Procédures modérées
Rôle des cellules endothéliales et musculaires lisses sénescentes dans le vieillissement vasculaire pulmonaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système respiratoire
Vingt et un jours enfermées en continu dans un caisson à 9 % d'oxygène : c'est ainsi qu'une hypertension artérielle pulmonaire est provoquée chez une partie des 1 152 souris de ce projet, dont 384 seront tuées sans jamais se réveiller et 768 utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. D'autres reçoivent de l'élastase par incision et injection dans la trachée pour déclencher un emphysème, avant une mesure de la fonction pulmonaire de quinze minutes sous anesthésie. Le porteur signale que les manipulations ont lieu pendant la phase de sommeil des souris et que la nourriture déclenchant le transgène est amère, ce qui leur fait perdre du poids. Il écrit dans le même paragraphe que les souris exposées à l'hypoxie chronique perdent du poids "sans apporter de douleur à l'animal" et ne montrent "aucune difficulté respiratoire", alors que le protocole vise à leur donner une hypertension pulmonaire.
Objectifs
Le vieillissement des vaisseaux sanguins avec diminution du nombre de capillaires est un élément clé du vieillissement de l'organisme, ce qui réduit l'apport de nutriments et d'oxygène aux tissus. Les cellules endothéliales (CEs) qui composent les vaisseaux, sont nécessaires à la fonction des poumons. Un nombre élevé de CEs vieillissantes est associé au vieillissement prématuré du poumon et à plusieurs maladies pulmonaires. Ces cellules vieillissantes ne sont plus capables de se diviser et libèrent des facteurs nocifs pour les poumons. Ceci a pour conséquence la diminution de la formation de nouveaux vaisseaux contribuant alors au phénomène observé avec l'âge et dans certaines maladies. Tout comme les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses jouent également un rôle dans le développement de maladies pulmonaires, et seront aussi étudiées. Notre objectif est d'évaluer l'impact du vieillissement des cellules endothéliales et musculaires lisses au cours du vieillissement et de deux maladies, l'hypertension (HTP) et l'emphysème pulmonaires. Pour cela, nous étudierons le vieillissement cellulaire, la fonction pulmonaire, la densité et le remodelage vasculaire chez des souris jeunes et âgées, avec ou sans maladies pulmonaires. De plus, nous travaillerons avec des souris génétiquement modifiées pour éliminer les cellules endothéliales et musculaires lisses vieillissantes afin d'étudier le rôle de ces cellules dans les maladies pulmonaires liées à l'âge.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer le rôle du vieillissement des cellules endothéliales et musculaires lisses pulmonaires avec l'âge et dans deux maladies pulmonaires liées à l’âge (hypertension artérielle et emphysème pulmonaires).
Procédures
Les différents animaux subiront une biopsie non invasive (1 seul geste de quelques secondes, ne nécessitant pas d'anesthésie) par poinçonnage d'oreille, effectuée au moment du sevrage (1 mois), nécessaire à leur identification. Les animaux seront placés dans un caisson à hypoxie, dans lequel la quantité d'oxygène est diminuée (9%) en continu (21 jours) permettant d’induire l’hypertension artérielle pulmonaire observée chez les patients. D’autre part, afin d’induire un emphysème pulmonaire, les animaux seront traités à l’élastase (ou contrôle sans effet) : une petite incision et injection au niveau de la trachée sont effectuées sous anesthésie générale, lors d’une seule procédure rapide de 5 minutes. A la fin de la procédure d'injection d'élastase et au bout de 21 jours suite au traitement, nous mesurerons les fonctions pulmonaires à l’aide d'un appareil durant 15 minutes environ pour chaque souris sous anesthésie générale, connectée grâce à une sonde.
Impact sur les animaux
Les différents animaux subiront une biopsie non invasive (un seul geste) par poinçonnage d'oreille, effectuée au moment du sevrage (1 mois). Cette méthode d'identification peut causer une douleur légère de courte durée. Une perte de poids modérée est attendue pour les souris exposées à l'hypoxie chronique, sans apporter de douleur à l'animal. Les souris ne montrent aucune difficulté respiratoire liée à l'hypoxie, seulement une légère fatigue. Les différentes procédures (hypoxie, instillation intratrachéale, mesure de la fonction pulmonaire) peuvent générer un stress chez l'animal, notamment lors de la manipulation au cours des pesées, de la préhension de l'animal lors des anesthésies ou encore lors des déplacements de cages. De plus, ces différentes manipulations sont effectuées durant la journée, moment au cours duquel les souris sont en phase de sommeil, cela induit alors également un stress. La nourriture spéciale permettant l'expression du transgène chez la souris a un goût amer, ce qui entraîne une légère perte de poids chez la souris.
Devenir
L'étude nécessite le prélèvement du sang et des organes (poumons, coeur, foie rein, rate) afin de mesurer différents paramètres biologiques (quantification des marqueurs de sénescence, expression de différents gènes) et histologiques (évaluation de dommages structurels au niveau du poumon), ainsi les animaux seront mis à mort à la fin des procédures.
Remplacement
En parallèle des études menées sur la souris, une étude sera portée sur des cellules issues d’échantillons pulmonaires obtenus lors d'une chirurgie chez des patients avec ou sans emphysème. La culture de cellules endothéliales permet d’étudier et de comparer des cellules de patients vs témoins sur différents critères. L’étude de souris génétiquement modifiées semble néanmoins incontournable afin d’étudier à l’échelle d’un organisme entier l’effet de l'élimination des cellules endothéliales et musculaires lisses vieillissantes sur des souris avec des maladies pulmonaires, nous permettant ainsi d’accéder à des données essentielles à la caractérisation de ces maladies.
Réduction
Nous choisissons d'étudier des groupes de 8 souris. Dans la mesure du possible, les groupes seront constitués de souris de même sexe, même âge, même fratrie pour réduire au maximum la variabilité des différentes mesures. Suite à la collecte des résultats, nous analyserons les données avec des tests statistiques.
Raffinement
L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent présent à l’animalerie ainsi que par les responsables de ce projet. L'environnement des souris sera composé de maisons ou tube en carton, du papier craft et du coton pour jouer. Les zootechniciens et responsables du projet seront en contact concernant le bien-être et la santé des animaux. Les points suivants seront considérés comme points limites pour les animaux qui seront mis à mort: 1. incapacité prolongée ou irréversible à se nourrir ou à boire. 2. Modification du comportement, douleur intense, détresse ou souffrance. 3. perte de poids trop importante, blessures diverses... Le poids des animaux sera mesuré chaque semaine et contrôlé au cours des différentes procédures, cependant nous nous attendons à une perte de poids chez les souris porteuses d'hypertension pulmonaire. Aucune perte de poids supérieure à 10% n'est attendue. Si un animal présente un de ces points limites, il recevra une anesthésie et une analgésie adaptée à la mise à mort.
Choix des espèces
Les modèles de maladies pulmonaires que nous souhaitons utiliser sont bien maitrisés et ont déjà largement été utilisés, ils ont fait l'objet de plusieurs publications. Nous utiliserons des souris à partir de l’âge de 2 mois. Le développement pulmonaire continue chez la souris après la naissance, et nous considèrons que ces animaux ont des poumons matures à partir de 2 mois. Nous suivrons leur évolution tout au long des différentes procédures, afin d'étudier l'effet des maladies pulmonaires sur les souris génétiquement modifiées. Nous étudierons également des souris âgées de plus de 18 mois pour étudier l’effet de l'augmentation de cellules vieillissantes chez ces souris mutantes.
Tutorat : raffinement et maintien des compétences des différentes techniques d’administration, de prélèvement et de préhension chez la souris
- Formation professionnelle
Issues d'études antérieures ou achetées à des fournisseurs parce qu'elles étaient de toute façon destinées à la mise à mort, 250 souris vont servir pendant cinq ans à entraîner le personnel d'une société aux gestes d'administration, de prélèvement et de préhension. 190 subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 60 un niveau léger, à raison de quatre à cinq interventions par animal, injections de sérum physiologique et prises de sang sur animal vigile. La dernière intervention est un prélèvement sanguin sous anesthésie profonde, suivi de la mise à mort sans réveil. Le porteur range ce projet sous le terme de "raffinement" et calcule l'effectif sur la base de deux entraînements par an pour deux ou trois personnes, dix souris à chaque fois.
Objectifs
Les personnes travaillant avec des animaux de laboratoire doivent maitriser des gestes techniques plus ou moins complexes : administrations, prélèvements…. Leur formation initiale doit parfois être complétée par une formation spécifique, en fonction des études qu’ils seront amenés à faire et de l’évolution des connaissances et des pratiques. Pour ce projet, nous prévoyons d’utiliser au maximum 250 souris sur une durée de 5 ans. Dans la très grande majorité des cas, il s’agira d’animaux de réforme proposés par l’animalerie et non utilisés dans les projets de recherche et destinés à l’euthanasie. Le cas échéant, il s’agira d’animaux de réformes vendus par des organismes producteurs et fournisseurs de rongeurs car destinés à l’euthanasie. La personne en formation sera systématiquement accompagnée par une personne experte dont la maitrise est reconnue pour le geste (diplôme et attestation de compétence validée par la structure chargée du bien être animal). La formation se divisera en plusieurs étapes : formation théorique sans animaux, observation, réalisation sous une supervision directe. Pour valider l’acquisition des gestes, la personne experte tiendra compte de critères de réussite et de critères de réalisation, définis pour chaque geste technique. Au cas où personne ne maitriserait le geste, une formation auprès d’un formateur externe agréé serait réalisée pour le personnel de la société.
Bénéfices attendus
Bonne maitrise des gestes techniques par le personnel de la société amené à faire de l’expérimentation animal afin de garantir un bon respect du bien-être des animaux utilisés dans des projets expérimentaux.
Procédures
Chaque animal sera soumis à 4 à 5 interventions maximum, ces interventions comprenant des administrations de sérum physiologiques (n’excédant pas 1 à 2 minutes) ou des prélèvements de sang pouvant être effectués sur animaux vigils (n’excédant pas 1 à 2 minutes). Pour chaque procédure, après chaque intervention, les animaux bénéficieront d’un temps de récupération adéquat avant l’intervention suivante. Si les interventions induisent une douleur légère, alors les animaux pourront subir 4 interventions, si les interventions induisent une douleur modérée, alors les animaux ne subiront que 3 interventions de douleurs modérées potentiellement suivi d’une intervention induisant une douleur légère après un temps de récupération conséquent. La dernière intervention consistera en la réalisation des prélèvements sanguins ne pouvant être effectués sur animaux vigils, et pratiqués sous anesthésie générale profonde, d’une durée maximale de 20 minutes, suivie de la mise à mort sans réveil, donc sans effet douloureux.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables peuvent être un stress physique ou thermique de courte durée, et une douleur de courte durée à l’endroit des injections. Très rarement, il peut y avoir formation d’œdèmes ou possibilité d’infection.
Devenir
A l'issue des procédures, les animaux seront euthanasiés à la suite du prélèvement sanguin terminal.
Remplacement
Pour ce projet, il n’existe pas de méthode de substitution, qui pourrait restituer fidèlement les comportements et réactions des animaux et/ou la manipulation des tissus vivants. Ces gestes étant très spécifiques de l’espèce, ils doivent être acquis chez l’espèce cible. En amont de tout nouvel entrainement, le manipulateur sera sensibilisé au geste à l'aide de vidéos techniques.
Réduction
Les animaux seront issus d'études antérieures ou d’animaux d’élevage destinés à l’euthanasie (car génotype ou phénotype non cibles) et utilisés pour plusieurs gestes techniques de ce projet lorsque ceux-ci sont compatibles. Le cas échéant, il s’agira d’animaux de réforme (destinés à l’euthanasie) proposés par l'établissement utilisateur ou un fournisseur d'animaux. Nous avons estimés le nombre d’animaux en considérant que 2 à 3 personnes seront systématiquement impliqués pour chaque projet d’expérimentation animale, sachant qu’en moyenne il nous sera nécessaire de s’entrainer 2 fois par an (en rapport avec le fait que la majorité des gestes techniques que nous utilisons par ailleurs dans nos autres projets sont des gestes nécessitant un entrainement régulier et en considérant 10 animaux pour chaque entrainement, cela correspond à un chiffre de 40 à 60 animaux nécessaires par an soit entre 200 et 300 animaux sur les 5 ans. Nous avons considéré la moyenne (ce qui reviens à 10 souris pour 2,5 expérimentateurs x2 entrainement par an).
Raffinement
Les animaux seront hébergés à plusieurs dans chaque cage afin de favoriser les interactions sociales et auront à disposition des objets dits d’enrichissement encourageant les comportements natifs des animaux (enfouissement, nidation…etc). Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé en étroite communication avec les animaliers pour la recherche systématique de signes potentiels de souffrance qui devraient mener à prendre les dispositions nécessaires décrites dans cet demande d'appel à projet. Tous les gestes pouvant conduire à des douleurs seront réalisés sous anesthésie général avec l’administration d’anti-douleur en prévention.
Choix des espèces
Les souris qui seront utilisées dans ce projet correspondent à l’espèce cible autorisée pour l’établissement utilisateur, et que les personnes en formation auront à manipuler au cours des expérimentations. De plus environ 60 % des animaux utilisés pour la recherche pré-clinique sont des souris. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif de former le personnel sur l’animal à d’autres stades de développement.
Approche de thérapie génique dans un modèle murin de sclérose latérale amyotrophique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les souris de ce projet portent une mutation qui leur fait développer une sclérose latérale amyotrophique, avec des difficultés motrices et des crises d'épilepsie que le porteur classe comme phénotype dommageable. 3 000 d'entre elles vont être utilisées, 600 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 2 400 un niveau léger. Chaque animal subit une biopsie de la queue vers sept jours, une injection intraveineuse de thérapie génique sous anesthésie, jusqu'à deux électromyogrammes de vingt minutes avec un risque d'automutilation, et jusqu'à treize tests de démarche répartis sur douze mois, les souris non traitées perdant leur motricité en fin d'étude. Les animaux injectés sont tués pour des analyses post-mortem, ceux de l'élevage dont le génotype ne convient pas également, les autres passant en "utilisation continue" dans les autres projets de l'équipe.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer l’effet thérapeutique d’une approche de thérapie génique pour la maladie de Charcot sur un modèle de souris de la pathologie. Ce projet sera divisé en 2 axes, le premier concernant l’élevage de la lignée de souris modèle de la pathologie et un second pour l’approche de thérapie génique et le suivi de l’efficacité.
Bénéfices attendus
Le bénéfice du projet est d’établir la preuve de concept de l’efficacité d’une nouvelle thérapie pour la sclérose latérale amyotrophique chez un modèle de souris de la pathologie. Si l’efficacité est avérée pour l’une des thérapies testées cela pourrait permettre de proposer des essais cliniques chez l’Homme, et donc à long terme d’améliorer la prise en charge des patients atteints de maladie de Charcot, pathologie pour laquelle il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement curatif (8000 patients en France avec 1000 nouveaux cas par an en France).
Procédures
Un prélèvementde l’extrémité de la queue pour génotypage sera effectué une fois sur animal vigile de 7 à 10 jours et durera moins d’une minute par animal. - Les animaux ont une injection intraveineuse (durée 5 min) sous anesthésie générale - les animaux subiront maximum 2 électromyogrammes (durée 20min) sous anesthésie et analgésie adaptée - les animaux seront soumis à des tests comportementaux repartis sur 12 mois pour analyser leur démarche (2 min) donc 13 fois maximum durée 2 min , leur exploration spontanée (20 min) deux fois maximum Un prélèvement de sang sera réalisé sur les animaux (sous anesthésie) avant leur euthanasie (durée 2 min) Les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire à la fin de la procédure. Les animaux pourront developper une atteinte motrice et presenter des crises d’épilepsie
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont : - une légère et brève douleur au moment du prélèvement de l’extrémité distale de la queue pour le génotypage - un risque cardio-respiratoire et hypothermique durant l’anesthésie - un stress de l'animal lors des contentions et des manipulations, changements de pièces pour les tests comportementaux, la prise de sang - une perte de motricite en fin de vie pour les souris non traitées en fin d’etude - un leger picotement au niveau de la patte lors de l’electromyogramme et un risque d’automutilation - Un léger picotement lors des injections intrapéritonéales - un leger picotement lors de la prise de sang terminale – Les animaux utilisés dans ce projet ont un phenotype dommageable se traduisant par des difficultés motrices et des crises d’épilepsie.
Devenir
En fin de procédure tous les animaux injectés seront euthanasiés, car les prélèvements et analyses (histologique et biochimique) sont nécessaires en post-mortem pour recueillir nos données d’efficacité. Les animaux d’élevage seront maintenus au cours du projet jusqu’à l’âge de 6 mois maximum. Les animaux non porteurs des genotypes d’intérêt seront euthanasié. Les autres animaux de génotype souhaité seront en utilisation continue dans nos autres projets de recherche.
Remplacement
Le projet vise à valider une thérapie génique pour la maladie de charcot incurable à l’heure actuelle chez l’Homme. Les modèles in vitro ont permis de mettre en évidence des effets au niveau moléculaire/cellulaires de cette approche ; elle nécessite à présent d’être validée dans un contexte physiologique de mammifère. Le tissu nerveux ne pouvant être accessible chez l’Homme et les essais thérapeutiques ne pouvant être testés directement chez l’Homme, il est essentiel de prouver l’efficacité de notre approche dans une étude pré-clinique chez la souris.
Réduction
Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats fiables. Compte tenu de la littérature et des effets attendus, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaires. De ce fait un nombre de 15 souris par groupe a été choisi, ce qui va nous permettre de limiter la variabilité inter-animale et inter-groupe, et de réaliser des tests statistiques fiables. Un nombre total maximal de 3000 souris sera nécessaire pour ce projet afin de générer les lots expérimentaux nécessaires ainsi que pour nos autres projets de recherche. Nous adapterons notre production à nos besoins expérimentaux et pourront donc générer moins de 3000 animaux.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, La procédure a été mise en oeuvre afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal en limitant au maximum la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux disposent de nourriture adaptée à leur stade physiologique (gestation et allaitement ou animaux de stock) et d’eau ad libitum. En cours de procédure une attention particulière est donnée à nos animaux afin de garantir leur bien-être grâce à une surveillance quotidienne (points limites) et des soins adaptés. Le change (de la litière, abreuvement, nourriture) est réalisé 1 fois par semaine ou tous les 15 jours en fonction des besoins de la cage. Le milieu est enrichi à l’aide de carré de coton de bâtonnet de bois à ronger et si nécessaire supplémenté de lanières de kraft, et de maison de type celldom. Les animaux seront hébergés par 3 à 5 souris par cage ventilée au maximum, si nécessaire en cas d’agressivité de mâles les animaux seront séparés ou isolés. Un animal peut se retrouver seul lorsqu'il est le dernier animal de la cage et qu'aucun regroupement n'est possible (sexe, âge) avec des maisonnettes rajoutées dans ce cas en plus de l’enrichissement classique. Nous incluons dans notre étape d’injection uniquement des animaux en bonne santé, avec la mise en place de gel ophtalmique et la prévention de l’hypothermie en plaçant les souris sur un tapis chauffant. Un suivi rapproché est effectué au réveil. Le prélèvement pour le génotypage est limité à environ 1 mm à l'âge de 7-10 jours environ (moins de sensibilité à le douleur et cicatrisation rapide), c’est un geste rapide et maitrisé qui est réalisé dans un endroit calme par des personnes compétentes. Les prises de sang sont réalisées sous anesthésie et les electromyogrammes sous anesthésie et analgésie. Les tests de comportement sont réalisés en vigile par du personnel formé. Nous injectons un analgésique avant le produit euthanasiant
Choix des espèces
L’objectif du projet est d’évaluer l’effet thérapeutique d’une approche de thérapie génique pour la maladie de Charcot sur un modèle de souris de la pathologie. Les souris ont entre 4 et 12 semaines pour l’évaluation de notre approche thérapeutique et seront suivies jusqu’à 12 mois maximum. Pour l’elevage les reproducteurs sont utilisés entre 6 semaines et 6 mois.
Bénéfice d’un traitement chez la souris par des polyphénols naturels sur le vieillissement physiologique ou pathologique de la maladie d’Alzheimer (EU 2/3)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Identifiées par une boucle d'oreille et une biopsie de la queue au sevrage, 1 345 souris passent des tests de mémoire à trois, six, douze et dix-huit mois, dont un test en piscine réparti sur cinq jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque mois, elles sont placées dans une autre cage le temps de recueillir trois crottes. 592 d'entre elles font en plus une à deux heures de route vers deux autres établissements pour des imageries cérébrales sous anesthésie, après plusieurs heures de mise à jeun, et toutes sont tuées pour prélever cerveau et intestin. Le porteur signale que les femelles de cette lignée transgénique peuvent mourir subitement à quinze mois sans signe annonciateur, et espère que le projet conduira à terme à la production d'un complément alimentaire pour les personnes âgées.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer est la démence la plus commune parmi les démences de la personne âgée où elle représente un peu plus de deux tiers des cas. L’âge est le principal facteur de risque de la maladie d’Alzheimer. En France, le nombre de personnes âgées de 65 ans ou plus et atteintes de la maladie d’Alzheimer serait compris entre 560 000 et 730 000 suivant les études. Même si la recherche reste très active pour cette maladie, aucun traitement n’est actuellement capable de modifier efficacement l’évolution de la maladie et la cause demeure toujours inconnue pour la forme la plus représentée dans la population. Des travaux récents soulignent le rôle du microbiote intestinal dans la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer. La recherche de molécules capables de modifier le microbiote intestinal tout en prévenant d’autres altérations du système nerveux central observées chez le patient devient aujourd’hui une priorité pour de futurs traitements. Plusieurs études soulignent le rôle modulateur de certains polyphénols sur le microbiote intestinal pour avoir un écosystème bactérien bénéfique sur la santé humaine. Toutefois, l’interaction entre les polyphénols et ce microbiote est complexe et des recherches approfondies sont nécessaires pour valider cette cible périphérique dans la maladie d’Alzheimer. L'objectif de notre projet est d'étudier l'effet de plusieurs polyphénols sur l'évolution des troubles cognitifs dans un modèle de la maladie d'Alzheimer chez la souris. Trois établissements utilisateurs seront impliqués dans ce projet.
Bénéfices attendus
Nous espérons que ce projet conduira, à plus long terme, à la production d’un complément alimentaire visant à mieux vivre chez les personnes âgées.
Procédures
Dans l’établissement utilisateur EU1, les souris sont identifiées en posant une boucle d'oreille numérotée et les caractéristiques génétiques nécessaires à l'étude sont connues en réalisant une biopsie de la queue au sevrage. Les souris (1048) seront soumises à des tests du comportement pour évaluer les troubles cognitifs et moteurs liés au vieillissement physiologique et pathologique (Alzheimer) : au total 3 tests réalisés à 3, 6, 12 et 18 mois. Les tests de mémoire à court terme sont au nombre de 2, ils se feront respectivement 7 jours et 3 jours avant le début du test de mémoire à long terme. Chaque test de mémoire à court terme dure moins de 20 minutes. Le test de mémoire à long terme demande 4 jours d'apprentissage avec 4 essais par jour de 60 secondes espacés d'une heure. Le 5ème jour, la souris passe une seule fois le test sur 60 secondes. Durant tout le projet, les fèces seront recueillies 1 fois par mois. Les souris seront placées 5 min dans une nouvelle cage le temps du recueil de 3 crottes spontanées et retourneront dans leur cage d’origine. Dans un autre établissement utilisateur (EU2 à 1 heure de l’EU1), des souris (296) suivront deux imageries cérébrales pour évaluer le flux sanguin (30 min), l'inflammation et le métabolisme (60 min) qui nécessite la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie. Dans un autre établissement utilisateur (EU3 à 2 heures de l’EU1), d'autres souris (296) suivront une imagerie par résonance magnétique (30 min) après administration orale de glucose. Dans les deux EUs une anesthésie gazeuse, régulée sera réalisée sur tapis chauffant thermorégulé durant l'examen.
Impact sur les animaux
Inconfort transitoire lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse, associé à une douleur légère et transitoire liée à la pose de la boucle d’oreille et la biopsie. Tests comportementaux : stress léger et transitoire pour les tests de mémoire à court terme minimisé par l’habituation ; stress modéré et transitoire et sensation de froid légère et transitoire lors du test de mémoire à long terme avec des essais espacés d’une heure pour laisser le temps à la souris de se réchauffer. Concernant les protocoles d’imagerie dans l’EU2 nécessitant la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie, il est possible d’avoir les effets suivants sur 5 min maximum : Inconfort/douleur au niveau du site d’injection des agents de contraste ; Inconfort au niveau du site d’apposition de la sonde d’image ultrasonore ; Stress lié à la contention (imagerie) ; Stress lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse. L’imagerie au sein de l’EU3 est une technique non invasive. Cependant durant l’examen, un changement du rythme cardiaque et/ou respiratoire, mesurés grâce à un capteur placé entre l’animal et le lit, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux, de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entraînera l’arrêt de l’expérimentation. L’administration orale de glucose avant l’imagerie peut induire un stress et une souffrance et des blessures physiques si l’animal bouge mais cela est très rare car la canule utilisée sera en matière souple avec un bout arrondi et le geste sera exercé par une personne qualifiée. Aucune autre nuisance n’est connue sur ce modèle murin transgénique mise à part la mort subite à 15 mois chez les femelles sans signe annonciateur.
Devenir
Tous les animaux inclus dans la demande d’autorisation de projet seront mis à mort avec la répartition suivante dans chaque établissement utilisateur : - EU1, 456 seront mises à mort pour le prélèvement du cerveau et de l’intestin en vue de réaliser des analyses biochimiques et de biologie moléculaire et d’étudier l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique. Les couples reproducteurs de plus de 6 mois et souris surnuméraires (297 au total)) seront mises à mort après inclusion dans des études hors champ. - 296 souris seront envoyées vers chaque établissement utilisateur EU2 et EU3 qui disposent de systèmes d'imagerie cérébrale indispensables à l'étude. Ces souris (592) seront mises à mort après les imageries pour des analyses biochimiques et de biologie moléculaire post-mortem.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro ont déjà été réalisées pour étudier l’efficacité des polyphénols à une dose non toxique pour différentes cellules du cerveau permettant ainsi de définir les doses ciblées dans cette demande de projet. Ici, il est important de prouver les effets bénéfiques de ces polyphénols sur le vieillissement physiologique et pathologique Alzheimer mais aussi de s’assurer qu’elles n’ont pas d’impact délétère sur les fonctions physiologiques de l’organisme. Il n’existe pas d’autres méthodes alternatives pour juger de l’effet d’une nouvelle molécule à visée thérapeutique in vivo dans le cadre du vieillissement qu’il soit physiologique ou pathologique.
Réduction
Deux collaborations nationales sont envisagées dans ce projet et dans les deux cas il s’agit d’étudier les effets bénéfiques de polyphénols. Le fait de regrouper ces études sur la même demande de projet permet une réduction du nombre de souris. Par ailleurs, plusieurs paramètres sont mesurés chez une même souris, permettant ainsi de réduire encore le nombre de souris. Une souris permettra en final de générer des données aussi bien au niveau périphérique avec l’analyse du microbiote intestinal mais aussi au niveau cérébral. Enfin, le projet se déroulera par étapes. Si les résultats bénéfiques dans les étapes antérieures restent très faibles voire absents, des lots d’animaux ne seront pas inclus dans la suite du projet. Ainsi le nombre d’animaux indiqué est un nombre maximum. Pour estimer le nombre d’animaux par lot de souris, nous avons utilisé un calcul qui tient compte de la variabilité des réponses du vivant ; le nombre d'animaux par lot permettra d'obtenir des résultats robustes sur le plan statistique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en animalerie exempt de tout organisme pathogène spécifique et opportunistes (couples reproducteurs) ou tout organisme pathogène spécifique en respectant l’Arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d’aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques et leurs contrôles. Une période d’acclimatation de 10 jours minimum sera respectée avant l’introduction des souris dans une procédure. Pour diminuer les stress lors de la prise de l’animal pour les tests comportementaux, les animaux seront manipulés par préhension durant les 2 semaines qui précèdent les tests à raison d’une fois par jour. Pour le test comportemental en piscine, il est prévu de maintenir les souris dans ses mains en coupe posées sur une serviette (utile pour éponger l’eau) avant de les remettre dans leurs cages qui seront placées sur un tapis chauffant pour réchauffer les souris entre chaque essai. Dans les EU2 et EU3, les animaux seront hébergés en zone SPF en maintenant les interactions sociales des groupes de souris dans les sous-lots suivis dans l’EU1 avec une période d’acclimatation de 10 jours, température de 20-24°C, avec un enrichissement du milieu changé régulièrement (jouet en plastique : tunnel, igloo, maison). Pour diminuer les stress liés aux sorties des cages et aux contentions, les animaux seront régulièrement manipulés par le personnel en charge de l’étude. Le transport des animaux sera assuré vers les établissements utilisateurs collaborateurs par une société agréée pour le transport de rongeurs. Les cages seront réceptionnées par l’EU1 avant la date de transport pour permettre aux zootechniciens(nes) de prendre le temps de préparer les cages en incluant l’enrichissement, les gels hydriques en bonne quantité et l’alimentation nécessaire. Les anesthésies avec exsanguination seront réalisées sur tapis chauffant à température régulée. Toutes les anesthésies et analgésies prévues respecteront les résumés caractéristiques des médicaments utilisés (posologie). Pour les imageries dans les EU 2 et 3, du gel ophtalmique sera appliqué afin de compenser la sècheresse oculaire. Dans les 3 EUs, il est prévu une fois par semaine, une pesée des animaux avec l’utilisation d’une grille de scores et la mise en place de points limites gradés et d’actions en réponse à l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
Dans le cadre de la maladie d’Alzheimer, il existe différents modèles murins génétiquement modifiés. Le modèle choisi est largement utilisé dans la littérature et surtout présente une cinétique progressive des lésions comme chez l’homme contrairement à d’autres modèles murins plus agressifs. Pour ce modèle, il est donc aisé de faire des comparaisons avec les autres études déjà publiées. Les souris seront incluses dès l’âge de 3 mois, âge pour lequel aucun stigmate Alzheimer n’est détectable donc très intéressant pour définir les données basales avant tout traitement. Des lots de souris seront utilisés jusqu’à l’âge de 12 mois où la perte de mémoire est quantifiable ainsi que les caractéristiques biologiques de la maladie. D’autres lots seront suivis jusqu’à l’âge de 18 mois où la perte neuronale pourra être quantifiée ainsi que les autres paramètres déjà quantifiés à 12 mois pour voir leur évolution.
Rôles de l’interleukine-1beta (IL-1β) en conditions physiopathologiques.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Perte de poids continue, prostration, poils ébouriffés, arrêt de l'alimentation : ces seuils déclenchent la mise à mort des souris qui les atteignent. 8 704 souris vont être utilisées dans ce projet, toutes tuées pour prélever leurs organes, 3 456 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 5 248 un niveau modéré. Elles reçoivent des injections, subissent des chirurgies d'environ quarante minutes, passent une demi-heure en imagerie et enchaînent des tests comportementaux quotidiens de cinq minutes pendant une semaine, certains composés provoquant des crises de type épileptique que le porteur décrit comme douloureuses. Dans la partie du projet consacrée à l'inflammation, il écrit qu'il n'est pas possible d'administrer des analgésiques sans modifier les résultats expérimentaux.
Objectifs
I'interleukine (IL1) est une molécule essentielle dans l’initiation de l’inflammation suite à une infection ou une lésion. Cette molécule est en outre impliquée dans le développement de nombreuses pathologies comme l’arthrose, la polyarthrite rhumatoïde, le diabète de type 2 et contribue au développement de maladies de type auto-inflammatoire. De nombreuses études suggèrent également que cette molécule modulerait de nombreux processus physiologiques ou pathologiques comme la mémoire ou la douleur. Cependant, en l’absence d’outils pertinents permettant d’étudier cette cytokine dans le temps et dans l’espace, les rôles précis de l'IL1 secrétée par différents types cellulaires selon le contexte physiopathologique ne sont pas connus ou controversés. Notre équipe a récemment développé un modèle de souris exprimant un capteur de l’IL1 qui émet de la lumière. Cette souris ‘2 en 1’ permet 1/soit de visualiser chez l’animal de façon spatiale et temporelle la production d’IL1 par mesure de la luminescence, 2/ soit d’inactiver spécifiquement la synthèse de l’IL1 dans un type cellulaire donné. Basé sur ce modèle murin innovant, ce projet a pour but de déterminer précisément le rôle de l’IL1 et les voies de signalisation cellulaire gouvernant sa libération, dans différents contextes physiologiques et pathologiques. A terme, ce projet devrait permettre d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles dans le traitement de différentes pathologies impliquant l’IL1. Ce projet sera réalisé dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les bénéfices espérés du projet sont multiples : Il est attendu une meilleure compréhension du rôle de l’ IL1 dans divers contextes physiopatholoqiues et ainsi proposer de nouvelles pistes therapeutiques ciblant l’inflammation. Plus précisément, grâce à l’utilisation d’animaux exprimant un capteur de l’ IL1, nous pourrons définir précisément la provenance de cette molécule et la signalisation cellulaire associée à sa libération. De plus, l’invalidation génique de l’IL1 dans un type cellulaire donné nous permettra d’évaluer spécifiquement la contribution de l’ IL1 dans le développement de l’inflammation, des douleurs associées et des comorbidités anxio-dépressives.
Procédures
L'ensemble des animaux recevront des injections, des chirurgies et feront des tests comportementaux. Dans l'EU1, les expériences d'injection, de chirurgies et de tests comportementaux seront réalisés. Dans l'EU2, l'imagerie des animaux sera réalisée ainsi que des injections. Les tests comportementaux permettront de déterminer les troubles des fonctions motrices et cérébrales. Les animaux seront gardés en vie deux mois, le reste des animaux sera gardé en vie au maximum 15 jours après l'induction de l'inflammation. Les test comportementaux ont une durée de 5 minutes quotidiennes, pendant une semaine. Les chirurgies ont une durée d'environ 40 minutes. L'imagerie des animaux dure 30 minutes.
Impact sur les animaux
Des douleurs légères des injections par piqure, des douleurs à prendre en charge pendant et après des chirurgies. Des composés vont induire des crises de type épilepsie qui sont douloureuses pour les animaux. Les tests de comportement vont induire un stress modéré dans certaines conditions.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés afin de prélever les organes d'intérêt.
Remplacement
Ce projet s’appuie sur l’utilisation d’un modèle murin unique et innovant permettant de suivre précisément dans le temps et dans tout l’organisme l’expression d’une molécule pro-inflammatoire. Il permettra également de ne plus avoir l'expression, spécifiquement dans un type cellulaire donné, de cette interleukine afin de definir de nouvelles pistes therapeutiques. Il n’est donc pas possible de s’affranchir de l’utilisation d’animaux vivants. Enfin, notre projet s’appuie sur différents tests comportementaux chez l’animal ainsi que l’obtention d’organes pour en étudier les caractéristiques histologiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour ce projet a été défini au plus juste pour nous permettre d’atteindre nos objectifs scientifiques et être statistiquement pertinents. L’avantage de notre souris exprimant le capteur de l’IL1 est la réutilisation possible d’un même animal pour un suivi longitudinal, notamment lors de la mesure de bioluminescence in vivo à différents temps, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Par ailleurs, nous avons défini des stratégies de croisement de manière à limiter au maximum la production d’animaux qui ne seraient pas utiles pour l’expérimentation. Il est bien établi qu’il existe un important dymorphisme sexuel dans les mécanismes inflammatoires. Les études seront donc réalisées à la fois chez le mâle et la femelle. Les tests comportementaux et l’analyse des tissus seront effectués sur les mêmes animaux afin d‘en réduire le nombre. Pour définir statistiquement la taille des lots d'animaux à tester, nous nous appuyons sur des travaux publiés, ainsi que sur l'utilisation du logiciel G Power (ver 3.4.10) approprié pour l'évaluation statistique du nombre d’animaux requis. La taille de chacun des lots d’animaux à générer pour ce projet a été calculée sur la base de tests paramétriques permettant de détecter une différence significative sur la base d’un risque d’erreur α fixé à 5% et une puissance de 0.80.
Raffinement
Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux sera strictement respecté et effectué régulièrement. Des points limites spécifiques ont été définis (perte de poids continue et excessive; prostration ; poils ébouriffés, arrêt d’alimentation, etc.) et le raffinement (adminstration d’antalgiques ou analgesiques) s’appliquera pour une prise en charge adaptée des animaux. Pour les scores les plus importants, cette prise en charge pourra conduire à l'euthanasie de l’animal. Dans la partie de notre projet s’intéressant à l’inflammation dans différents contextes inflammatoires, il n’est pas possible d’utiliser des analgésiques ou des antalgiques afin de ne pas modifier les résultats expérimentaux. Pour le transport des animaux, nous suivrons la procédure validée par le réseau des animaleries de Montpellier, après demande d'autorisation auprès du vétérinaire et de la direction départementale de la protection des populations. Nous ajoutons à la litière des frisottis et/ou des buchettes en bois, des aliments et du gel hydrique.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu dans la caractérisation des mécanismes sous-tendant l’inflammation. Ce modèle permet également l'utilisation de souris invalidées pour nos cibles d'intérêt ou exprimant des biosenseurs, ce qui permet de facilement considérer les rôles et fonctions de différentes protéines. De plus, les études précédentes de référence ont été réalisées sur des souris, ce qui permet de se baser et de comparer directement les résultats qui seront obtenus Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 2 et 6 mois), ce qui permet de s’affranchir des effets développementaux et de senescence.
Contribution à la lutte contre les pullulations de campagnols terrestres par une approche immunocontraceptive orale
- Protection de l’environnement
Capturés par piégeage dans les zones de pullulation d'Auvergne, 170 campagnols terrestres vont être utilisés en captivité puis tués, 50 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 120 un niveau modéré. Ils ingèrent des comprimés d'alginate contenant des peptides destinés à les rendre stériles, après une mise à jeun la veille, et subissent des prélèvements de sang, de salive et de sécrétions vaginales sous anesthésie, hebdomadaires pour deux des douze lots. Le porteur compte la captivité elle-même parmi les nuisances, ces animaux étant sauvages, et les met à mort pour récupérer un maximum de sérum et examiner leurs organes reproducteurs. L'effectif dépendra de l'efficacité des campagnes de piégeage et des pics de pullulation, et le porteur indique qu'aucune approche statistique n'est développée dans ce projet.
Objectifs
Les pullulations importantes et l’expansion des aires de colonisation du rongeur fouisseur nuisible Arvicola terrestris scherman (ATS ou campagnol terrestre) dans les éco-systèmes agronomiques et touristiques de moyenne montagne, sont des problèmes de plus en plus cruciaux en Auvergne, comme en Franche Comté et dans d’autres pays voisins en Europe. Afin de compléter les outils existant dans la lutte contre les pullulations d’Arvicola terrestris, nous développons depuis 2018 des vaccins immunocontraceptifs qui pourraient limiter les capacités reproductrices de ce rongeur nuisible. Cette demande s’inscrit dans la phase 3 du projet. Pendant la phase 1, des séquences peptidiques immunogènes ont été sélectionnés sur les antigènes spermatiques déterminés suite à des immunisations avec des spermatozoïdes entiers de campagnols par voie sous-cutanée. Lors de la phase 2, les animaux ont été immunisés avec les peptides individuels déterminés lors de la phase 1, par voie sous-cutanée et aussi gastrique (gavage) qui sera la voie utilisée sur le terrain. Ces tests d’immunogénicité ont été associé à la recherche d’une formulation appétente pour les rongeurs dans leur habitat naturel, aboutissant à l’obtention de comprimés de biopolymères d’alginate que les campagnols ingèrent. Lors de la phase 3 qui débutera en 2024, les objectifs principaux nécessitant l’utilisation d’animaux dans des procédures expérimentales seront : 1- de déterminer la nature finale et la concentration des peptides à administrer ainsi que la fréquence d’administration pour obtenir une immunisation efficace (production d’IgA mucosales dans les fluides biologiques [salive et serum] et dans les sécrétions des tractus génitaux mâles [épididymes, vésicules séminales, prostate] et femelles [sécrétions des cornes utérines et de l’épithélium vaginal]) ; 2- de continuer à développer la forme galénique pour la rendre plus appétente (si possible) et résistante aux conditions d’humidité rencontrées sur le terrain ; 3- de comprendre les mécanismes immunitaires responsables de l’effet contraceptif observé.
Bénéfices attendus
Les pullulations importantes et l’expansion des aires de colonisation du rongeur fouisseur nuisible Arvicola terrestris scherman (ATS) dans les écosystèmes agronomiques et touristiques de moyenne montagne sont des problèmes de plus en plus cruciaux en Auvergne, comme en Franche Comté et dans d’autres pays voisins en Europe. Les incidences économique, écologique et environnementale sont très importantes et la situation préoccupante. Malgré une surveillance accrue et une lutte chimique raisonnée, mais non conforme aux exigences de la réglementation européenne, le constat est fait qu’il est nécessaire de mieux articuler les stratégies de lutte et de développer de nouveaux outils. Le projet proposé consiste en la mise au point d’un vaccin contraceptif efficace pour juguler les pullulations cycliques du rongeur fouisseur nuisible ATS. L’enjeu réside dans l’obtention d’un maximum de spécificité d’espèce associé à une grande efficacité. Si un tel vaccin contraceptif peut être développé, il sera une alternative à la lutte chimique utilisée à ce jour. Ce projet s'inscrit dans la lutte contre un rongeur sauvage nuisible.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, des prélèvements vaginaux et des prélèvements salivaires, tous effectués sous anesthésie générale. Pour 10 lots sur 12, il s’agira d’un prélèvement initial et d’un prélèvement terminal en fin de procédure. Pour 2 lots sur 12, il s’agira de prélèvements hebdomadaires nécessitant une injection intrapéritonéale pour les prélèvements de salive (permettant de déclencher une hypersalivation) chez les mâles (sang et salive pour les mâles, sang et prélèvements vaginaux pour les femelles) et d’un prélèvement terminal. Les mises à jeun la veille de la prise des comprimés ainsi que l'hébergement en captivité seront également des nuisances puisque ce sont des animaux sauvages.
Impact sur les animaux
L'hébergement en captivité constituera une nuisance modérée, la mise à jeun la veille de la prise des comprimés une nuisance légère, les différents prélèvements (salive, sang, vaginal) nécessitant une anesthésie représenteront des nuisances modérées.
Devenir
A l’issue des procédures d’immunisation, les animaux sont mis à mort de manière à pouvoir prélever un maximum de sérum immun, mais aussi pour étudier les effets des immunisations sur les organes reproducteurs ainsi que sur les organes du système immunitaire muqueux commun. Ces organes seront utilisés pour des quantifications moléculaires, de l’histologie et de la détection des processus immunitaires mis en œuvre par des techniques d’immunofluorescence.
Remplacement
Il n’est pas possible actuellement de substituer l’utilisation d’animaux pour étudier la réponse immunitaire comme celle évaluée dans ce projet (réponse déclenchée par ingestion d’un cocktail de peptides immunogènes ayant des effets sur les muqueuses des tractus reproducteurs mâle et femelle).
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à 5 par sexe et par groupe afin de pouvoir conserver une bonne mise en évidence vis-à-vis de la variabilité des réponses immunitaires inter-individuelles. Aucune approche statistique n'est développée dans ce projet. Le nombre d'animaux utilisés sera dépendant de l'efficacité des campagnes de piégeage et variera en fonction des saisons ainsi que des pics de pullulation dans la région Auvergne, caractéristiques de cette espèce. En fonction de notre capacité d'hébergement et de ces contraintes, nous estimons qu'un maximum de 170 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet. De plus, les animaux utilisés pour un des objectifs du projet (évolution de la forme galénique) pourront être réutilisés dans les procédures d’immunisation.
Raffinement
Les animaux seront hébergés individuellement dans des cages placées dans des armoires ventilées pour mimer l’habitat naturel de ces rongeurs et leur permettre une activité normale. Les campagnols recevront une nourriture comprenant des végétaux frais (carottes et salades principalement). Les cages comprennent des cachettes et du matériel leur permettant de faire leur nid. Ils sont manipulés avec précaution par un personnel formé à l’élevage d’animaux de la faune sauvage. Notre projet ne doit pas provoquer de dommages physiques sur les animaux. Cependant, si des animaux tombent malades ou sont blessés accidentellement, ils seront pris en charge, tant que les soins, eux-mêmes, ne génèrent pas un stress trop important chez ces rongeurs qui peuvent être facilement effrayés par les manipulations. Si le traitement n’est pas possible, nous procèderons à l’euthanasie si la souffrance se maintient.
Choix des espèces
Le projet concerne une espèce sauvage classée comme nuisible par arrêté préfectoral n°2015-155. La spécificité de la réponse immunitaire ainsi que des molécules impliquées dans la reconnaissance des gamètes nécessite de travailler sur l'espèce cible dans son entier. Les animaux doivent être sexuellement matures. Nous utiliserons donc des animaux au stade adulte ayant un poids supérieur à 70 grammes
Le role des macrophages périvasculaires dans le drainage cérébral : effets sur les maladies neurodégénératives.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
1 036 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une seule injection dans le cou, de dix minutes, et le porteur qualifie les nuisances attendues de "très minimes" tout en signalant que les souris de la lignée APP/PS1 peuvent mourir prématurément du fait de leur phénotype dommageable. Certaines sont suivies jusqu'à 700 ou 800 jours d'âge pour observer les macrophages périvasculaires aux stades avancés, l'objectif déclaré étant de comprendre comment ces cellules participent à l'accumulation des plaques amyloïdes de la maladie d'Alzheimer. Le porteur justifie l'usage de la souris par le fait que ces macrophages n'ont été décrits que chez les rongeurs, ce qui exclut selon lui les espèces non couvertes par la réglementation comme le nématode ou la drosophile.
Objectifs
La maladie d'Alzheimer, c'est quand le cerveau accumule une sorte de déchet appelé "plaque amyloïde". Cela se produit car le cerveau a des problèmes pour se débarrasser de ces déchets, ce qui fait qu'ils s'agglutinent et se déposent. On a découvert que des cellules spéciales appelées macrophages, qui normalement aident à nettoyer ces déchets, peuvent être en partie responsables de ce problème. Ils sont comme des éboueurs, mais dans ce cas, ils semblent avoir du mal à faire leur travail correctement. Notre idée, c'est de comprendre exactement comment ces cellules contribuent à la maladie d'Alzheimer, depuis le tout début jusqu'aux stades avancés. On pense qu'en comprenant mieux leur rôle, on pourrait trouver des moyens de les aider à mieux faire leur travail et ainsi empêcher l'accumulation de ces déchets. Pour cela, on va : 1. Regarder de près comment ces cellules et les plaques se développent ensemble dans le cerveau au fil du temps. On veut aussi voir quand ces cellules commencent à mal fonctionner. 2. Essayer de comprendre comment ces cellules fonctionnent au niveau moléculaire. Cela pourrait nous donner des indices sur ce qui déclenche et aggrave la maladie. On espère aussi trouver des signes qui pourraient nous aider à détecter la maladie plus tôt. 3. En comprenant mieux le rôle de ces cellules dans le nettoyage du cerveau, on espère pouvoir restaurer cette fonction chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer. Pour nos recherches, on dispose de modèles de souris qui reproduisent certains aspects de la maladie d'Alzheimer. Cela nous permettra d'étudier ces cellules et de tester des idées pour voir si elles pourraient aider à ralentir la progression de la maladie. Si nos découvertes sont fructueuses, cela pourrait ouvrir la porte à de nouveaux traitements pour la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies du cerveau, ce qui pourrait aider à retarder leur évolution.
Bénéfices attendus
La maladie d'Alzheimer est causée par un problème de nettoyage du cerveau, mais on ne comprend pas encore très bien comment cela se produit. Avec notre recherche, nous espérons : 1. Mieux comprendre comment les macrophages périvasculaires agissent dans le cerveau. 2. Découvrir le rôle spécifique des macrophages périvasculaires dans le nettoyage des plaques amyloïdes dans le cerveau. 3. Trouver de nouvelles idées pour traiter la maladie d'Alzheimer, en plus des traitements actuels.
Procédures
Les animaux auront des injections au niveau du cou. Chaque souris subira une seule injection de 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues seront très minimes. Cependant, il est possible que les animaux soient stressés suite à leur contention et aux injections. Ils pourront donc être sujets à des fluctuations de poids et présenter une douleur locale au niveau du site d’injection, ceci pouvant se traduire par une activité/mobilité réduite. De plus, les souris de la lignée APP/PS1 peuvent être sujette à une mort prématurée, entrainant leur phénotype dommageable.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chacune des procédures dans le but de prélever les organes (cerveaux, méninges et moelle épinière) pour des études post-mortem.
Remplacement
Ce projet nécessite l’étude de macrophages dans leur contexte environnemental et dans leur tissue natif. L’étude in-vitro ne présente pas le contexte tridimensionnel et physiologique nécessaire à la caractérisation de leurs rôles, alors il n’est pas possible de s’affranchir de l’expérimentation animale. Etant donné que ces macrophages sont décrits seulement chez les rongeurs, l’utilisation des modèles animaux qui ne sont pas soumis à une règlementation comme c elegans, drosophila melanogaster, etc ; n’est pas possible.
Réduction
Sur la base de notre expérience, le nombre est calculé au plus juste pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les procédures ont été optimisées afin de minimiser le nombre d’animaux à utiliser, grâce notamment à une réalisation séquentielle de nos expériences évitant l’initiation de travaux avant la caractérisation complète des outils et méthodes utilisés. Nous utiliserons mâles et femelles ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux à générer dans le cadre de l’élevage maintenu au sein de notre animalerie.
Raffinement
Toutes les expériences sont réalisées sous anesthésie générale, combinée à un traitement analgésique. De plus, les animaux seront suivis à l’aide d’une grille de score, des relevés de poids seront réalisés et des points limites précoces seront établis pour prendre en charge rapidement toute douleur ou mal être observé. Si les animaux montrent de tels signes, ils recevront un traitement adapté.
Choix des espèces
Ce projet vise à étudier les macrophages périvasculaires avant et après le déclenchement de la maladie d’Alzheimer. Ceci nécessite l’utilisation de souris du stage jeune (âge 22 jours), jeune adulte (âge 60 jours) jusqu’au stade adulte très avancé (âge 700-800 jours). Nos données suggèrent que le pic de présence des macrophages périvasculaires est aux alentours de 22 jours et que les macrophages périvasculaires sont altérés chez les souris APP/PS1 très agées. Nos données suggèrent également que le défaut de drainage observé chez nos souris est maximal à 4 mois.
Combinaison de deux inhibiteurs dans un modèle de xénogreffe chez des souris immunodéficientes et des modèles d’hypercroissance 1/5
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Trente semaines de gavages quotidiens et d'injections dans l'abdomen deux fois par semaine, huit prélèvements sanguins par animal : 12 812 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réparties sur cinq établissements. S'y ajoutent la pose chirurgicale d'implants d'œstrogène, une injection de cellules tumorales humaines, une ligature vasculaire et une biopsie de la queue au sixième jour de vie. Le porteur indique que le gavage comporte un risque de perforation de l'œsophage et de passage du liquide dans les poumons, et que les tumeurs devenues volumineuses provoquent des douleurs et des difficultés à s'alimenter. Les souris des procédures d'expérimentation sont tuées pour exploration anatomique, celles de l'élevage restent en vie pour l'accouplement, à l'exception des mâles immunodéficients.
Objectifs
Les syndromes d’hypercroissance sont causés par des mutations génétiques affectant uniquement certains tissus. Notre objectif est de développer des modèles précliniques porteurs de mutations de ces genes dans différents tissus afin de comprendre la physiopathologie des anomalies et d’identifier de nouveaux traitements permettant de prévenir l’apparition des symptômes ou de freiner la pathologie. Le projet se déroule sur 5 sites différents.
Bénéfices attendus
Ce projet nous conduira à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires conduisant aux syndromes hypertrophiques et à l'identification potentielle de nouveaux traitements
Procédures
Les interventions subies par les animaux seront : 1) Une chirurgie de 10 min sous anesthésie gazeuse pour l’insertion des implants d’œstrogène (EU1 et EU2) 2) Une injection en sous cutané de cellules tumorales humaines sous anesthésie gazeuse (EU1 et EU2). 3) Des prélèvements sanguins (n= 8 par souris) à la queue sous anesthésie gazeuse (EU1 et EU2) 4) Des inductions par gavages au tamoxifène (moins d’une minute) sur 5 jours pour induire les phénotypes d’hypercroissance (EU1 et EU2) 5) Des observations des tumeurs et des imageries in vivo sous anesthésie gazeuse durant maximum 30 min (EU3, EU4, EU5) 6) Des traitements en injections bihebdomadaires intra péritonéal (moins d’une minute) de traitements (30 semaines) (EU1 et EU2) 7) Des gavages quotidiens de traitements (moins d’une minute) pour une durée maximale de 30 semaines (EU1 et EU2) 8)Une chirurgie de 10 min sous anesthésie gazeuse pour ligature vasculaire (EU1 et EU2) 9) Biopsie de la queue à jour 6 de vie pour génotypage (3 secondes) (EU1 et EU2)
Impact sur les animaux
Les souris recevront par voie sous cutanée (flancs gauche et droit) deux injections mais toutes n’auront pas de développement de tumeurs. S’il y a prise de greffe, et formation de tumeurs sous cutanées, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer certaines contraintes : douleurs à partir d’un certain volume, difficultés à s’alimenter et à s’abreuver, tension au niveau de la peau, démangeaisons et irritations. L’insertion de l’implant et la mise en place d’un point de suture peut également provoquer une gêne avec des démangeaisons et une légère tension au niveau de la plaie suite à la cicatrisation. Une hypothermie, une déshydratation et un asséchement des yeux peut également survenir suite à l’anesthésie. Les séances d’imageries et les prélèvements sanguins répétés sont un stress. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Les injections péritonéales répétées peuvent induire une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection. Les ligatures vasculaires peuvent engendrer des infections localisées, des saignements et des douleurs. Le transport d'un centre à un autre pour les imageries in vivo peut induire un stress pour les animaux. Au cours des biopsies à jour 6 pour génotypage, une douleur localisée de très courte durée peut survenir.
Devenir
Les animaux de la procédure d’élevage seront maintenus en vie pour accouplement et maintien des lignées sauf pour les males immunodéficients. Les animaux des procédures d’expérimentation seront mis à mort pour exploration anatomique et histologique.
Remplacement
Il n'existe pas de modèle in vitro qui permette d'étudier les caractéristiques des syndromes de surcroissance. Au cours de ces syndromes, les cellules nécessitent un environnement complexe avec de multiples interactions et facteurs de croissances qu’il est actuellement impossible de récréer in vitro. La souris est le seul mammifère pour lequel la protéine impliquée ici a été mutée.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d'animaux nécessaire pour avoir la puissance statistique. Celle-ci été défini en utilisant un logiciel de statistique. Le nombre de souris par groupe a ensuite été calculé afin de pouvoir mettre en évidence un effet statistique significatif. Tout au long du projet pour minimiser le nombre d'animaux utilisés et conformément aux objectifs scientifiques, nous réutiliserons les différents tissus.
Raffinement
Nous éviterons toute souffrance inutile des animaux en les surveillant régulièrement. Le gavage sera effectué par un technicien expérimenté. Le volume des injections sera réduit au minimum possible. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie et analgésie adaptées, avec une surveillance accrue post-opératoire. L’ensemble des prélèvements et des imageries sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Enfin, des points- limites précis ont été établis (poids, comportement, aspect du poil), entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.Le transport entre sites est assuré par un prestataire agréé. Les animaux ont accès à l’eau et l’alimentation pendant toute la durée du trajet. Les cages sont ventilées et enrichies avec du coton.
Choix des espèces
La souris est préférée comme espèce car elle présente l’avantage de facilité d’élevage et de reproduction. Elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. Par ailleurs, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale (notamment les anticorps pour la mise en évidence de protéines par western blot, par immunohistochimie, et pour des dosages immunoenzymatiques...). Souris âgées de 6 semaines pour l'induction au tamoxifène car il est nécessaire que l'organogénèse soit terminée. Ces souris seront ensuite suivies à l'âge adulte.
L’altération de l’activité dopaminergique dans le système olfactif comme biomarqueur de vulnérabilité aux propriétés addictives de la e-cigarette et des e-liquides aromatisés ?
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Injectées dans le cerveau et parfois équipées de fibres optiques lors d'une chirurgie d'une heure, 768 souris enchaînent jusqu'à vingt et une sessions de tests de trente minutes : vapotage et préférence de place, test de choix, labyrinthe en Y, conditionnement de préférence d'odeur. 192 d'entre elles subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, les 576 autres un niveau modéré, et des séances de restriction hydrique complètent le dispositif. Le porteur affirme que la vaporisation de e-liquide "n'a pas d'effets nuisibles", alors que le projet vise précisément à mesurer l'imprégnation en nicotine et la vulnérabilité aux propriétés addictives des arômes. Toutes les souris sont tuées à l'issue de leur procédure, une partie après un transport vers un second établissement pour une dernière mesure électrophysiologique.
Objectifs
La nicotine possède la caractéristique étonnante de n’avoir que peu d’effets euphorisants comparée à la cocaïne ou le cannabis. Pourtant, elle induit très vite une consommation soutenue et abusive malgré les conséquences négatives. La spécificité des fumeurs est d’être hypersensibles aux stimuli sensoriels associés au tabac (l’odeur ou encore le goût de la fumée, le contexte environnemental) car ceux-ci acquièrent une forte valeur attractive à force d’associations. Les fumeurs sont attachés à « leur » marque de cigarette. L’importance des stimuli olfactifs dans les effets addictifs des produits du tabac est particulièrement soulignée dans le contexte récent avec l’explosion du vapotage, utilisant des e-cigarettes (e-cig) et e-liquides avec de multiples arômes développés pour rendre le produit attrayant et spécifique. Dans ce contexte, est faite la proposition de développer un projet de recherche préclinique ambitieux qui repose sur une combinaison d'interventions cérébrales dans un modèle comportemental in vivo innovant d'addiction au vapotage avec des investigations anatomiques et fonctionnelles du système olfactif mis en jeu lors du vapotage. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
D’un point de vue santé publique, les objectifs de ce projet apporteront de nouveaux éléments essentiels pour la réflexion sur l’innocuité supposée de l’usage de la e-cigarette et des e-liquides aromatisés. Ces informations sont cruciales dans le contexte où, spontanément, la e-cigarette est conseillée dans l’optique d’une réduction des risques et les usagers la considèrent comme moins nocive que la cigarette conventionnelle sans connaitre le risque addictif lié à l’usage chronique (Déclaration haut conseil scientifique).
Procédures
Selon les procédures, les animaux seront soumis à des interventions chirurgicales (injection intracérébrale +/- implantation de fibres, 1h), et à divers tests comportementaux (maximum 21 sessions de 30 minutes environ selon les groupes) : test de vapotage et préférence de place, test de choix, labyrinthe en Y, conditionnement de préférence d'odeur. Pour une partie des animaux une procédure chirurgicale et des mesures électrophysiologiques seront réalisées dans un autre Etablissement Utilisateur.
Impact sur les animaux
Les procédures chirurgicales peuvent être source de douleurs post-opératoires pour lesquelles des traitements anatalgiques et un suivi post-opératoire sont mis en place. Les animaux sont également soumis à la vaporisation de e-liquide qui permet une imprégnation en nicotine, mais cela n'a pas d'effets nuisibles et les chambres de conditionnement sont ventilées en temps réel pour permettre l'évacuation de la vaporisation en quelques secondes. Certains animaux seront soumis à des injections de façon quotidienne durant la durée des tests comportementaux. Le transport des animaux d’un établissement à un autre peut être source de stress. La contention des animaux lors de la connection/déconnection des fibres peut être source de stress, même si les animaux sont au préalable habitués au geste. Les séances de restriction hydriques peuvent également engendrer un stress.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront euthanasiés. Une partie des animaux sera transportée dans un autre établissement afin de réaliser une dernière procédure avant euthanasie.
Remplacement
Nous utilisons le modèle animal pour modéliser la pathologie humaine de l'addiction au vapotage. Notre projet repose ainsi sur une approche intégrée nécessitant les capacités cognitives de l’animal et impliquant le fonctionnement du système nerveux dans son intégrité. Un tel travail ne pourrait être effectué par une approche in vitro ou in silico.
Réduction
Nous prévoyons d'utiliser le nombre minimal de souris nécessaires pour obtenir des analyses statistiques fiables et cohérentes. Pour les études comportementales, afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés, nous effectuerons lorsque cela est possible sans biaiser les résultats de l'expérience, plusieurs tests sur les mêmes souris.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cage collectives (10/cage maximum) dans un milieu enrichi (litière de cellulose, carrés de cellulose et papier ouaté). La surveillance des animaux est réalisée quotidiennement par le zootechnicien. Toute anomalie ou souffrance évidente est signalée à l'expérimentateur et au responsable du projet qui décident de la conduite à tenir en fonction des points limites fixés. Avant toute procédure, les animaux connaissent une période d’acclimatation de minimum 7 jours, durant laquelle ils sont délicatement manipulés (handling) de façon quotidienne. Cette approche permet de limiter le stress des animaux lors du démarrage des procédures en les habituant à la préhension et à la contention. Le transport des animaux entre les deux établissements sera réalisé conformément à la charte de transport établit par l’Université de Bordeaux (distance de 50m, cages de transport adaptées et opaques, mesures d’hygiène respectées).
Choix des espèces
Les similitudes entre homme et rongeurs en terme de développement, de symptomatologie comportementale ainsi que de caractéristiques neuronales justifient l’utilisation de la souris dans nos études. Nos travaux considèrent la souris in vivo, et mettent à profit différents protocoles comportementaux irréalisables matériellement et/ou scientifiquement sur d'autres espèces. L'organisation du cerveau de souris est proche de celle du cerveau humain, ce qui permet de proposer des hypothèses de fonctionnement du cerveau humain dans le cadre des comportements spécifiques liés à la toxicomanie. Les animaux débuteront les expérimentations à l'âge de 56 jours, soit l’âge adulte. Nous choississons ce stade dévelopemental qui correspond à une maturation complète du cerveau.
Suivi en continu de la température interne et des constantes physiologiques pendant la période autour de la mise-bas chez la truie
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Réintégrées au troupeau de truies expérimentales à la fin des procédures, 16 truies vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent sous anesthésie l'implantation d'une capsule de mesure de la température interne et la pose d'un cathéter dans l'oreille, puis trois prises de sang par jour pendant quatre jours et trois mesures de température rectale quotidiennes, autour de la mise bas. Un capteur vaginal est également posé, que le porteur retirera en cas d'inflammation ou d'écoulements. L'objectif déclaré est d'affiner le diagnostic d'un syndrome de dysgalactie présenté d'abord comme la source de "pertes économiques importantes" en maternité et comme le premier motif d'antibiothérapie chez la truie.
Objectifs
Le déroulement de la mise bas et la phase post-partum chez la truie est sujet à des perturbations responsables de pertes économiques importantes en raison de la relation étroite entre la santé des porcelets nouveaux nés et de leur mère. En maternité, la prévalence du syndrome de dysgalactie post-partum (SDPP) peut atteindre 20-30% des truies mettant bas et est le principal motif de traitement par antibiothérapie chez les truies. Le SDPP se caractérise par une diminution de la production de lait des truies et/ou une incapacité à allaiter correctement leurs porcelets. La physio pathologie du SDPP est complexe avec des composantes multiples (hormonales, métaboliques, inflammatoires, infectieuses, etc..) qui interagissent probablement entre elles. Même si les facteurs de risques ne sont encore pas tous connus, le SDPP peut être causé par des erreurs de gestion des animaux ou des bâtiments combinées à la présence d’agents pathogènes dans la porcherie. Par exemple, une mauvaise gestion du plan d’alimentation en gestation rendant les truies trop grasses peut augmenter l’occurrence de SDPP. Après la mise bas, les truies sont généralement plus sensibles aux agents infectieux. Leur système immunitaire est affaibli par le stress, et les voies de mise bas ouvertes ainsi que les morsures sur les trayons et sur la peau des mamelles favorisent aussi le SDPP. Le SDPP se manifeste souvent par une hyperthermie transitoire et les truies malades peuvent présenter des mamelles rouges et dures, des écoulements vaginaux purulents, des troubles digestifs (constipation) et manifester des comportements particuliers (manque d’appétit, se couche sur leur mamelle, refus d’allaitement, etc.). Une utilisation raisonnée d’antibiotiques pour soigner cette pathologie passe par un bon diagnostic qui repose à la fois sur les signes cliniques mentionnés plus haut et sur la mesure de la température interne afin de détecter une montée en température indicatrice de fièvre. A l’heure actuelle, il reste des questionnements sur le seuil de température à partir duquel la décision de traiter la truie doit être prise mais également sur période de mesure (jour, et heure de la journée) la plus appropriée pour détecter si possible précocement le début du SDPP. L’objectif de l’étude est de faire une analyse comparative des méthodes actuellement disponibles pour monitorer la température interne des truies autour de la mise-bas et pendant la première semaine de lactation.
Bénéfices attendus
La mesure en continu de la température et des constantes physiologiques des truies pendant la période peripartum doit permettre d’affiner le diagnostic du SDPP. En particulier, le projet va permettre de déterminer le timing le plus informatif de la journée et de la période peripartum pour mesurer la température interne des animaux. Les connaissances acquises dans ce projet sont de nature à contribuer à mieux comprendre la physio-pathologie du SDPP pour, à terme, raffiner les pratiques promouvant une utilisation raisonnée des antibiotiques chez la truie.
Procédures
Implantation de la capsule de mesure de la température interne et du cathéter veineux auriculaire pour permettre des prises de sang et des mesures de la température interne en évitant de stresser l’animal. Ce geste s'effectuera sous anesthésie. Les sédatifs sont injectés par voie intramusculaire et les truies sont placées en décubitus ventral pendant une durée totale de 15 minutes (durée de l'intervention chirurgicale). - Prélèvements de sang à l’aide du cathéter auriculaire (3 fois par jour pendant 4 jours à raison de 2,5 mL par prélèvement) pour le suivi des constantes physiologiques (marqueurs de l’inflammation). Chaque prélèvement durera moins d'une minute. - Mesure de la température rectale (3 fois par jour pendant 4 jours). la prise de température rectale durera moins de 30 secondes
Impact sur les animaux
- Implantation de la capsule de mesure de la température interne et du cathéter veineux auriculaire : Le protocole de monitoring des animaux en place dans l'établissement d’expérimentation permettra d'appréhender le risque lié à la sédation. La sécurisation du cathéter auriculaire par une bande adhésive autour de l'oreille peut entraîner une gêne pour l’animal. - Prélèvements de sang à l’aide du cathéter auriculaire : Les prélèvements de sang étant réalisés par du personnel compétent dans le cadre de procédures où les points limites sont définis et où des observations quotidiennes sont faîtes sur les animaux, nous ne nous attendons pas à des nuisances particulières liées aux différents prélèvements. Toutefois, nous ne pouvons pas totalement exclure la possibilité d'avoir des infections locales liées à la présence et à l'utilisation du cathéter veineux auriculaire. Le cas échéant, l'infection sera très rapidement mise en évidence par la mesure en continu de la température interne et l'animal recevra un traitement adapté. - Prise de température rectale : cette mesure étant réalisée sur des animaux non contraint par du personnel formé nous ne nous attendons pas à des nuisances particulières liées à ce geste.
Devenir
L'ensemble des animaux réintègre le troupeau de truies expérimentales à la fin des procédures.
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à raffiner les méthodes pour diagnostiquer le SDPP chez la truie. Il n'est pas possible d'étudier les variations de la température interne et des constantes physiologiques sans utiliser des truies de génotype conventionnel (Large White x Landrace) pour objectiver les actions à mettre en place ensuite en élevage, et au bénéfice de leur santé et leur bien-être. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus. Le remplacement n’est pas possible car l’utilisation d’animaux est inhérente au type d’étude.
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum statistique en fonction des mesures effectuées, sachant que l'objectif du projet est d’évaluer par des mesures en continu ou des mesures ponctuelles l’évolution de la température de chaque truie et de la relier au déroulement de la période peripartum et à des marqueurs d’inflammation mesurés dans le sang. Compte-tenu de la variation inter-individuelle des mesures, il s'agit d'obtenir un suivi complet sur au moins 10 truies. A partir des résultats de l’étude ayant mise au point l’implantation du cathéter auriculaire, un total de 12 truies est un nombre optimal pour prendre en compte les échecs de fonctionnement du cathéter. Les prélèvements de sang au cathéter jugulaire sont réduits au volume nécessaire pour les dosages métaboliques (2,5 mL/prélèvement) pour une cinétique journalière avec 3 points de prélèvements. Ainsi, un volume total de 30 mL de sang sera prélevé pendant l’ensemble de l’essai (soit environ 0,2% du volume sanguin total à l'issue de l'expérimentation, en considérant qu'il y a 65 mL de sang /kg de poids vif). L’étude sera précédée par une phase de pré-test réalisée sur un maximum de 4 animaux.
Raffinement
Toutes les mesures seront réalisées par du personnel formé et expérimenté. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera contrôlée, et les animaux suivis dans les minutes ou heures qui suivent. En cas de souci de santé, le vétérinaire en charge du suivi de l’élevage expérimental sera consulté et les animaux traités en conséquence. Dans le cadre de prélèvements répétés de sang, le recours à un cathéter veineux auriculaire permet de réduire significativement le niveau de stress induit par un prélèvement de sang obtenu à l'aide d'un lasso nasal sur un animal en contention. Enfin, les capteurs de température ont pour objet d'obtenir un grand nombre de données (toutes les 2 à 5 min) en continu pendant l’ensemble de la période de mesure sans avoir à manipuler l'animal. La surface des loges (64 m² pour un groupe de 16 truies en gestation et 9 m² pour chaque truie en lactation) permet à l'animal d'avoir une activité minimale et elles offrent la possibilité d'interactions avec les congénères. Dans chaque loge, des jouets (toile de jute) et d'autres dispositifs d'enrichissement (chaine) seront placés dans les loges et régulièrement renouvelés afin de limiter l'ennui. L’anesthésie est pratiquée 15 min avant l’intervention d’une durée de 10-15 min. Le protocole de monitoring des animaux en place dans l'établissement d’expérimentation (suivi de la saturation de l'hémoglobine en oxygène par oxymétrie de pouls et du rythme cardiaque) permet d'appréhender le risque lié à l'anesthésie. L’analgésie est assurée pendant les 3 jours après les interventions chirurgicales. Pour les points limites en lien avec le mode de logement / conduite des animaux, l’apparition de problème digestifs (constipation), de troubles locomoteurs (arthrites ou blessure) ou respiratoires nécessitera un traitement adapté. Les animaux ne seront pas exclus du dispositif expérimental si le traitement permet une guérison rapide de l’animal. Pour les points limites spécifiques (implantation du cathéter veineux auriculaire, du capteur de température et la pose du capteur vaginal), le risque d'inflammation de la zone chirurgicale sera évalué quotidiennement et le cas échéant qui sera prise en charge. Pour la pose du capteur vaginal, une inflammation ou d'une infection détectée par une augmentation de la température interne au-delà de 38,9°C et/ ou par la présence d’écoulements vaginaux sera traitée de la manière suivante : le capteur sera retiré et l’inflammation sera traitée.
Choix des espèces
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses physiologiques pendant la période peripartum de la femelle reproductive - Le porc est l'espèce cible du projet qui vise à trouver une méthode alternative pour étudier les évolutions des constantes physiologiques dans une période de sa vie productive (début de lactation) où la truie est particulièrement sensible au développement du SDPP qui est la cause principale de l’utilisation d’antibiotiques chez la truie reproductrice. Nous avons choisi de travailler sur la truie reproductrice gravide car ce stade est spécifiquement touché par le SDPP. Nous travaillerons sur des truies en 3ème ou 4ème portées ce qui correspond à la parité moyenne des truies en élevage commercial. Pour le pré-essai, nous utiliserons des truies de réformes non gravides.
Etude comparative de l’efficacité régénérative de différentes catégories de progéniteurs myogéniques utilisés en thérapie cellulaire dans deux modèles murins de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris de ce projet portent une mutation qui les prive de dystrophine et ont été croisées avec des lignées immunodéficientes pour qu'elles acceptent des cellules humaines sans les rejeter. 665 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une irradiation locale sous anesthésie de vingt et une minutes au maximum, une injection d'agent de régénération dans le muscle tibial antérieur, puis une injection de cellules humaines au même endroit, une partie passant en plus quarante-cinq minutes en imagerie. Le porteur indique que l'irradiation peut provoquer un œdème, une pelade ou des ulcérations gênant les mouvements, et justifie la mise à mort de toutes les souris un mois après la greffe par la "nécessité" de retirer entièrement les muscles injectés.
Objectifs
L’objectif du projet est de comparer l’efficacité de la greffe de différents types de cellules dans la régénération musculaire, ce qui permettra ultérieurement de choisir le meilleur candidat pour de futurs essais cliniques dans le domaine des myopathies. Ce projet répondra à des questions scientifiques et représente en même temps une recherche pré-clinique. La thérapie cellulaire est une approche thérapeutique possible de la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). Le projet comporte deux étapes : la première consiste à mettre au point et standardiser la meilleure procédure expérimentale adaptée à nos modèles à l’aide d’études pilotes basées sur l’expérience antérieure et la bibliographie, et la seconde consiste à tester l’efficacité de différents types cellulaires. Pour faciliter le transfert à la clinique humaine, seules des cellules humaines seront utilisées, ce qui nécessitera l’utilisation d’animaux immunodéficients capables de tolérer ces greffes sans rejet immunologique. Ces animaux sont des souris modèles de la Dystrophie musculaire de Duchenne. Les explorations seront concentrées sur les muscles traités afin de classer l’efficacité des traitements étudiés. Les résultats permettront d’évaluer la faisabilité, d’affiner la logistique et d’orienter vers un projet clinique de plus grande ampleur.
Bénéfices attendus
La thérapie cellulaire est une approche thérapeutique possible des dystrophies musculaires. Sur le plan technique, une fois établi le "meilleur" candidat cellulaire il sera possible d’améliorer les paramètres de la greffe. Ces données permettront de mettre en place une nouvelle génération d’essais de thérapie cellulaire dans l’indication de la dystrophie musculaire de Duchenne, pour améliorer ou stabiliser la qualité de vie des patients. Les bénéfices de ce projet sont donc attendus dans le domaine scientifique fondamental et dans le domaine clinique. De plus, basé sur la mise en place d‘une plateforme collaborative, il bénéficiera à la communauté scientifique impliquée dans la thérapie cellulaire musculaire.
Procédures
L’ensemble des actes seront effectués sur des animaux modèles de dystrophies musculaires et immunodéficients. Une première partie des animaux servira à la mise au point de la dose d'irradiation optimale (étude pilote). Les animaux seront pesés et anesthésie afin de réaliser une irradiation à différentes doses (21 minutes maximum) suivi d’un maintien de deux semaines maximum. Une seconde partie des animaux sera utilisé pour la mise au point de la régénération musculaire (étude pilote). Les animaux seront anesthésiés et analgésiés afin de comparer l'efficacité de deux agents de régénération et de déterminer la dose minimale efficace, par injection localisée dans un muscle des pattes postérieures (Tibial antérieur). Cet acte est d’une durée de 5 minutes. Un traitement antalgique sera maintenu durant les 3 jours suivants l’injection correspondant à la période de maintien des animaux. Enfin, une dernière partie des animaux sera impliqués dans des actes successifs après les étapes de mises au point préalable. Les animaux seront irradiés localement sous anesthésie générale (21 minutes maximum), après 24h ils recevront une injection unique d’agent de régénération musculaire sous anesthésie et analgésie dans un muscle des pattes postérieures (Tibial antérieur) (5 minutes maximum), après 24h ils recevront une injection de cellules humaines sous anesthésie et analgésie au même site (5 minutes maximum). Si l’agent de régénération musculaire n’est pas toxique pour les cellules in vitro, une seule intervention d’injection sera réalisée le même jour. Un traitement antalgique sera maintenu durant les 3 jours suivants l’injection correspondant à la période de maintien des animaux. Une surveillance sera assurée quotidiennement. Après un mois d’observation, une partie des animaux de ce groupe seront analysés par imagerie (bioluminométrie) sous anesthésie après injection d’un agent produisant à l'émission des photons qui peuvent être quantifiés, et cet acte sera d’une durée de 45 minutes. Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire après le temps de maintien défini (1 mois) en fonction des besoins pour prélèvements des muscles et leurs analyses.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés sont immunodéficients, ils peuvent donc être plus sensibles aux infections. Les animaux subiront une irradiation ce qui pourra induire une brûlure dans de rares car puis une perte progressive de masse musculaire vers 6-8mois (ce délai n'est pas atteint dans la procédure expérimentale). Certaines souches d'animaux immunodéficient sont plus sensibles à l'irradiation et pourront avoir un gonflement et un oedème de la peau, une pelade, ou des ulcérations, gênant les mouvements et pouvant générer de la douleur. L’anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire. Des injections intramusculaires seront réalisées ce qui peut engendrer une douleur de courte durée au point d'injection. La solution injectée pourra générer une inflammation dans les premiers jours et dans de rares cas une gêne de la mobilité.
Devenir
La décision d’euthanasier tous les animaux à l’issue de la procédure a été prise lors de la rédaction du projet par les concepteurs, car il est nécessaire de prélever les muscles injectés, et ceci ne peut être fait sans l'euthanasie des animaux. Les animaux ne peuvent être ré-utilisés, la procédure nécessite l’exérèse totale des muscles injectés, notamment afin d’étudier les capacités de migration des cellules injectées.
Remplacement
Le but du projet est d’évaluer la capacité régénérative musculaire de différents types de cellules pour développer une thérapie cellulaire dans l’espoir de soigner la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). Au stade où les différents candidats cellulaires sont utilisés, ils ont déjà fait la preuve in vitro de leur capacité à fusionner et à former des petites fibres musculaires. Les modèles de cultures en deux dimensions ne représentent pas l’architecture musculaire ni les capacités contractiles et ne permettent pas de renseigner les déplacements des cellules injectées. Les modèles in-vitro de mini-muscle en trois dimensions qui existent ne renferment qu’un ou deux types cellulaires et aucun modèle pathologique complexe n’est encore développé. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal est indispensable, car l’étude de la régénération doit prendre en compte l’environnement physiologique, les différents types cellulaires, les signaux et le micro-environnement d’un muscle qui influencent cette capacité régénérative, particulièrement dans un organisme malade. Les lignées de souris utilisées dans ce projet sont immunodéficientes et permettent la prise de greffe xénogénique (d’une espèce animale à une autre). Ainsi, le modèle peut être similaire à la DMD humaine.
Réduction
665 animaux seront utilisés dans ce projet, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Les études pilotes permettront d'optimiser les conditions et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Les animaux immunodéficients sont hébergés dans une pièce dédiée de statut sanitaire contrôlé, la nourriture et la litière sont irradiées et l’eau est osmosée. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. La douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés (anesthésie, analgésie...) ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
La souris utilisée ici est un modèle classique de la dystrophie musculaire de Duchenne. Une mutation spontanée empêche l’expression de la dystrophine. Cet animal ne présente pas de signes cliniques avant un âge avancé (15-18 mois), ni de phénotype myopathique dommageable. Pour accepter les greffes de cellules humaines sans rejet immunologique, les souris ont été croisées avec des modèles immunodéficients. Ces modèles sont stabilisés et déjà existants. L’utilisation des modèles se justifie par leur différence de réactivité immunologique, et par des différences de susceptibilté à certains traitements musculaires. Les souris seront utilisées pour les greffes de cellules à l’âge de 3 à 5 mois. Dans ces modèles, un pic spontané de dégénérescence et régénération musculaire survient à l’âge de 3 à 10 semaines. Bien que la cause exacte de ce pic ne soit pas totalement élucidée, il s’agit probablement d’une mobilisation musculaire importante et nouvelle, qui coïncide avec la période du sevrage, le changement d’alimentation, l’acquisition d’une mobilité de plus en plus importante, la croissance des membres. Pour éviter les variabilités inter-animales liées à ce pic de remaniement musculaire, nous utiliserons des animaux ayant franchi ce cap, donc après l’âge de 3 mois. Par ailleurs, au-delà de 6 mois, certains animaux peuvent commencer à développer des anticorps susceptibles de permettre un rejet chronique des greffes, et c'est encore une variabilité que nous devons éviter. Les souris étant euthanasiées 1 mois après la transplantation cellulaire, soit au plus tard vers l’âge de 6 mois, nous pouvons réaliser les greffes dans une fenêtre d'âge de 3 à 5 mois.
Effet de l’alimentation cétogène sur la progression tumorale dans un modèle murin de cancer prostatique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Cinq injections en cinq jours, une castration chirurgicale trois mois plus tard, puis des prises de sang répétées de mois en mois : 300 souris mâles suivent ce protocole dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées deux mois après le début des expériences pour prélever leurs organes. Des lésions prostatiques leur sont d'abord provoquées par inactivation génique, avant de comparer trois régimes alimentaires dont une alimentation cétogène. Le porteur indique que les mesures de glycémie créent un inconfort et que la présence de sang dans la cage peut déclencher des comportements agressifs entre congénères, tout en affirmant n'avoir observé aucun inconfort majeur lors du suivi des lésions. L'allongement de la durée de vie des patients atteints d'un cancer de la prostate résistant à la castration reste annoncé au conditionnel.
Objectifs
L’objectif du projet de recherche translationnelle est d'explorer le rôle spécifique de l'alimentation, en particulier la restriction en glucides, dans la croissance des tumeurs des cancers résistants à l'hormonothérapie. En mettant l'accent sur la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents, nous aspirons à identifier des cibles thérapeutiques potentielles pour surmonter la résistance à l'hormonothérapie, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le traitement du cancer de la prostate.
Bénéfices attendus
Ce projet explore l'impact positif attendu de l'alimentation cétogène sur la progression tumorale et la résistance à la castration dans un modèle murin de cancer de la prostate. En s'appuyant sur les observations antérieures qui ont démontré les avantages de l'alimentation cétogène dans le cancer mammaire, et en dévoilant les mécanismes sousjacents, cette étude pourrait potentiellement ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour le traitement de cette forme agressive de cancer de la prostate, et allonger la durée de vie des patients.
Procédures
Les souris subiront 5 injections sur 5 jours sur animal vigile sous contention (20 secondes de contention par injection), puis une intervention chirurgicale, sous anesthésie,3 mois plus tard durant environ 30 minutes. 6 prises de sang par test seront effectuées sur l'animal vigile pour quelques gouttes de sang (1 minutes maximum par prélèvement) à un intervalle de 1mois (3 tests sont prévus au total). 2 prélèvements sanguins de 5µL/g de souris vigile seront effectués, durant 1 minute au maximum.
Impact sur les animaux
Les injections et les prélèvements sanguins seront réalisés par des personnes agréées et compétentes, mais dans de rares cas peuvent conduite à une infection de la zone d'administration. L'orchidectomie (anesthésie et geste chirurgical) est une opération rapide qui est bien maitrisée au laboratoire. Après l'inactivation des gènes, l'évolution des lésions prostatiques sera monitorée mais d'après nos expériences, aucun inconfort majeur n'a été observé. Les mesures de glycémie peuvent entrainer un inconfort chez l'animal. La présence de sang dans la cage peut générer un comportement agressif.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de collecter les organes et de les analyser.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire ne reproduit la cinétique et la complexité cellulaires associées à la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité souligne l'importance d'expérimentations in vivo pour élucider ce phénomène et identifier des cibles thérapeutiques potentielles. Les avancées notables en oncologie ont mis en lumière l'importance cruciale du microenvironnement tumoral dans le développement du cancer, avec ses interactions complexes impliquant le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. Ces mécanismes régulateurs et interactions cellulaires ne peuvent être pleinement compris qu'au sein d'un organisme vivant. Actuellement, l'évaluation des avantages potentiels d'une stratégie alimentaire in vitro demeure impossible, et il est impraticable pour les patients d'évaluer les bienfaits des régimes alimentaires en dehors de tout traitement conventionnel. Les progrès significatifs en oncologie ont largement découlé de l'utilisation de modèles animaux, soulignant leur importance. Les souris, partageant les mêmes protéines que l'homme, simplifient la génération des mutations couramment observées dans le cancer de la prostate humain. Ces similitudes permettront une étude approfondie de l'évolution des lésions prostatiques, favorisant ainsi le développement de traitement précoce. Un suivi bibliographique attentif évitera la redondance avec des travaux existants.
Réduction
Afin de différencier les rôles de différentes alimentations pouvant favoriser ou retarder le développement du cancer de la prostate, l’ensemble du projet va nécessiter l'utilisation de 300 animaux. Ce nombre d'animaux nous permettra d'obtenir des conclusions. Afin d'obtenir des résultats significatifs, de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués et en raison de l'hétérogénéité des souris, nous étudierons 2 lignées de souris, une qui développe un cancer, souris dites « d’étude » et une qui n’en développe pas, souris dites « contrôles », il nous faut utiliser 40 souris par groupe pour les souris d’études (20 pour les analyses histologiques et 20 pour l'analyse moléculaire) ainsi que 10 souris par groupe pour les souris contrôle (5 pour les analyses histologiques et 5 pour l'analyse moléculaire). Nous avons 3 types d'alimentations, 2 procédures chirurgicales. En conclusion, il nous faudra 50*3*2 souris soit 300 souris afin de confirmer le ralentissement de la croissance tumorale avec l’alimentation cétogène. Nous comparerons l’effet de la castration par rapport au groupe contrôle ainsi que le changement alimentaire par rapport à l’alimentation standard. Nous utiliserons, dans une première analyse, des paramètres quantitatifs (expression de gènes, nombre de cellules positives pour certains marqueurs histologiques, poids des tumeurs, poids des animaux) et également qualitatifs (expression ou non d'un marqueur au niveau histologique). Si la normalité le permet, nous analyserons les données plus finement en utilisant un test statistique.
Raffinement
L'expertise du laboratoire dans l'étude de l'évolution des lésions précancéreuses prostatiques permettra la mise en place d’expérimentations de qualité et avec des points critiques étroitement surveillés. Durant la durée de l'étude, les souris seront gardées par groupes sociaux dans des cages agrémentées avec un enrichissement. Les souris seront soumises à une anesthésie générale. En post-opératoire, une analgésie systématique sera administrée. Un suivi attentif de la zone d'incision sera effectué, comprenant la surveillance des points de suture, la palpation abdominale et l'inspection à la recherche de signes d'infection locale. En cas de manifestations douloureuses, l'administration d'analgésique pourra être répétée jusqu'à trois fois par jour. Si un point limite est atteint, la mise à mort de l'animal sera réalisée. Pour préserver le bien-être social des animaux, des groupes de deux ou trois seront maintenus et les souris seront réintroduites dans leur cage respective avec leurs partenaires préalables, évitant ainsi toute situation d'isolement. De plus, une séparation entre les animaux castrés et ceux soumis à la procédure contrôle sera mise en place, afin de minimiser les risques de comportements dominants.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme animal modèle car l’expression des protéines jouant un rôle dans les développements du cancer de la prostate est similaire à celle de l’humain. De plus, l’évolution des lésions précancéreuses dans notre modèle murin récapitule de manière fidèle le développement du cancer de la prostate chez l’homme. Le système immunitaire murin est bien décrit dans la littérature et est proche de celui de l’humain, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. Ces souris nous permettront d’étudier l’évolution des lésions de cancer de la prostate (CaP) afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les souris auront le même fond génétique enrichi. Les souris mâles (étude du cancer de la prostate) utilisés seront adultes. A l'âge de 8 à 12 semaines (jeunes mâles pubères), nous induirons le développement de tumeurs. Puis, 3 mois plus tard (soit vers les 5 mois de la souris correspondant à un adulte), nous débutons les expériences (castration et changement alimentaire) avec les différents groupes expérimentaux. Nous mettrons à mort 2 mois après le début des expériences.