment le risque de dépendance, qui peut survenir même à des doses thérapeutiques. De plus, ces traitements peuvent entraîner des perturbations des fonctions cognitives, telles que la mémoire, les capacités psychomotrices et la vigilance, ce qui limite leur utilisation chez les patients devant effectuer des tâches nécessitant une attention particulière, comme l'utilisation d'équipements dangereux ou la conduite. Il est donc crucial de rechercher des approches thérapeutiques alternatives, notamment celles ciblant les sous-types de récepteurs de la sérotonine, afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents à l'anxiété et à la dépression. Actuellement, divers antidépresseurs sont disponibles sur le marché; cependant, malgré leur efficacité établie, ces traitements présentent plusieurs limitations, telles qu'une durée d'action prolongée, un phénomène de résistance observé chez environ 30 % des patients, ainsi que des effets secondaires invalidants. En outre, ces médicaments actifs ne parviennent pas toujours à cibler toutes les composantes de la dépression. Cela stimule la recherche en psychiatrie à développer de nouvelles molécules offrant un spectre d'action plus large, ce qui est essentiel pour améliorer le profil thérapeutique dans le domaine de la santé publique.
Procédures
-Évaluation de l'activité locomotrice: 110 animaux, une injection i.p (30 secondes) , une séance de mesure de l'activité locomotrice (durée du test: 60 min). -Évaluation de l'anxiété: 70 animaux, une injection i.p (30 secondes) + séance de mesure de comportement de type anxieux (durée du test: 6 min) . -Évaluation de la dépression sur des souris naïves et des souris stressées avec deux tests complémentaires: 180 (60+60+60) animaux: une injection i.p. (30 secondes) + séance de mesure du comportement type dépressif (durée du test: 6 min).
Impact sur les animaux
Parmi les effets indésirables anticipés chez les animaux figurent les réactions aux injections répétées. Pour minimiser le stress lié aux aiguilles, nous utiliserons les plus fines possibles et alternerons les sites d'injection. Une période d'isolement d'une heure avant l'expérimentation sera instaurée, permettant à l'animal de s'acclimater et de réduire son stress lié à la séparation de ses congénères. Cette étape est cruciale avant les tests comportementaux pour éviter les interférences avec les effets anxiolytiques ciblés. Les tests comportementaux peuvent induire un stress temporaire chez les animaux en raison de conditions inconfortables, telles que l'immersion dans l'eau, qui peut provoquer une légère hypothermie, ou l'exposition à un dispositif en croix avec des bras ouverts, source de stress. Le test d'immobilisation dans un cylindre transparent peut aussi engendrer de l’angoisse due à l’immobilisation prolongée. Ces réactions sont celles que nous cherchons précisément à évaluer pour mesurer l'efficacité des produits testés. Chaque test dure 6 minutes, après quoi les animaux sont replacés dans leur cage pour atténuer le stress. Aucun effet indésirable majeur n'est attendu pour les agents pharmacologiques utilisés, à l'exception des effets anxiolytiques et antidépresseurs visés dans cette étude.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation d'un modèle animal intégré. Notre choix s'est porté sur la souris, une espèce largement reconnue pour son utilisation dans l'étude des effets chroniques des anxiolytiques et des antidépresseurs. Actuellement, il n'existe pas d'alternatives non animales appropriées pour notre projet. Les données issues des travaux cliniques et des recherches fondamentales reposent principalement sur des expérimentations animales. Cette préférence est en grande partie due à la complexité des études du système nerveux central chez l'homme. Les procédures expérimentales de ce projet, y compris les tests comportementaux pour évaluer l'anxiété et la dépression, nécessitent impérativement l'utilisation d'animaux vivants et ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes. De plus, les mécanismes moléculaires sous-jacents aux processus anxieux et dépressifs ne peuvent être entièrement élucidés par le biais d'études cliniques. Par conséquent, l'emploi d'un modèle animal approprié demeure essentiel pour explorer le comportement lié à l'anxiété et à la dépression dans le cadre de cette recherche.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés dans cette étude, nous avons utilisé un outil utilisant des tests statistiques pour estimer le nombre d’animaux nécessaires à ce test. le nombre d’animaux nécessaires à ce test a été estimé à 10 animaux par groupe. Comparaison de deux moyennes. Paramètres saisis: Moyenne du premier groupe: 255. Moyenne du deuxième groupe: 190. Différence entre les deux groupes: 255 - 190 = 65 Écart-type commun: σ = 50. Niveau de signification: α = 0,05. La puissance statistique a été fixée à 82 %. Le nombre d'animaux est estimé à 10 animaux par groupe pour cette étude. De plus, afin de réduire encore le nombre total d’animaux, nous réutiliserons une partie des animaux pour plusieurs tests. Ainsi, 110 souris ayant subi le test de l’activité locomotrice (classe modérée) seront réutilisées dans d'autres tests: 70 souris dans le test d'évaluation de l'anxiété et 40 souris dans le test d'évaluation de la dépression (test de suspension par la queue des souris naïves). Cette approche permettra d'optimiser l’utilisation des animaux tout en garantissant la rigueur scientifique de l’étude.
Raffinement
Les animaux seront logés dans des cages conformes aux réglementations, au sein d'un environnement contrôlé et enrichi, incluant des éléments simples tels que des cylindres en carton, qui visent à augmenter la complexité de l'environnement captif. Ce procédé améliore le bien-être des animaux en favorisant leur activité et en réduisant les comportements stéréotypés ou anormaux. Une surveillance attentive sera menée, portant sur l'état général des animaux, leur prise de nourriture, leur consommation d'eau, leur comportement général, ainsi que leur poids corporel. Avant le début de l'expérimentation, une période d'acclimatation sera mise en place pour permettre aux souris de s'habituer à l'environnement du test. Les animaux seront placés dans la salle d'expérimentation en présence de l'expérimentateur pendant une heure, facilitant leur adaptation aux manipulations à venir. L'évaluation du comportement anxieux et dépressif se fera dans une arène éclairée par une ampoule fournissant une intensité lumineuse de 30 lux. Pour les autres évaluations, l'éclairage sera doux et équivalent à celui de leur environnement de cage habituel. Après le contact avec l'eau, des mesures seront prises pour prévenir l'hypothermie potentielle des animaux. Celles-ci comprendront le transfert immédiat et délicat des animaux dans une cage de séchage transitoire équipée d'une lampe chauffante au-dessus et d'un coussin chauffant en dessous. La température dans la cage sera maintenue en dessous de 30°C, avec un espace plus frais aménagé pour permettre aux souris de se déplacer si elles le souhaitent. Une surveillance étroite et continue sera maintenue pendant leur rétablissement dans cette cage. Pour les souris qui subiront le test d'immobilisation, après chaque session, les animaux seront soigneusement extraits du dispositif expérimental et transférés avec précaution dans des cages plus spacieuses, situées dans un environnement calme et apaisant. Ces cages seront enrichies avec divers éléments stimulants, tels que des abris, des objets et des matériaux de nidification, dans le but de favoriser l'expression de comportements naturels et de minimiser le stress induit par l'expérience. Une surveillance continue et rigoureuse sera assurée pendant la période de récupération afin de détecter précocement tout comportement anormal, tel qu'une immobilité prolongée, une prostration, des tremblements, des difficultés locomotrices, ou encore une tendance à l'isolement dans un coin de la cage.
Choix des espèces
Le choix des souris a été effectué sur la base des données issues de la littérature. Il s'agit de souris polyvalentes, couramment utilisées dans divers domaines de la recherche biomédicale. Les procédures prévues dans ce projet ont déjà été validées sur cette espèce. Par ailleurs, ces souris sont moins sujettes au stress, ce qui les rend plus susceptibles de présenter des comportements et des caractéristiques physiologiques normales. Les expérimentations seront réalisées sur des animaux ayant acquis une maturité complète des structures cérébrales. Nous avons opté pour les sujets au stade adulte agée se 6 à 10 semaines et pesant en moyenne 30 grammes.
Plasticité des circuits neuronaux: rôle dans la mémoire et les comportements sociaux.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une demi-journée de tests par animal pour évaluer ses fonctions cognitives et émotionnelles, des chirurgies d'injection de virus dans le cerveau de trente à quatre-vingt-dix minutes, une biopsie de la queue : 3 421 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, le cerveau de chacune étant prélevé après une chirurgie terminale sous anesthésie. Le projet porte sur la plasticité des circuits neuronaux dans des lignées modélisant l'X fragile, le retard mental, l'autisme et la schizophrénie, chez des animaux suivis du huitième jour après la naissance jusqu'à quinze mois d'âge. Les souris homozygotes de la lignée utilisée souffrent de troubles de la coordination qui leur donnent une démarche tournoyante et les empêchent d'atteindre la nourriture dans la semaine suivant le sevrage. Le porteur qualifie cette période de critique pour leur survie et dit avoir mis au point un protocole qui l'améliore, la modification génétique qui produit ces troubles restant, elle, le point de départ du projet.
Objectifs
Notre projet concerne l’étude des changements de l'organisation morphologique et fonctionnelle des réseaux neuronaux dans des modèles murins de maladies neuropsychiatriques telles que, l’X Fragile, le retard mental, l’autisme et la schizophrénie. La compréhension de ces mécanismes et de leur impact sur les comportements implique l'utilisation de modèles murins mutants qui reproduisent les altérations observées chez les patients souffrant de ces maladies. Le projet incorporera l’utilisation d’animaux des deux sexes étant donné l’existence de différences sexuelles en ce qui concerne la vulnérabilité et la prévalence des troubles neuropsychiatriques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'apporter une preuve de concept de l'importance des facteurs génétiques dans l’émergence des maladies neuropsychiatriques. Il permettra de comprendre les mécanismes par lesquels les déficiences génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans le cerveau et le comportement. Les résultats issus de ce projet auront donc un fort impact en science fondamentale et dans le monde académique. Son caractère multidisciplinaire permettra des avancées significatives dans la compréhension de la santé mentale. Ces connaissances pourraient à leur tour avoir un impact sur des domaines connexes, tels que la psychologie, la psychiatrie et les sciences cognitives. A plus long terme, il serait envisageable de mener des études translationnelles pour relier les résultats des modèles animaux aux populations humaines. En effet, nous espérons proposer des stratégies de correction de certaines maladies neurodéveloppementales et neuropsychiatriques optimisées en fonction du sexe.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront amenés à subir plusieurs types d'intervention : a) une biopsie caudale, b) des chirurgies (30-90minutes) d'injection de virus, c) des tests de leur comportement afin d'analyser leurs fonctions cognitives ou émotionnelles (1/2 journée). A la dernière étape du protocole expérimental, l'encéphale sera prélevé post-mortem après une chirurgie terminale sous anesthésie soit pour analyser l’expression de différentes protéines dans les tissus, soit pour étudier l’activité des neurones sur tranches de cerveau.
Impact sur les animaux
Les chirurgies provoquent des douleurs post-opératoires minorées par les soins post-opératoires et l’administration d’antalgiques. La mutation de souris transgénique utilisée provoque un phénotype dommageable se traduisant par des troubles de la coordination des mouvements donnant une démarche tournoyante. La période critique de survie de ces animaux se situe dans la semaine suivant le sevrage car leur difficulté à se mouvoir pose des problèmes de prise de nourriture. Nous avons mis au point un protocole permettant d’améliorer significativement la survie de ces animaux homozygotes au cours de cette période critique.
Devenir
Les animaux subissent une anesthésie profonde terminale pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est de comprendre les mécanismes par lesquels des défauts génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans l’activité des réseaux neuronaux et leur impact sur les comportements sociaux. Par conséquent, l'utilisation de modèles in vitro n'est pas applicable pour ce projet. En termes de modèle animal, Mus musculus est un excellent modèle par rapport à d'autres (poisson zèbre) car il reproduit fidèlement les altérations observées chez les patients souffrant des maladies étudiées, à la fois au niveau anatomique et comportemental. Ce modèle permet donc de réaliser des tests de comportement transposables chez l'homme, ce qui est un aspect important au regard du fort potentiel de translationalité à long terme de notre projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés : - un même animal sera utilisé plusieurs fois pour différents tests au sein d’une même procédure et de façon longitudinale lorsque cela est possible - nous déterminerons le nombre minimal d'animaux nécessaires pour atteindre une puissance statistique satisfaisante en utilisant préférentiellement les tests permettant de comparer deux groupes non-pairés ou plusieurs groupes de facteurs.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs stratégies de raffinement à différentes étapes des procédures afin de limiter l'impact de nos expérimentations sur le bien-être des animaux. Stabulation : Dans les cages d’hébergement, les souris bénéficient d’enrichissement pour diminuer l’ennui, l’anxiété et favoriser le bien être : dômes cartonnés, ou tunnels en carton et/ mini-rouleaux de papier foisonnant. Outre l’enrichissement de l’environnement, cela permet de favoriser la nidification de réduire l‘ennui, et d’augmenter le sentiment de sécurité. Suivant l’âge des animaux, la surface impartie dans la cage sera adaptée. Chaque intervention invasive, comme les chirurgies, est effectuée en conditions d'analgésie et d'anesthésie. Lors de la chirurgie, les canules sont descendues et remontées très doucement pour réduire le traumatisme tissulaire. Constantes biologiques et souffrance des animaux sont particulièrement surveillées dans les heures et jours suivant les interventions invasives afin de leur donner les soins post-opératoires nécessaires. Des grilles de suivis post-opératoire ont été mises en place, et le personnel a reçu toutes les habilitations nécessaires, notamment pour améliorer le bien-être des animaux (manipulation, enrichissement), reconnaitre les signes éventuels d'inconfort ou de souffrance, et pratiquer les gestes adaptés en fonction de la situation (administration d’analgésiques, d’antalgiques ou euthanasie si l’animal n’est pas soulagé par les médications). Tests comportementaux : pour limiter le stress, les souris sont familiarisées avec la salle d'expérimentation, et sont manipulées par le même expérimentateur. La température de la salle d'expérimentation et de la chambre d’enregistrement est maintenue constante. Pendant l’enregistrement du comportement, les souris ont eau et nourriture ad libitum. Les souris bénéficient d’enrichissement comprenant deux maisons et un tunnel en polycarbonate et de plusieurs cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle et diminuer l’ennui et le stress et faciliter la thermorégulation de l’animal et favoriser son bien-être.
Choix des espèces
Mus musculus est un modèle pertinent pour nos études car il présente une organisation des réseaux cérébraux et des réponses comportementales similaires à celles trouvés chez l’Humain. La souris est un modèle couramment utilisé en neurosciences, ce qui rend nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles de souris génétiquement modifiés qui reproduisent de manière très fidèle les pathologies neuropsychiatriques humaines. Une partie de nos expériences impose l’utilisation de souris modélisant le retard mental, l’autisme et de la schizophrénie. L’aspect neurodéveloppemental de notre projet qui repose sur l’étude des trajectoires développementales de l’activité et de la plasticité des circuits et des comportements nécessite l’utilisation de souris à différents stades postnataux (P) : périnatal jusqu’au stade adulte, i.e. P8 à P150 ainsi que des animaux âgés P450.
Contribution du cortex insulaire dans l’impact d’une dose unique de psychédéliques sur l’anxiété
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue, sans autre raison donnée que la fin de la procédure, 4 096 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit à dix semaines une chirurgie cérébrale pouvant durer deux heures trente, suivie de quatre semaines de récupération, avant de recevoir une dose unique de psychédélique ou du sérum physiologique puis d'enchaîner deux semaines de tests comportementaux de dix à trente minutes. L'objectif déclaré est de mesurer la contribution du cortex insulaire aux effets d'une dose unique de psychédéliques sur l'anxiété, en enregistrant l'activité de neurones chez l'animal vivant. Le porteur énumère cinq bénéfices attendus, dont la réduction du fardeau économique de l'anxiété et la déstigmatisation des psychédéliques, et reconnaît des risques d'infection, de réactions inflammatoires et d'effets pharmacologiques imprévus, sans nommer un seul des tests comportementaux employés.
Objectifs
L'anxiété est un trouble mental débilitant qui touche des millions de personnes à travers le monde. C'est une expérience complexe caractérisée par une appréhension excessive, des sentiments d'agitation et de tension, souvent accompagnés de symptômes physiques tels que palpitations, tremblements et troubles du sommeil. Malgré l'arsenal thérapeutique disponible, de nombreux patients ne trouvent pas un soulagement adéquat, et certains souffrent même d'effets secondaires indésirables. Face à cette réalité préoccupante, il devient impératif d'explorer des approches thérapeutiques novatrices pour lutter contre l'anxiété. Dans ce contexte, ce projet revêt une importance cruciale. Il vise à explorer scientifiquement le potentiel thérapeutique des psychédéliques dans le contexte de l'anxiété, offrant ainsi une lueur d'espoir pour les personnes confrontées à ce défi mental persistant. Les études préliminaires suggèrent que les psychédéliques pourraient offrir de nouveaux espoirs en induisant des expériences psychédéliques profondes, associées à des effets positifs durables sur l'humeur, la perception de soi et la perception du monde. Ainsi, ce projet ambitionne de répondre à un besoin urgent en explorant une voie thérapeutique innovante pour soulager la souffrance causée par l'anxiété.
Bénéfices attendus
Un projet de cette envergure présente plusieurs bénéfices significatifs : 1. Avancées Scientifiques : Le projet contribuera à l'expansion des connaissances scientifiques sur l'utilisation des psychédéliques dans le traitement de l'anxiété. En explorant les mécanismes neurobiologiques sous-jacents, il permettra de mieux comprendre comment ces substances peuvent influencer le cerveau et les comportements associés à l'anxiété. 2. Développement de Traitements Potentiels : Les résultats de ce projet pourraient ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements pharmaceutiques ou thérapeutiques pour l'anxiété. En identifiant les psychédéliques les plus prometteurs et en comprenant leurs mécanismes d'action, il offre la possibilité de concevoir des thérapies plus efficaces et mieux ciblées pour les personnes souffrant d'anxiété résistante aux traitements conventionnels. 3. Amélioration des Soins de Santé Mentale : En offrant de nouvelles perspectives sur le traitement de l'anxiété, ce projet pourrait contribuer à améliorer les options de soins disponibles pour les patients. Il pourrait également aider à réduire la stigmatisation associée à l'utilisation des psychédéliques en démontrant leur potentiel thérapeutique dans un contexte médical et scientifique. 4. Impact sur la Santé Publique : En réduisant la prévalence et la gravité de l'anxiété, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur la santé publique. En fournissant des traitements plus efficaces et mieux tolérés, il pourrait contribuer à réduire le fardeau économique et social associé à l'anxiété, notamment en diminuant les coûts de soins de santé et en améliorant la qualité de vie des individus affectés. 5. Éducation et Sensibilisation : Ce projet offre également l'opportunité d'éduquer le public sur les avancées dans le domaine de la santé mentale et des psychédéliques. En partageant les résultats de manière transparente et accessible, il contribuera à démystifier les psychédéliques et à promouvoir une discussion éclairée sur leur utilisation potentielle dans un contexte thérapeutique. En résumé, ce projet représente une occasion unique de combiner la recherche fondamentale et translationnelle pour répondre à un besoin urgent dans le domaine de la santé mentale, tout en offrant des perspectives nouvelles et prometteuses pour le traitement de l'anxiété.
Procédures
Les souris seront opérées à l’âge adulte (semaine 10) avec une durée maximale de chirurgie de 2h30, suivie d’une période de récupération de 4 semaines. Pour chaque groupe, la moitié des animaux recevront une dose de psychédélique, tandis que l’autre moitié recevra une solution saline avant d'être soumis aux tests comportementaux. Ces tests, d’une durée de 10 à 30 minutes chacun, seront répartis sur 2 semaines afin d’évaluer à la fois les effets immédiats et à long terme des psychédéliques.
Impact sur les animaux
Il est important de prendre en compte les potentielles nuisances ou effets indésirables sur les animaux lors de la conduite de ce type de recherche. Certains effets indésirables potentiels sur les animaux pourraient inclure : 1. Stress et détresse : Les procédures expérimentales elles-mêmes, telles que la manipulation des animaux, les tests comportementaux et les injections de substances, peuvent induire du stress et de la détresse chez les souris de laboratoire. Il est essentiel de concevoir les protocoles expérimentaux de manière à minimiser ces facteurs de stress et à garantir le bien-être des animaux autant que possible. 2. Complications chirurgicales : Les procédures chirurgicales, comme l'implantation de dispositifs pour l'enregistrement neuronal, comportent un risque de complications telles que des infections ou des réactions inflammatoires. 3. Effets secondaires des psychédéliques : L'administration de psychédéliques aux souris peut entraîner des effets pharmacologiques indésirables, tels que des changements de comportement imprévus, des réactions physiologiques altérées ou des effets sur la santé générale des animaux.
Devenir
A l’issue de la procédure, les souris seront euthanasiées.
Remplacement
Le projet porte sur une analyse de la connectivité des neurones et de leurs propriétés de codage d’informations au cours de comportements complexes. Par conséquent, cette procédure doit être effectuée chez des animaux vivants. Des méthodes telles que la culture cellulaire ne permettent pas la quantification des connexions neuronales ou de la mesure de l’activité en réponse à une simulation sensorielle in vivo.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, une approche statistique rigoureuse sera adoptée pour garantir des résultats fiables tout en minimisant leur utilisation. Les méthodes de neurosciences computationnelles et l'intelligence artificielle seront mises à contribution pour maximiser l'analyse des données comportementales et optimiser les informations recueillies à partir de chaque animal.
Raffinement
Pour minimiser la douleur et améliorer le bien-être des animaux, plusieurs mesures seront mises en place : les animaux seront hébergés en groupes pour éviter l'isolement social et auront accès à un nid pour leur confort. Une surveillance quotidienne sera assurée, avec une attention particulière portée à leur état général (alimentation, poids, comportement). Après la chirurgie, des analgésiques seront administrés et les animaux seront surveillés pour assurer une bonne cicatrisation.
Choix des espèces
Les souris sont un modèle animal de choix pour étudier les circuits neuronaux impliqués dans la peur et les troubles anxieux, en raison de leur similarité avec les mécanismes cérébraux humains et la disponibilité de techniques génétiques avancées. L'utilisation de lignées de souris permettant une manipulation précise de l'expression génétique est essentielle pour notre étude. Ces modèles permettent de dissocier les effets des substances psychédéliques en fonction des récepteurs de la sérotonine qu'elles ciblent, et d'étudier la spécificité des différents récepteurs. De plus, l'utilisation de ces techniques permet une comparaison des effets sur des sous-populations neuronales spécifiques, offrant une meilleure compréhension de la sélectivité des psychédéliques. Les souris adultes, utilisées à partir de 10 semaines dans la recherche, offrent plusieurs avantages. Leur maturité physique garantit une stabilité physiologique et comportementale, favorisant des résultats reproductibles. Elles sont aussi plus résistantes aux stress expérimentaux, ce qui réduit les complications postopératoires et améliore leur bien-être. En évitant d'interférer avec les étapes critiques du développement, ces pratiques maximisent le bien-être des animaux tout en produisant des données scientifiques de haute qualité.
Etude de la combinaison de deux stratégies thérapeutiques dans un modèle préclinique de cancer du sein.
- Recherche appliquée
- Cancers
Tester un vaccin thérapeutique contre le cancer du sein, seul ou combiné à des anticorps d'immunothérapie, suppose ici d'installer une tumeur mammaire chez 1 040 souris, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des cellules tumorales sont injectées sous anesthésie dans le coussin adipeux de la glande mammaire, puis la tumeur est suivie sur une centaine de jours par neuf séances d'imagerie sous anesthésie, chacune précédée d'une injection de produit de contraste. S'y ajoutent une capsule implantée sous la peau entre les omoplates, trois injections de vaccin, jusqu'à huit injections d'anticorps et trois prises de sang à la joue sur animal vigile. Le porteur mentionne une douleur possible pendant les cent jours de l'expérience, de rares ulcérations ou nécroses au site tumoral, et une mise à mort dès l'atteinte d'un point limite évalué trois fois par semaine sur une grille clinique.
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes et représente 16 % de l’ensemble des cancers féminins. L’immunothérapie joue un rôle croissant dans le traitement du cancer. L’objectif principal de notre projet est de mettre en place un modèle préclinique du cancer du sein permettant d’étudier in vivo et ex vivo l’efficacité d’un vaccin thérapeutique. Son efficacité sera évaluée seul ou en combinaison avec d’autres traitements d’immunothérapie comme les anticorps spécifiques des molécules impliquées dans la régulation de la réponse anti- tumorale. Les objectifs du projet sont donc de proposer un nouveau traitement des cancers du sein qui permet d’augmenter la réponse immunitaire anti-tumorale et ainsi diminuer la probabilité de la rechute de la maladie.
Bénéfices attendus
Des approches thérapeutiques innovantes, guidées par des découvertes fondamentales, sont nécessaires d’urgence pour répondre aux besoins des malades. Notre projet vise à trouver et à valider un traitement utilisant le vaccin thérapeutique pour traiter le cancer du sein. De plus il propose de combiner ce vaccin avec les traitements déjà existants dans l’espoir que cette nouvelle approche innovante sera plus efficace.
Procédures
Afin d’induire le cancer du sein, les souris, sous anesthésie générale, recevront l’injection de cellules tumorales sous la peau dans le coussin adipeux au niveau de la glande mammaire (durée 30 secondes). Un suivi de la croissance (très lente) de la tumeur sera réalisé par observation (3x par semaine) et par imagerie in vivo répétée 9 fois (au début 5 imageries tous les 20 jours, et puis 4 imageries tous les 5 jours) sur un animal anesthésié après une injection d’un produit de contraste au niveau de l’abdomen. La durée d’intervention incluant l’acquisition des données est de 20 minutes. L’implantation sur un animal anesthésié d’une capsule sous la peau (sur le dos, entre les omoplates) contenant différents dosages d’une substance thérapeutique à effet délivrable pendant 21 jours (durée de l’intervention : 10 minutes). Trois injections du vaccin tous les 20 jours en mode intradermique (au niveau du flanc) sur un animal anesthésié ou en mode intramusculaire (dans la cuisse) sur un animal éveillé. Un groupe d’animaux éveillés recevra 8 injections d’anticorps thérapeutiques (intervalle de 7 jours) au niveau de l’abdomen. Trois prises (intervalle de 20 jours) de sang au niveau de la joue sur animal vigile seront réalisées (durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
Lors de l’injection des cellules tumorales, puis du développement de la tumeur au niveau de la glande mammaire, il peut en découler une douleur (éventuellement au cours des 100 jours que dure l’expérimentation). Rarement, l’augmentation de la taille de la tumeur pourrait entrainer des difficultés de locomotion. Un très rare cas d’ulcération ou de nécrose au site tumoral pourrait apparaître. Des cas d’irritation et/ou inflammation pourraient être observés au niveau de l’incision pour l’implantation des capsules contenant un produit actif (dérivé de la vitamine A). Un abdomen temporairement gonflé ou une perte de poids pourrait être détectée. Du stress pourrait être engendré par les injections répétées (vaccin 3x ; anticorps 8x ; produit de contraste 9x). Les contentions répétées, les anesthésies gazeuses répétées et le prélèvement sanguin au niveau de la joue (3x) pourraient entrainer un stress de l’animal. Dans l’état de nos connaissances, et de notre expérience actuelle, nous n’avons pas identifié d’effets secondaires des traitements que nous utiliserons dans notre projet expérimental.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure. Post-mortem, des prélèvements de la tumeur et des différents organes (ganglions, rate, foie) des souris seront effectués pour diverses analyses.
Remplacement
Le modèle murin de cancer du sein que nous utiliserons reproduit la pathologie de la progression du cancer du sein que l’on retrouve chez la femme avec une croissance de la tumeur. Ce modèle animal entier vivant est le seul qui permet de reproduire la biodistribution des traitements et les barrières. La biodistribution désigne le transfert d’une substance donnée (par exemple un médicament) d'un endroit à un autre dans l'organisme. Une fois qu'une substance a pénétré dans le système vasculaire, elle est distribuée dans les fluides corporels en fonction des propriétés physicochimiques de cette substance et de sa capacité à pénétrer les barrières. La biodistribution est fondamentale pour identifier les organes cibles et anticiper la sécurité et l'efficacité des médicaments. Les interactions des cellules cancéreuses avec l’hôte ne peuvent pas être reproduites en culture cellulaire. En accord avec la règle 3R, nous avons réalisé le maximum d’expériences in vitro. Néanmoins, l’utilisation d’animaux est indispensable car malheureusement l’efficacité de la vaccination sur la croissance tumorale ne peut pas être évaluée in vitro.
Réduction
Afin d’obtenir des différences statistiques significatives tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons réalisé une estimation du nombre d’animaux requis dans chaque groupe avec un logiciel informatique. Les expériences nécessitent d’être réalisées deux fois car le modèle tumoral est une source de variabilité.
Raffinement
Nous serons attentifs au bien-être des animaux en veillant à ce que les animaux soient maintenus autant que possible en groupe et que l’enrichissement du milieu soit adapté, en mettant à leur disposition des carrés de coton et des tunnels en carton. Les souris seront maintenues dans un environnement indemne de pathogènes, dans une animalerie avec un statut sanitaire contrôlé. Avant les procédures les souris seront laissées en phase d’acclimatation pendant au moins une semaine. Afin de limiter le stress, les gestes prévus dans les procédures (injections, prélèvements) seront simulés dans le cadre de la routine d’accoutumance. Tout au long du déroulement de l’expérience, une surveillance quotidienne (observation visuelle) sera assurée. Le suivi clinique (3x par semaine) sera fait à l’aide d’une grille d’évaluation du score clinique basée sur les critères suivants : apparence, comportement, poids corporel (pesée 2 fois par semaine) et développement de la tumeur. Lorsque la souris présentera une diminution de son activité, de la nourriture sera ajoutée dans la cage. En cas d’atteinte d’un point limite ou en cas de score intermédiaire, la surveillance est renforcée selon le critère observé ou l’animal est euthanasié.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal le mieux documenté et utilisé pour les études concernant le développement tumoral. Un de ses grands avantages est l’existence d’une lignée tumorale. Les cellules de cette lignée proviennent de la tumeur primaire de la souris et peuvent être cultivées in vitro. Ces cellules, une fois injectées à des souris, provoquent un développement relativement lent d’une tumeur solide au site d’injection dont les caractéristiques correspondent au cancer du sein. De plus, par sa petite taille, la souris est facilement manipulable. Le bien-être de la souris est relativement facilement évaluable, notamment par l’observation des signes cliniques tels que des modifications du comportement, qui peuvent rapidement être pris en charge. Les souris utilisées seront âgées de 6-8 semaines, âge à partir duquel les souris sont sexuellement matures et considérées comme jeunes adultes, ce qui correspond à la période du développement du cancer du sein chez la femme.
Etude de gènes impliqués dans l’immunomodulation lors des infections parasitaires digestives
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Dix injections en deux semaines, puis une chirurgie intestinale de soixante minutes sous anesthésie générale avec prélèvement de sang : 320 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes anesthésiées puis tuées pour prélever sang et tissus. Le projet compare des lignées exprimant ou non un gène intestinal, pour décrire la réponse immunitaire contre les parasites du tube digestif, avec l'espoir affiché d'en tirer une cible thérapeutique contre les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Le porteur annonce des résultats "prometteurs" avant d'avoir commencé. Il résume par ailleurs les nuisances subies par les animaux à un stress et à une douleur ponctuelle liée à l'aiguille, sans compter la chirurgie intestinale qu'il décrit lui-même.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre comment un gène spécifiquement exprimé dans certaines cellules de l’intestin peut influencer la mise en place d’une réponse immunitaire contre les parasites du tube digestifs. Grace à des lignées de souris exprimant ou non ce gène, nous serons en mesure de définir son rôle, et ainsi comprendre comment se met en place la réponse antiparasitaire.
Bénéfices attendus
Nous attendons des résultats prometteurs, permettant de comprendre les mécanismes fondamentaux de la mise en place de la réponse contre les parasites intestinaux, ces derniers touchant une grande partie de la population mondiale. Au-delà de l’aspect infectieux, nos données pourraient aussi être exploitées dans le cadre de la lutte contre les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, en validant, le cas échéant, notre gène d’intérêt comme cible thérapeutique potentielle.
Procédures
Les animaux recevront 10 injections de substances sur 2 semaines (l’injection durant moins d’une minute), une chirurgie intestinale et un prélèvement sanguin sous anesthésie générale et traitement antidouleur (d’une durée de 60 min).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis aux nuisances suivantes : stress et une douleur ponctuelle (aiguille) lors des phases d’administration de substances et anesthésie générale.
Devenir
Les individus seront anesthésiés et euthanasiés pour prélèvements sanguins et tissulaires, qui seront ensuite analysés.
Remplacement
Les questions posées dans le cadre de ce projet (interactions entre types cellulaires et agents infectieux) impliquent l’utilisation de modèles murins reflétant au mieux la physiologie d’un point de vue intégrée. La réponse aux questions soulevées dans ce projet ne peut en aucun cas être abordée par un seul modèle de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini en nous appuyant sur les données précédemment obtenues, afin de nous permettre d’obtenir des données interprétables. Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux consistera à engager de petits groupes d’individus, nous permettant de valider ou d’invalider nos hypothèses de travail le plus rapidement possible. Si une de nos pistes de travail ne s’avère plus pertinente, les expériences associées seront abandonnées, réduisant de fait le nombre d’animaux engagés en procédures.
Raffinement
Notre stratégie expérimentale consiste en un suivi des individus engagés dès le début des phases d’expériences, sous le contrôle des zootechniciens et de la cellule du bien-être animal. Les animaux seront élevés dans un milieu enrichi, en respectant les groupes sociaux, et seront traités avec des anesthésiques et des analgésiques lors des phases de chirurgie et de prélèvement sanguin. De plus, nous avons définis des points limites, basés sur une grille de score, permettant d’anticiper et d’arrêter les expériences au besoin.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour notre projet, puisque disposant d’un système digestif et immunitaire présentant de nombreuses similitudes avec l’homme. Les animaux seront étudiés entre 6 et 24 semaines d'âge, dès lors que le système digestif est mature.
Evaluation des paramètres pharmacocinétiques, et/ou des paramètres hématologiques, chez des souris immunocompétentes et/ou immunodéprimées après administration d’un candidat médicament
- Recherche appliquée
- Cancers
Une partie des souris utilisées est immunodéprimée, donc sans défense face à une infection banale. 2 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des candidats médicaments par voie orale, intraveineuse, intrapéritonéale ou sous-cutanée, une à deux fois par jour, ou par une pompe implantée chirurgicalement sous la peau, l'intervention durant quinze minutes pour une pompe osmotique et une heure pour une pompe électronique, avec jusqu'à six prélèvements de sang en vingt-quatre heures sur animal vigile. Elles sont tuées en fin d'étude ou dès l'atteinte des points limites, pour un dernier prélèvement de sang sous anesthésie puis des prélèvements d'organes destinés à chercher des biomarqueurs, dans un programme de sélection de molécules en oncologie et en immuno-inflammation.
Objectifs
L’objectif de la pharmacocinétique (PK) est d’évaluer que la molécule soit correctement absorbée, distribuée, métabolisée et éliminée (ADME) par l’organisme afin de fournir les informations nécessaires à la sélection des médicaments. Cela permettra également d’adapter la posologie du médicament pour obtenir une efficacité optimale du principe actif avec un minimum de risques d’effets secondaires. L’objectif de ce projet est de déterminer les paramètres pharmacocinétiques d’un produit et/ou ses effets sur les paramètres hématologiques en fonction du temps, dans le but de déterminer le devenir du produit au sein d’un organisme, d’évaluer l’intérêt d’une voie d’administration, de vérifier que la relation entre la dose administrée et sa concentration plasmatique est linéaire et, pour les produits susceptibles d’agir de cette manière, d’évaluer leur profil d’activité via leur effet sur les paramètres hématologiques et biologiques. Bien que des tests in vitro visant à remplacer l’usage de l’animal sont mis en place, le recours aux modèles vivo pour discriminer in fine de façon certaine les candidats restent indispensables. Ces études pharmacocinétiques sont effectuées principalement 1) de façon préliminaire à une étude d’efficacité chez la souris (candidats choisis sur des tests in vitro de fonctionnalité) pour assurer le niveau plasmatique du candidat voulu aux doses envisagées. Le choix de la souris se fera sur la base du modèle utilisé lors des études d’efficacité pour transposer au mieux les données ; 2) afin de dérisquer la pharmacocinétique des candidats médicaments plus avancés dans leur processus de R&D, avant les études réglementaires obligatoirement réalisées chez une « grande espèce » non rongeurs. Dans les 2 cas, cette stratégie permet de réduire le nombre d’animaux dans les études ultérieures. En complément, il peut être nécessaire d’évaluer l’impact du candidat sur des cellules sanguines et les biomarqueurs associés pouvant servir de marqueurs d’activité pharmacologique. L’ensemble de ces études reste limité aux candidats très avancés dans la phase de recherche afin de réduire le nombre d’animaux utilisés Les études réalisées dans le cadre de ce projet prévoient des prélèvements sanguins en cinétique chez des souris après leur avoir administré un candidat traitement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont d’une part de mieux comprendre l’exposition plasmatique des différents composés et d’autre part d’établir des relations pharmacocinétique / pharmacodynamie (PK/PD) dans un but de sélectionner le meilleur candidat médicament. Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche en oncologie, immuno- oncologie et immuno-inflammation.
Procédures
Administration (voie intra-péritonéale, intra-veineuse, sous cutanée ou per-os) de candidats médicaments (entité biologique ou chimique) (contention d’une durée maximale de 15s quotidienne ou biquotidienne sur animal vigile Ou Implantation chirurgicale sous anesthésie et analgésie de la pompe (durée de l’intervention de 15 minutes pour la pompe osmotique, 1 heure pour la pompe électronique) En cours d'étude, des prélèvements sanguins (moins de 30 secondes) avec un maximum de 6 prélèvements de sang sur 24 h peuvent être réalisés sur animal vigile
Impact sur les animaux
Les nuisances estimées sont les suivantes : - Administration de composés candidats médicaments selon les voies classiques intra-péritonéale, intra-veineuse, sous-cutanée ou per os pouvant induire ponctuellement stress et douleur légère (max 10s) - Implantation chirurgicale sous anesthésie d’une pompe osmotique (15 min) ou électronique (1 heure) pouvant générer une douleur modérée potentielle - Prélèvements de sang (moins de 30s par prélèvements) pouvant ponctuellement induire stress et douleurs légères
Devenir
En fin d’étude ou dès l’atteinte des points limites et de dégradation de l’état général, les souris seront euthanasiées et des prélèvements biologiques (et éventuellement la pompe) seront réalisés. Le process sera le suivant : prélèvement sanguin unique à la fin de l’étude, sous anesthésie générale puis prélèvements biologiques supplémentaires, pour rechercher d’éventuels biomarqueurs, après euthanasie toujours sous anesthésie.
Remplacement
Ces dernières années, les pharmacocinéticiens ont mis en place de nombreux tests in vitro visant à remplacer l’usage de l’animal. La majorité des études de pharmacocinétique est menée sur des récepteurs, enzymes, fractions cellulaires isolées, cellules isolées ou organes isolés. Cependant, même si les caractéristiques pharmacocinétiques d’une molécule dans l’organisme peuvent être estimées par des tests in vitro, elles ne peuvent pas être complètement et infailliblement prédites. Il est donc nécessaire d’avoir ensuite recours à l’animal pour discriminer de façon certaine les candidats les plus avancés et ainsi pré-sélectionnés. En effet, ce n’est que dans un modèle intégré que l’on pourra mettre en évidence le devenir d’un produit dans l’organisme. Celui-ci va subir un certain nombre de processus physiologiques avant d’atteindre son site d’action et d’être éliminé. C’est un préalable scientifique et éthique à toute administration chez l’homme et qui permet également de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour les études d'efficacité ultérieures.
Réduction
Des prélèvements de sang répétés à la veine saphène latérale ou à la veine caudale peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur des possibles biomarqueurs ou sur le profil d’exposition du composé (évitant dans ce cas les études de pharmacocinétique dédiées). La méthode de prélèvement sanguin par prélèvement répété est privilégiée chaque fois que possible (puisqu’elle est extrêmement rapide, et réalisable plusieurs fois sur un même individu dans la limite des recommandations de la Structure du Bien Être Animal). Les études in silico et in vitro réalisées en amont permettent de réduire le nombre de molécules d’intérêts et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. Afin d’obtenir des données robustes, les pharmacocinéticiens recommandent un effectif de 8 souris par lot avec pour chacune des souris plusieurs points de cinétique en accord avec les recommandations de la SBEA. Le nombre de groupes au sein d’une étude (6 maximum) permettra de tester plusieurs candidats médicaments, ou pour un même candidat médicament plusieurs voies d’administrations ou plusieurs doses pour un même candidat.
Raffinement
Les doses de produits à administrer à l’animal sont sélectionnées préalablement in vivo grâce à des études de Dose Maximale Administrable (DMA) et Dose Maximale Tolérée (DMT) (faisant l’objet d’un autre projet) afin de limiter les risques d’une potentielle toxicité des composés testés. Des prélèvements de sang répétés à la veine saphène latérale ou à la veine caudale peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur des possibles biomarqueurs ou sur le profil d’exposition du composé (évitant dans ce cas les études de pharmacocinétique dédiées). Cette technique de prélèvement, peu invasive et rapide, permet de prélever plusieurs fois sur un même individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux, tout en respectant les limites de volume de sang total physiologiques. Si des prélèvements répétés sont prévus, le volume maximal prélevé respectera les recommandations en termes de bien-être animal et respect de sa physiologie. L’utilisation de pompes pour administrer le produit testé permet de ne pas intervenir sur l’animal plusieurs fois par jour ou par semaine, contrairement aux administrations répétées, en limitant ainsi le stress. Les souris sont hébergées en groupes sociaux. Un enrichissement de milieu par des éléments de nidification adaptés vont également permettre de surveiller leur état général par l’observation de leur comportement vis-à-vis de ces éléments. Par ailleurs, pour l’implantation chirurgicale des pompes des améliorations techniques ont été identifiées pour assurer une bonne cicatrisation et récupération post-opératoire.
Choix des espèces
L’utilisation des souris est largement décrite dans les publications en recherche pré-clinique, ce modèle étant davantage déployé que le modèle rat. Plus précisément les études décrites ci-dessus se situant en amont des études d’efficacité réalisées sur différents modèles de souris, il est important de réaliser ces études sur la souche de souris qui sera utilisée dans ces études, mais également sur des modèles de souris qui permettent de prédire la PK chez l’homme. Les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 7 semaines, soit un poids corporel d’environ 18-20g. C’est l’âge classiquement utilisé pour tous les protocoles qui seront réalisés à la suite de cette étude dans la sélection des candidats médicaments.
Mise au point du challenge infectieux à Lactococcus garvieae chez la Truite Arc en Ciel
- Recherche appliquée
- Maladies animales
309 truites arc-en-ciel d'environ 100 g vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la bactérie Lactococcus garvieae, soit par injection intramusculaire sous anesthésie, soit en restant seize heures dans une suspension bactérienne, et deux prises de sang sont réalisées sous anesthésie. L'objet du projet est de mettre au point cette infection expérimentale, étape préalable à l'évaluation de vaccins, le protocole s'arrêtant à l'observation de poissons moribonds reconnaissables au mélanisme, à la nage erratique sur le dos ou à l'exophtalmie. Le porteur écrit que la maîtrise de ce "challenge infectieux" est "obligatoire" et la vaccination "nécessaire" pour réduire l'usage d'antibiotiques face à une lactococcose que le réchauffement des eaux bretonnes favorise.
Objectifs
Afin de limiter l’usage des antimicrobiens, la vaccination est considérée comme la meilleure option pour contrôler les maladies infectieuses en aquaculture. Cette demande d'autorisation de projet est une partie d'une étude plus globale sur l'efficacité des protocoles vaccinaux utilisant des voies d'administration non invasives telles que la balnéation ou la voie orale plutôt que l'injection, pour faciliter l'administration et réduire le stress des animaux. La demande d'autorisation de projet présenté vise à mettre au point un essai d'infection contrôlée de la truite Arc en Ciel avec la bactérie Lactococcus garvieae pour permettre d'étudier l'efficacité de vaccin et ultérieurement, d'autres méthodes de contrôle.
Bénéfices attendus
La lactococcose est une maladie bactérienne dont l'impact augmente actuellement en Bretagne en lien avec le réchauffement des eaux de surface. La maîtrise par vaccination est nécessaire pour contrôler cette maladie et réduire l'usage d'antibiotiques. La maîtrise du challenge infectieux par Lactococcus garvieae est obligatoire pour tester des solutions innovantes de contrôle, notamment la vaccination, facilitant leur mise en oeuvre dans les élevages et limitant le stress des animaux.
Procédures
Prises de sang sur animaux anesthésiés : prélèvement de sang deux fois (T0 et Tinal). La durée d'intervention est d'environ 15 à 20 minutes au total, comprenant l'induction de l'anesthésie, la prise de sang et le réveil des animaux. Exposition à une infection bactérienne contrôlée : Pour l'essai d'infection contrôlée par voie intramusculaire, la durée d'intervention sera de 15 à 20 minutes au total (induction de l'anesthésie, injection, réveil). Pour l'essai d'infection contrôlée par balnéation, les animaux seront placés durant 16 heures dans une suspension bactérienne.
Impact sur les animaux
L'évaluation de l'efficacité vaccinale nécessite d'infecter des truites par L. garvieae. Les manifestations cliniques de l'infection expérimentale peuvent entraîner de la douleur chez les poissons. Le protocole sera arrêté dès l'observation de poissons moribonds (mélanisme, nage erratique sur le dos, arrêt d'alimentation) ou de signes caractéristiques de la lactococcose (exophtalmie).
Devenir
L'euthanasie des poissons est prévue en fin de protocole, pour des raisons sanitaires (impossibilité de relâcher ou réutiliser des poissons potentiellement infectés par L. garvieae)
Remplacement
L'objectif du projet étant d'évaluer l'efficacité vaccinale contre la furonculose et la lactococcose, cela ne peut se faire que sur animaux vivants. La présente demande est une étape initiale de ce projet
Réduction
Le nombre de poisson par lot a été déterminé par une approche statistique. Pour vérifier la répétabilité de notre protocole, chaque condition sera réalisée en duplicat. Un total de 309 poissons est nécessaire.
Raffinement
Les animaux seront observés 2 fois par jour durant toute la durée du protocole. Les points limites sont d'une part les paramètres d'ambiance de l'élevage (température, oxygène). Si les paramètres critiques sont atteints (température > 20°C, oxygène < 80 %) et ne peuvent pas être rectifiés, l'expérimentation sera arrêtée. Les points limites concernent d'autre part la santé des poissons. Les poissons moribonds (nage erratique sur le dos, apathie, anorexie, mélanisme, exophtalmie) seront retirés de l'expérimentation et euthanasiés par surdosage d'anesthésique. La densité animale en condition expérimentale est bien en deçà de ce qui est réalisé en élevage et les bacs seront enrichis de tubes permettants aux poissons de se cacher.
Choix des espèces
La truite arc en Ciel est l'hôte naturel de Lactococcus garvieae. C'est de plus l'espèce de poisson la plus élevée en France. Les truites utilisées pèseront environ 100g. La lactococcose est une maladie que l'on observe à différents stades d'élevage. L'étude sur des poissons de poids de 100 g est un bon compromis entre le poids et le nombre de poissons pouvant entrer dans l'étude. De plus, les protocoles vaccinaux par balnéation seront effectués sur des alevins de 4 à 5 g et leur efficacité sera testée après quelques mois d'élevage. Ainsi, les essais d'infection contrôlée des poissons vaccinés par balnéation seront effectuées lorsque les truites atteindront 100 g environ.
Role de la protéine Mutated in Colorectal Cancer dans l’intégrité des barrières hémato-encéphalique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Des constricteurs posés autour des carotides pour réduire peu à peu le débit sanguin du cerveau, une pompe implantée sous la peau pour élever la pression artérielle : 894 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souriceaux sont génotypés à dix jours par tatouage des phalanges, et les adultes passent cinq jours d'apprentissage d'une tâche avant une injection rétro-orbitaire de traceur et un prélèvement de liquide céphalo-rachidien. Le porteur qualifie l'hypertension et la baisse de flux sanguin qu'il provoque de pathologies "asymptomatiques", tout en listant comme complications possibles des accidents cérébro-vasculaires reconnaissables au déplacement en cercle et des infarctus cardiaques laissant l'animal prostré. Toutes sont tuées à la fin des trois procédures pour prélever leurs organes.
Objectifs
La découverte de barrières biologiques, telles que la barrière hémato-encéphalique (BHE), la barrière hémato-encéphalique (BCSFB) a montré comment le cerveau est séparé et protégé du reste du corps. La première barrière, BHE, est une structure spécialisée formée de cellules endothéliales microvasculaires cérébrales, qui tapissent les capillaires cérébraux. Cette barrière est cruciale pour maintenir le microenvironnement cérébral en contrôlant l’entrée et la sortie de diverses substances. Le plexus choroïde est une autre structure critique du système vasculaire du cerveau, responsable de la formation de la barrière hémato-céphalorachidienne (BCSFB). Le plexus choroïde est constitué d'une couche de cellules épithéliales qui tapissent les ventricules du cerveau et produisent le liquide céphalo-rachidien (LCR). Elle se retrouve à l’interface entre le liquide cérébro-spinal et le cerveau. Ces barrières sont des composants essentiels des mécanismes de protection du cerveau, assurant un environnement contrôlé pour la fonction neuronale et protégeant contre les agressions toxiques. Lorsque cette intégrité est altérée, la fonction de barrière est compromise, ce qui peut initier des problèmes de dégénérescence neuronale. On parle alors de démence vasculaire. Ainsi, il est important de comprendre les mécanismes cellulaires régulant les fonctions physiologiques de la barrière hémato-encéphalique. Ce projet utilisera des modèles murins de souris mutées génétiquement pour des cibles régulant la fonction de la barrière hémato-encéphalique. Nous analyserons l’impact de cette délétion sur la formation postnatale de ces plexus, en physiologie et en pathologie (modèle de rétinopathie induite). Chez l’adulte, nous développerons des modèles pathologiques chez la souris créant soit (1) une hypertension modérée par une diffusion continue d'un vasoconstricteur puissant soit (2) une hypoperfusion graduelle du cerveau.
Bénéfices attendus
La prévalence des maladies neurodégenératives présentant des démences vasculaires augmente constamment avec le vieillissement de la population. La combinaison de modèles murins génétiques et de modèles pathologiques permet d’accroître cette connaissance. Ce projet élucidera les mécanismes moléculaires par lesquels le gène Mcc régule les voies de signalisation Wnt dépendante dans les cellules endothéliales et maintient l'intégrité de la barrière sang-cerveaux. Comprendre ces processus est crucial pour développer des thérapies ciblées contre les troubles neurologiques impliquant un dysfonctionnement de la barrière.
Procédures
Nous analyserons le développement des plexus vasculaires chez le souriceaux chez des animaux modifiés génétiquement et nous développerons 2 modèles pathologiques chez la souris adulte afin de créer (1) un stress d’hypertension systémique (2) un stress d’hypo perfusion cérébrale. Nous analyserons les conséquences sur les troubles de comportement (en analysant la mémoire et les fonctions exécutives à l'aide de test de déplacement), et l’apparition des marqueurs de dégénérescences neuronales et vasculaires. Le modèle de développement néonatal : Nombre d’animaux : 384. Modèle d’hypertension artérielle systémique et trouble cognitif : Nombre d’animaux : 240. Les animaux auront une implantation en sous cutanée de pompe diffusant un agent hypertenseur sous anesthésie gaseuse (durée 10 min) puis 3 semaines après lils seront évalués pour chaque jour pour l’apprentissage d’une tache pendant 5 jours (durée 37,5 min répartie sur 5 jours). Puis 1 semaine après une analyse de la permeabilité cérébrale sera faite sous anesthésie avant de traceur moléculaire en retroorbitaire (1 min) et/ou le prélèvement de liquide céphalo rachidien (5 minutes) sous anesthésie gaseuse avec euthanasie des animaux. Modèle d’hypo perfusion cérébrale : Nombre d’animaux : 270. Les souris adultes (2 mois) auront une implantation de constricteurs autour des carotides sous anesthésie gazeuse (durée 10 min) puis 3 semaines après ils seront analysés chaque jour pour l’apprentissage d’une tache pendant 5 jours (durée 37,5 min répartie sur 5 jours). Puis 1 semaine après une analyse de la permeabilité cérébrale sera faite sous anesthésie avant de traceur moléculaire en retro orbitaire (1 min) et/ou le prélèvement de liquide céphalo rachidien (5 minutes) sous anesthésie gazeuse . Tous les animaux inclus ont été génotypés à 10 jours après la naissance par une méthode de tatouage sur les phalanges.
Impact sur les animaux
Le modèle post natal : nos données préliminaires montrent que la délétion précoce du gène Mcc dans le lit vasculaire n’induit pas de retard de croissance. Mais les altérations du comportement pourront apparaître entrainant un arrêt de l’expérience : immobilité, arrêt de l’allaitement, exclusion du nid par la mère. Chez l'adulte, les pathologies d'hypertension artérielle générée et de baisse de flux sanguin sont des pathologies asymptomatiques. Les complications aigûes pourront être des accidents cérébro vasculaires (l'animal montre des changements de mobilité, souvent déplacement en cercle) ou des infarctus cardiaques (animal reste prostré peu vigile). Les manifestation aigues du comportement pourront apparaître entrainant un arrêt de l’expérience. Le génotypage par tatouage induit une douleur légère de courte durée.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin des 3 procédures dans le but de prélever leurs organes sur lesquels nous ferons des analyses post mortem.
Remplacement
Ce projet sera réalisé en utilisant des modèles murins qui reproduisent des lésions neuropathologiques avec atteintes des barrières vasculaires du cerveau décrites dans les maladies neurovasculaires, ainsi que les signes cliniques associés à ces maladies, comme les déficits d’apprentissage et de mémoire. L'intégrité vasculaire dépend d'interactions multiples entre différents types cellulaires. Il est encore très difficile d'appréhender in vitro les interactions entre le tissu environnant et les réseaux tridimentionnels des vaisseaux et les altérations du phénotype vasculaire sur la fonction d'un organe (notamment le cerveau). L'expérimentation in vivo en association avec l'utilisation de souris transgéniques délétées spécifiquement dans certain tissu (endothélium...) permet de différencier l'action spécifique de chaque type cellulaire dans le tissu et fournit des informations de mécanismes physiopathologiques impossible à obtenir in vitro. Le recours à un être vivant, mammifère, présentant des caractéristiques partagées avec l'homme est donc nécessaire et les rongeurs représentent un modèle de choix pour réaliser des modèles transgéniques de knockout de gènes d'intérêt. Pour réduire le nombre des animaux sacrifiés, aucune expérience déjà publiée n'est reproduite et lorsque cela est possible les études conceptuelles sont réalisées in vitro sur des cellules en culture avant d'être testé in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à partir des expériences préliminaires qui ont permis d’identifier le nombre minimum d’animaux à utiliser par groupe pour permettre une analyse des résultats statistiquement significative. Pour réduire le nombre d'animaux, les animaux seront inclus dans plusieurs protocoles expérimentaux (tests de comportement, puis analyse de la permeabilite puis euthanasie pour analyse histologique).
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions limitant au maximum le stress et la douleur. Ils sont élevés en groupe dans des cages ventilées maintenant une atmosphère saine avec libre accès à l’eau et à la nourriture. Des jouets/ tubes en carton sont mis à disposition des animaux dans leur cage pour enrichir leur environnement, leur permettre de ronger et de se cacher. Les litières sont dépoussiérées et additionnés de cubes de coton leur permettant de construire des nids. Les opérations chirurgicales (implantation de pompe, ajout de constricteurs, injection en retro orbital de traceurs) sont réalisées sous anesthésie gazeuse et en présence d’un antalgique. Les animaux sont surveillés par la visite quotidienne du zootechnicien. En cas de problème de santé des animaux, l'expérimentateur est immédiatement alerté.
Choix des espèces
La souris est un modèle de mammifère à sang chaud dont le système vasculaire est très similaire à celui de l'homme. C'est actuellement la seule espèce de mammifère dont le génome peut être modifié en routine pour créer des modèles de maladies humaines. Des modèles d'hypertension artérielle et de modification du flux sanguin ont été développés et validés chez la souris, montrant leur utilité pour étudier les altérations cognitives et neuronales. Nous prévoyons d'utiliser : Des souriceaux, car la formation des nouveaux vaisseaux se produit dans les organes jusqu'à environ 4 semaines après la naissance. Des souris adultes, âgées de 6 à 8 semaines et pesant entre 24 et 29 grammes, car leur réseau vasculaire est complètement développé, notamment dans le cerveau.
Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamique de produits injectés par voie intravasculaire ou extravasculaire chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Injectés par voie intraveineuse, sous-cutanée, intratrachéale, intranasale, intravitréenne ou intra-articulaire, des rats passent jusqu'à dix acquisitions d'imagerie le premier jour, puis trois par jour pendant trois jours. 900 rats vont être utilisés, 600 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 300 un niveau léger, pour caractériser la distribution de produits en vue de leur mise sur le marché. Le porteur indique que l'injection dans le coussinet du pied peut gêner la locomotion et l'accès à l'eau, et que l'injection dans l'œil peut provoquer un glaucome ou la perte de la vision de l'œil traité. 835 rats sont tués pour prélever leurs organes, 15 sont gardés en vie pour l'entraînement du personnel et 50 sont proposés à l'adoption.
Objectifs
L’autorisation de mise sur le marché d’un produit ou d’un médicament nécessite au préalable de caractériser sa pharmacocinétique et sa pharmacodynamique. La pharmacocinétique permet d’améliorer les dosages et la posologie du produit ou du médicament. Elle permet également de déterminer les voies d’administrations optimales. La pharmacodynamique consiste quant à elle à évaluer les effets du produit sur l’organisme. Ce projet a pour objectif de caractériser la pharmacocinétique et la pharmacodynamique après administration de produits chez le rat. Les produits impliqués dans ces projets auront déjà été testés in-vivo et aucune toxicité de ces produits n’est connu (en cas contraire, les produits devront faire l’objet d’une demande d’autorisation de projet spécifique). Le recours à l’imagerie médicale (imagerie à rayons X ou imagerie optique) dans ce projet permettra de suivre au cours du temps la distribution de produits radio-opaques, rendus fluorescents ou bioluminescents. Cette méthode d’analyse présente l’avantage d’être non-invasive, nécessitant seulement une anesthésie générale. Elle permet également de suivre un même animal au cours du temps et de réduire le nombre d’animaux nécessaire. Il n’existe pas de méthode alternative à l’heure actuelle permettant de déterminer les dosages, la posologie, la voie d’administration et les effets sur l’organisme d’un produit ou d’un médicament dans un organisme vivant. Le recours à l’expérimentation animale est donc nécessaire à l’objectif de ce projet.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à la mise sur le marché de nouveaux produits.
Procédures
Les animaux recevront une injection unique ou répétée (selon la voie) du produit test par voie intravasculaire (intraveineuse) ou extravasculaire (sous-cutanée, intramusculaire, intrapéritonéale, intratrachéale, intranasale, pers os, intravitréenne ou intra-articulaire) en respectant les volumes d’injections recommandés. Lors d’injections répétées, un effort sera fait pour ne pas excéder 5 injections maximum par animal. Sur animaux vigiles, les injections sont réalisées en quelques secondes (temps inférieur à 1 minute), en comptant l’anesthésie la durée est d’environ 5 minutes. Des examens micro-scanner ou d’imagerie optique pourront également être réalisés sous anesthésie générale. Un examen micro-scanner peut aller jusqu’à 20 minutes, celui de fluorescence est d’en moyenne 5 minutes, la fréquence des examens sera de : - maximum 10 acquisition par jour le premier jour puis, - maximum 3 acquisitions par jour pendant les 3 jours suivants puis, - maximum 1 acquisitions par jour jusqu’au 10ème jour puis, - maximum 3 acquisitions par semaine jusqu'au 30e jour, puis maximum 2 acquisitions par semaine jusqu’à la fin de l’étude pour la procédure n°1. Pour les examens de bioluminescence, la durée est d’en moyenne 5 minutes, les fréquences seront de : - maximum 2 acquisitions par jour les 3 premiers jours puis, - maximum 3 acquisitions par semaine jusqu’au 30e jour, puis maximum 2 acquisitions par semaine la fin de l’étude pour la procédure n°2. Une injection de luciférine sera faite avant chaque acquisition de bioluminescence. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animaux anesthésiés au maximum 1 fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude en respectant les volumes éthiques. Un prélèvement s’effectue en moyenne en 1 à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront présenter des réactions différentes selon les produits testés et selon les voies d’administration, pouvant entrainer l’apparition de signes cliniques (risque de déshydratation et pertes de poids liées aux éventuelles anesthésies répétées, inflammation des sites d’injection). Certaines voies d’administration sont plus inconfortables que d’autres et nécessitent une prise en charge analgésique pré et post injection : sous-cutanée dans le coussinet du pied qui peut gêner la locomotion de l’animal et donc l’accès à l’eau et à la nourriture et les injections intravitréennes pouvant altérer la vision (glaucome ou perte de vision de l’œil injecté). Dans tous les cas, des mesures adaptées sont mises en place.
Devenir
Les animaux dont un prélèvement d’organe est nécessaire seront euthanasiés. Il sera possible de réaliser une quantification des produits ex vivo par organe grâce à de l’imagerie optique ex vivo ou par d’autres techniques in vitro. Les rats dont les organes ne doivent pas être prélevés pourront soit être gardés en vie et réutilisés pour la formation du personnel ou bien, être proposés à l’adoption.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale est nécessaire afin de pouvoir caractériser la pharmacocinétique et notamment la biodistribution d’un produit dans un organisme entier vivant (modélisation d’une situation clinique). Actuellement, il n’existe pas de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable la biodistribution d’un produit dans un organisme vivant.
Réduction
L’avantage de l’imagerie médicale est de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet. Afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’étudier la biodistribution d’u produit testé, des groupes d’au moins 5 animaux seront constitués. Si nécessaire, des études pilotes pourront être réalisés sur un nombre limité d’animaux (3 par groupe minimum) afin de confirmer la visualisation d’un produit marqué en in-vivo par exemple.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 5 jours minimum sera respectée ou 7 jours si les animaux sont transportés par avion ou s’il y a un changement du cycle circadien ou si l’objectif est d’étudier l’activité enzymatique, la pression artérielle ou le rythme cardiaque. Les animaux seront hébergés en cage de manière collective durant toute la période d’acclimatation puis pendant toute la durée de l’étude (sauf dans certain cas si l'animal BKG est seul). En cas d’hébergement individuel, les cages seront organisées de manière à permettre un contact visuel et olfactif avec les animaux adjacents et un enrichissement supplémentaire sera apporté. Ce type d’hébergement présente l’avantage de mieux vérifier la prise alimentaire et l’abreuvement de chaque animal, et vérifier leur état général. Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tout signe clinique anormal et ainsi prendre le plus rapidement possible, les mesures nécessaires : mesure de soutien ou la mise à mort des animaux ayant un état clinique jugé moribond. Le poids des animaux sera mesuré régulièrement et pourra être complété par un scoring des signes cliniques généraux comportement général de l’animal, réponse à la stimulation, état de son pelage, présence d’écoulement nasaux et occulaires, difficultés respiratoires) ou en lien avec la voie d’administration pour les injections dans les coussinets (inflammation, lésion, nécrose du site d’injection, difficulté dans la locomotion et le déplacement pour atteindre l’eau et la nourriture) et intravitréenne (inflammation, lésion au site d’injection, gêne à l’oeil injecté : oeil-mi-clos, fermé ou glaucome). Des examens cliniques approfondis pourront également être réalisés. Toute anomalie clinique sera rapportée au vétérinaire responsable du suivi. Les signes cliniques observés seront pris en charge (injection de fluides, analgésiques, antibiotiques, etc…) dans la mesure où les actions n’interfèrent pas avec les produits injectés (en fonction des connaissances des produits).
Choix des espèces
Le modèle rat a été choisi : - Car il s’agit d’une espèce couramment utilisée pour étudier la pharmacocinétique et pharmacodynamique en expérimentation animale et permettant de travailler sur des lots homogènes (âge et sexe fixés). - Pour leur gabarit permettant d’observer une taille d’articulation relativement grosse (par rapport à la souris) Des rats seront utilisés au stade jeune adulte (environ 6 à 8 semaines) afin de s’affranchir de la période de forte croissance de l’animal.
Décoder les réseaux neuronaux et moléculaires impliqués dans la chronicisation de la douleur et de l’apparition des troubles anxio-dépressifs chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souris subissent une chirurgie qui leur installe une douleur chronique, puis trois tests de douleur de vingt minutes jusqu'à trois fois par semaine et, à partir de la huitième semaine, six tests d'anxiété et de dépression. 3 992 souris vont être utilisées, 2 792 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 200 un niveau léger, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Le porteur écrit que la douleur et le phénotype anxio-dépressif sont "inévitables" et ne peuvent pas être soulagés, puisqu'ils sont l'objet même de l'étude. Ni les trois tests de douleur ni les six tests comportementaux ne sont nommés.
Objectifs
La douleur neuropathique est fortement associée aux troubles émotionnels et constitue la cause la plus fréquente d’invalidité affectant fortement la qualité de vie des patients. Elle représente un fardeau économique majeur sur la société, estimé à plus de 800 millions d’euros en Europe. Le taux de prévalence des troubles anxio-dépressifs est de l'ordre de 30 % chez les patients neuropathiques. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes qui sous-tendent cette comorbidité. L’objectif de cette étude est de déceler les réseaux neuronaux et génétiques impliqués dans la chronicisation de la douleur et le développement des troubles d’anxiété et de dépression par une approche multidimensionnelle chez la souris.
Bénéfices attendus
A l'issue de ce projet, nous serons dans la possibilité d’identifier les réseaux neuronaux et les marqueurs moléculaires impliqués dans la chronicisation de la douleur neuropathique et le développement des troubles anxio-dépressifs. Cette avancée permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-tendant cette comorbidité et sans doute la mise en place de stratégies thérapeutiques pour soulager et prévenir la chronicisation de la douleur neuropathique et le développement des troubles émotionnels.
Procédures
- Les animaux sont soumis à une douleur chronique avec développement de troubles anxio-dépressifs. - Les animaux subissent une injection unique pour administrer des composés pharmacologiques, induisant une légère douleur transitoire. - Les chirurgies se déroulent sous anesthésie générale avec une administration d’anesthésie locale et d’un anti-inflammatoire en post-chirurgie. - Les animaux subissent 3 tests évaluant la douleur de 20 minutes maximum par jour, 1à 3 fois par semaine selon les procédures. - A partir de 8 semaines post-induction de la douleur, les animaux seront évalués avec 6 tests anxio-dépressifs d'une durée de 5 à 10 min selon le test (avec 24h minimum entre chaque test). - A la fin de chaque procédure, un prélèvement de tissu est effectué pour des analyses post-mortem.
Impact sur les animaux
Nous étudions les réseaux neuronaux et génétiques impliqués dans la douleur chronique et les troubles émotionnels. La présence de la douleur et l’apparition du phénotype anxio-dépressif chez le modèle animal sont donc inévitables et ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude. La douleur post-chirurgicale est aigue, transitoire et inflammatoire. Une caudectomie de moins d'1mm chez des souriceaux pour génotypage induit une douleur légère et transitoire.
Devenir
A la fin de toutes les procédures, les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem en biochimie et moléculaire
Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En effet, l’étude de la douleur et de la comorbidité anxio-dépressive nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez un animal vivant et vigile.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Le nombre d'animaux a été déterminé pour obtenir des résultats statistiquement valides tout en se basant sur des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique interindividuelle.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cohorte de 2 à 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Avant le début des procédures et sur une période de 2 semaines, les animaux sont manipulés quotidiennement par l’expérimentateur et acclimatés à l'environement où les tests se dérouleront afin de réduire l'état de stress et d'angoisse chez l'animal. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA de l’institut pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le modèle animal - Souris adulte (à partir de l'âge de 8 semaines post-naissance). Il nous est indispensable de travailler sur un modèle animal, social, entier avec un système neurobiologique mature afin d’être dans les conditions les plus proches de la complexité humaine. Le modèle murin adulte présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences.
Etude des effets de molécules modifiées sur les réponses immunitaires dans des modèles de maladies autoimmunes chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Six prises de sang en quarante-huit heures, des injections dans le sinus rétro-orbital sous anesthésie, jusqu'à sept injections intrapéritonéales par semaine et un traitement oral quotidien: 2 400 souris subissent ce protocole après qu'on leur a déclenché une maladie auto-immune. 200 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 1 680 un niveau modéré et 520 un niveau léger, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Le porteur décrit un grattage excessif avec apparition de plaies, une mobilité réduite ou des douleurs articulaires, l'épaisseur de l'oreille et le gonflement des pattes étant mesurés au pied à coulisse. Des cultures de cellules sont en développement pour tester ces molécules, mais il écrit qu'elles ne remplacent pas encore un "organisme entier".
Objectifs
Les traitements actuellement administrés aux patients développant des maladies auto-immunes permettent de réduire les symptômes mais ne permettent pas de guérison. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux médicaments. Une molécule est intéressante et a déjà montré des résultats encourageants. L’efficacité thérapeutique de cette molécule est en cours d’évaluation dans plusieurs maladies auto-immunes. Afin d’optimiser son potentiel, différentes modifications ont été proposées. Ce projet a pour but de tester l’efficacité de ces nouvelles molécules dans différents modèles de souris chez lesquelles seront développées des maladies auto-immunes similaires à celles que l’on connait chez l’homme.
Bénéfices attendus
Plusieurs bénéfices peuvent découler de notre projet. Si ces nouvelles molécules permettent une diminution des symptômes dans les différentes maladies auto-immunes chez la souris, des essais cliniques chez l’homme pourront débuter. Et ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes qui participent au développement de ces maladies.
Procédures
Les injections au niveau du sinus rétro-orbital seront réalisés sous anesthésie. Tous les gestes suivants ont une durée de 30 secondes par souris. Injection des molécules par voie rétro-orbitale : sur animal endormi, 1 fois par expérience. Prélèvements sanguins, la durée totale du geste est de 1 minute par souris. Ce geste sera réalisé 6 fois par souris (0min, 30min, 1h, 6h, 24h, 48h). Injection des vaccins en sous-cutanée : sur animal endormi, 1 fois par expérience. Injection dans la peau de l’oreille : sur animal endormi, 1 fois par expérience. Injection intradermique : sur animal endormi, 1 fois par expérience pour les souris procédure 3 et 4 fois par expérience pour les souris en procédure 4. Injection intrapéritonéale : sur animal vigile, 1 fois par expérience. Injection par voie intrapéritonéale des traitements sur animal vigile entre 2 à 7 fois par semaine selon les traitements. Administration de traitements par voie orale : sur animal vigile, tous les jours. Mesure de l’épaisseur de l’oreille et du gonflement des pattes avec pied à coulisse, sur animal vigile, tout au long de l’expérience. Mesure de la force musculaire : sur animal vigile, 1 mesure/souris. Chaque souris sera pesée 5 à 10 fois au cours des expériences.
Impact sur les animaux
La manipulation régulière voire quotidienne des souris, en particulier lors des traitements (par voie intrapéritonéale et/ou par voie orale) peut engendrer un stress sur les animaux. Les maladies qui se développeront pourront induire soit un grattage excessif et l’apparition de plaies, soit une mobilité réduite des souris, soit des douleurs aux articulations.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort. Des tissus seront prélevés post-mortem pour analyse de la structure des différents organes ainsi que des cellules immunitaires défenseuses et qui modèrent le système immunitaire.
Remplacement
Afin de remplacer et de limiter l’utilisation des souris des cultures de cellules sont en développement pour tester l’efficacité des nouvelles molécules. Cependant, ces modèles ne permettent pas encore de remplacer un organisme entier. De plus, les maladies auto-immunes touchent un grand nombre d’organes et il n’existe actuellement pas de système autre qu’un animal vivant comme la souris pour analyser l’effet des nouvelles molécules testées.
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, les molécules testées ont été au préalable évaluées sur des cultures en laboratoire afin d’en sélectionner un nombre réduit. Le nombre d'animaux minimal et nécessaire à chaque expérience a été évalué statistiquement avec un logiciel dédié.
Raffinement
Les souris bénéficieront dans leurs cages de bâtonnets de coton et/ou maison en carton. Enfin, pour les injections nécessitant une anesthésie, la cage sera sur un tapis chauffant pour leur réveil. La mise à mort anticipée des souris sera effectuée lorsqu’un point limite énoncé dans la grille de score relative à chaque expérience est atteint. Les injections potentiellement douloureuses seront réalisées sous anesthésie.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les expériences menées dans le domaine de l’auto-immunité car la physiologie de la souris est proche de celle de l'Homme, en particulier sur la similitude du système immunitaire à celui de l’Homme, mais également en raison de la connaissance complète du génome murin. Les souris que nous utiliserons seront âgées de 6-14 semaines afin que les souris aient fini leur croissance, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux.
Etude de la carcinogénèse mammaire et de l’effet des anti-oestrogènes sur la progression tumorale
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Comprendre pourquoi les cancers du sein hormonodépendants résistent aux anti-œstrogènes passe ici par des souris génétiquement modifiées que l'on fait allaiter pour déclencher un oncogène. 3 300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles développent des tumeurs mammaires en vieillissant, subissent une ablation des ovaires de vingt minutes, la pose puis le retrait d'un implant sous-cutané, ou jusqu'à seize injections en huit semaines. L'effectif se déduit d'un empilement de conditions, 420 souris pour suivre la cinétique tumorale et 2 880 pour croiser six traitements, deux génotypes et quatre points de prélèvement.
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent et le plus mortel chez la femme dans le monde. Ce cancer se caractérise par une forte hétérogénéité. En effet, il possède de nombreux sous-types moléculaires dont le sous type luminal (sous type le plus récurrent) caractérisé par l’expression du récepteur aux estrogènes et le récepteur aux progestérones. Ce dernier est traité par hormonothérapie à l’aide d’anti-œstrogènes. Cependant il existe peu de modèles murins de cancer du sein qui récapitulent ce sous type moléculaire. Ainsi nous avons créé un modèle qui se base sur l’expression d’un oncogène spécifiquement dans les glandes mammaires après la lactation. Cet oncogène est le plus fréquemment altéré dans les cancers. Ce modèle nous permet d’étudier les résistances aux traitements anti œstrogènes car en effet malgré l’efficacité de ce traitement, les patients développent des résistances à ce traitement au cours du temps. L’objectif est donc de caractériser ce modèle pour trouver de potentielles autres cibles thérapeutiques et étudier l’effet des anti-œstrogènes sur la progression tumorale afin de mieux comprendre les résistances à ce traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'effectuer l'analyse des nouvelles cibles thérapeutiques sur un modèle du cancer du sein hormonaux dépendants et d’étudier les mécanismes de résistance des traitements anti oestrogéniques.
Procédures
Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées dont les mutations seront induites expérimentalement par la lactation. Ainsi nos souris seront mises en accouplement puis seront laissées en vieillissement où elles développeront des cancers du sein. Pour étudier l’impact du traitement anti oestrogénique dans notre modèle, les animaux recevront également un traitement anti-oestrogénique en sous cutanée jusqu'à 2 fois par semaines pendant 8 semaines (3 minutes pour chaque injection soit 3*2*8 = 48minutes) ou par un implant sous cutanée jusqu'à 90 jours (10 minutes pour l'insertion et 10 minutes pour le retrait de l'implant) et une ablation des ovaires (20 minutes). L'ablation des ovaires et la mise en place de l'implant sera réalisée en même temps sous sédation totale.
Impact sur les animaux
La mutation du gène oncogène induit la croissance tumorale dans les glandes mammaires de l’animal. Les injections par voie sous cutanée induisent une douleur de classe légère. Les implants ont été déjà utilisé dans de nombreuses publications chez la souris sans observation d'effets secondaires et la castration est réalisée en routine au laboratoire ce qui se rapporche de l'ovariectomie et ne pose pas de problèmes de majeur. Ces procédures seront réalisées par des personnes agrémentées et aguerries. Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement des douleurs mineures facilement prévenues par une antalgie post-opératoire systématique. Une infection post-opératoire peut survenir dans de très rares cas. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d'effets secondaires généraux sur l'animal. Une réouverture des points est également possible en cas d'arrachement des points par la souris.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure. Notre but est de mener des analyses sur plusieurs tissus (tumeurs et organes distants) prélevés après la mise à mort de chaque animal.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique, la complexité cellulaire et l’hétérogénéité impliquées dans la formation de tumeurs. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.
Réduction
Plusieurs types d’analyses seront menées. Afin d'avoir un nombre suffisant d'animaux pour effectuer des analyses statistiques, nous aurons besoin de : -10 souris par groupe pour les analyses moléculaires. -10 souris par groupe pour les études histologiques . - 10 souris par groupe pour les analyses des populations cellulaires. Ainsi, 30 souris seront utilisées pour chaque groupe, chaque traitement et chaque temps étudié. Pour étudier l'évolution des tumeurs mammaires dans notre modèle, nous aurons besoin de 420 souris : 2 génotypes ( avec ou sans tumeurs), 7 points de cinétique (7 phases différentes de la tumeur); et pour l'analyse des traitements anti oestrogéniques dans notre modèle murin, nous aurons besoin de 2880 souris : 2 génotypes( avec ou sans tumeurs), 6 traitements (différents types d'anti-oesotrègéniques et leur contrôles) , 2 point de cinétique du début du traitement (avant et au moment de l'apparition des tumeurs) et 2 points de cinétique de sacrifice post traitement (court terme et long terme) et 2 chirurgies (avec ou sans ovariectomie).
Raffinement
Durant la durée de l'étude, les souris seront hébergées en groupes sociaux dans des cages agrémentées disposant d’un enrichissement adapté (carrés de coton pour la fabrication des nids ainsi que des tunnels ou maisonnette et des bâtons de bois à ronger). Après injection en sous cutanée, une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d’injection pour éliminer tout risque d’infection (rougeur ou présence de pus au site d’injection). On procèdera à l'anesthésie gazeuse des souris, et après l'induction, une analgésie en injection intrapéritonéale sera faite. En post-opératoire, un anti inflammatoire systématique par injection sous cutanée sera faite. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d'incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d'infection locale. En cas de signe de douleur, de l'analgésie supplémentaire sera administrée jusqu'à 3 fois par jour. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage. Par ailleurs, les animaux ovariectomisés et les animaux sham seront séparés: une cage sham versus une cage ovariectomisé par exemple pour éviter tout risque de domination. En cas de signe de douleur (dos voute, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l'animal sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Dans le cas d’induction de tumeurs l'inconfort sera évalué en fonction du niveau de douleur observé (score de 0 à 3) et sera géré si besoin en prenant les mesures appropriées. Spécifiquement, si posture inhabituelle, poil hérissé, dos vouté, retrait et absence d’interaction avec les congénères, état défensif (score 2), l’animal sera retiré de l'étude et mis à mort. Les animaux seront pesés 2 fois par semaine dès l’apparition de tumeurs afin de suivre son évolution. Si une perte de poids supérieure à 20% est observée sur une période d’une semaine l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
Ce modèle récapitule de manière fidèle le cancer du sein hormono-dépendant chez la femme qui est un sous type très fréquent de cancer du sein chez la femme. Etant donné que le but de l'étude est d'évaluer l'impact du traitement anti-oestrogénique sur ces tumeurs, nous allons étudier l'effet systémique de ces traitements sur la souris femelle ce qui est impossible en utilisant les systèmes in vitro.