Procédures modérées

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  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 80
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Deux opérations sous anesthésie, de 45 à 90 minutes puis de 90 à 120 minutes, et la pose d'une prothèse sur la tête sous sédation : 80 souris d'une lignée génétiquement modifiée, étudiée pour les troubles de l'attention liés à l'autisme, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Hébergées seules pendant cinq semaines, avec des moments de contact, elles sont habituées par séances de 2 à 30 minutes à porter un appareil d'imagerie sur la tête. Elles passent ensuite, l'appareil en place, une tâche comportementale de 30 minutes, reprise 20 minutes le lendemain. Le porteur qualifie cette tâche de "légèrement désagréable et stressante", sans dire en quoi elle consiste ni ce que comportent les deux opérations. Toutes sont tuées à l'issue pour le prélèvement de leur cerveau.

Objectifs

Les difficultés d'attention sont fréquentes dans divers troubles neurodéveloppementaux tels que l'autisme, les troubles du déficit de l'attention et certaines maladies génétiques caractérisées par un retard de développement. Ces problèmes posent un défi important à l'intégration sociale, éducative et professionnelle des personnes concernées. Pour mieux comprendre les raisons biologiques de ces difficultés, nous proposons d'analyser l'activité des cellules nerveuses dans une région du cerveau impliquée dans ces troubles. Nous utilisons un modèle génétiquement modifié représentant l'autisme, qui manifeste des problèmes d'attention dans des conditions expérimentales. Ceci est complété par des tests de comportement et l'imagerie pour mettre en évidence ces déficits.

Bénéfices attendus

L'autisme est une condition complexe pour laquelle il n'existe actuellement aucun traitement médicamenteux spécifique. En raison de la diversité des origines et des manifestations de cette condition, il est peu probable qu'une seule molécule puisse traiter tous les symptômes. Face à cette complexité, une approche consiste à comprendre les modifications dans les circuits cérébraux liés à des symptômes spécifiques. Notre étude se concentre sur les problèmes d'attention, qui touchent environ 40% des personnes autistes et sont étroitement liés à d'autres symptômes comme les problèmes sensoriels. En s'appuyant sur des recherches antérieures, nos propres données préliminaires et notre programme de recherche, nous cherchons à identifier les changements dans l'activité de certaines populations de cellules nerveuses. Ces modifications pourraient servir de biomarqueurs tant sur le plan physiologique que comportemental, permettant d'évaluer l'impact de nouveaux traitements médicamenteux pour les problèmes d'attention liés à l'autisme. Nous pensons que notre travail pourrait éventuellement contribuer à orienter des essais cliniques chez l'homme. En outre, les avancées techniques réalisées dans le cadre de ce projet bénéficieront à d'autres projets de recherche de notre laboratoire, nous permettant d'améliorer nos méthodes techniques et scientifiques pour nos futurs travaux. Dans une perspective plus large, les connaissances que nous espérons tirer de notre étude pourraient également enrichir notre compréhension d'autres troubles neurodéveloppementaux impliquant des problèmes d'attention.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie : la première durera environ 45 à 90 minutes, et la deuxième durera de 90 à 120 minutes. En outre, ils subiront une intervention sous sédation (sans acte invasif) d'une durée d'environ 60 minutes pour la pose d'une prothèse sur la tête. Pour des raisons techniques liées à la présence d'une prothèse, il est nécessaire d'adapter les conditions d'hébergement. Les animaux seront hébergés individuellement pendant une période de 5 semaines, avec des périodes d'échange entre congénères. Les animaux seront progressivement habitués à accepter la pose d'un appareil d'imagerie sur leur tête au cours de séances d'entraînement, dont la durée augmentera progressivement de 2 à 30 minutes. Par la suite, les animaux effectueront une tâche comportementale légèrement désagréable d'environ 30 minutes en présence de l'appareil d'imagerie, qui sera positionné sur leur tête. Le lendemain, ils seront de nouveau exposés à la tâche comportementale, cette fois pendant environ 20 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie : le risque d'inconfort, de douleur, d'infection et/ou de perte de poids est inhérent à ces procédures. Ils seront à nouveau endormis, exposant ainsi un risque d'hypothermie ou de problèmes respiratoires temporaires. Ils seront soumis à une tâche comportementale légèrement désagréable et stressante pour l'animal. Ils seront entraînés à porter un appareil d'imagerie sur leur tête, ce qui représente une contrainte pour la posture de l'animal. La pose d'une prothèse implique également une contrainte pour l'animal, ce qui nous obligera à adapter les conditions d'hébergement.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées et leurs cerveaux seront prélevés pour des analyses post-hoc.

Remplacement

Le projet se concentre sur l'exploration des changements comportementaux et neurobiologiques chez un modèle de maladies neurodéveloppementale. Les expériences proposées nécessitent l’utilisation d’un modèle animal vivant et il ne peut pas être remplacé par les études in vitro ou in silico. Les études cliniques ne sont pas appropriées pour notre objectif expérimental, en raison de la fragilité de la population clinique concernée et de la nécessité d'approches invasives pour répondre à nos questions scientifiques. Les structures cérébrales sont généralement bien préservées chez différentes espèces de mammifères, ce qui suggère une similitude fonctionnelle entre les rongeurs et les humains. L'utilisation de modèles animaux avec une sensibilité neuronale plus faible (tels que les invertébrés ou les poissons) ne convient pas à notre projet, car ces organismes ne possèdent pas la structure cérébrale spécifique ciblée par notre étude.

Réduction

Nous avons réfléchi à notre projet de recherche de façon à réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés. La conception expérimentale soigneuse de notre projet permettra une stratégie de réduction à minima de nombre des animaux nécessaires à l’exploitation statistique des résultats. Afin d’estimer correctement le nombre d’animaux nécessaires, nous avons consulté deux experts dans le domaine. Nous avons également prévu une étude pilote, permettant l’étude de la faisabilité technique de certains aspects de notre projet. De plus, nous avons intégré une stratégie permettant une évaluation précoce de nos résultats au fur et à mesure et, si nécessaire, une réduction de nombre d’effectifs nécessaire à la réalisation de nos objectifs scientifiques.

Raffinement

i) Surveillance quotidienne. ii) Vérification de l'état de l'animal avant et après chaque expérience ou manipulation. iii) Perfectionnement des procédures chirurgicales pour réduire le risque de douleur ou de souffrance : utilisation d'une crème pour les yeux et d'un tapis chauffant pour maintenir la température de l'animal. Utilisation d'anesthésiques et d'analgésiques pour chaque intervention chirurgicale. Ajout d'un analgésique local à longue durée d'action et d'un anti-inflammatoire lors de la deuxième intervention chirurgicale. iv) Application de soins préventifs après la chirurgie v) Animaux manipulés quotidiennement avant les séances de comportement afin de réduire le niveau de stress. vi) Entraînement à la porte de l'appareil d'imagerie, vii) Utilisation des techniques de manipulation prévu pour réduire le stress de la manipulation viii) Habituation à la salle de comportement, ix) Définition de points limites spécifiques et de mesures conservatrices pour chaque phase de la procédure. x) Mécanismes d'intégration des nouvelles techniques de perfectionnement : formation régulière des expérimentateurs, consultation de sites éducatifs en bien être animal, consultation d'experts dans le domaine.

Choix des espèces

Choix de l'espèce : Les expériences proposées pour cette étude nécessitent des mesures comportementales et neurophysiologiques (impliquent des interventions invasives). Nous avons donc besoin d’un modèle animale complexe et intacte, adapté à la réalisation des tests cognitifs, possèdant la structure cérébrale ciblée par notre étude, pour lequel il existe déjà des tests comportementaux validés dans la littérature scientifique. De plus, il est essentiel que l'espèce soit susceptible d'accepter des modifications génétiques pour reproduire les conditions génétiques humaines. Idéalement, le modèle devrait être bien validé par des études antérieures en tant que représentation fiable et éprouvée pour l'étude de l'autisme. La souris répond à tous ces critères et offre la cohérence avec les recherches précédemment menées au sein de notre équipe. Les modèles animaux avec une sensibilité neurophysiologique moindre, tels que les invertébrés ou les poissons, ne sont pas appropriés pour notre projet, car les approches techniques que nous envisageons ne peuvent pas être appliquées à ces organismes. De plus, les tests comportementaux chez ces animaux sont souvent trop limités pour modéliser de manière adéquate des maladies complexes comme l'autisme. Stade de développement : 4 à 6 semaines au début des procédures (c.a.d. l'acte chirurgical) et 10 à 12 semaines (jeunes adultes) au moment du test comportemental. Justification : Ce stade de développement a été choisi pour être en cohérence avec les études antérieures effectuées au sein de notre équipe, utilisant le même modèle transgénique et la même tâche comportementale. En effet, cette étude s'inscrit dans la continuité de notre programme de recherche, et il est très important de maintenir les mêmes conditions expérimentales afin de garantir la reproductibilité et la fiabilité de nos expériences, tout en facilitant la comparabilité de nos données avec celles obtenues précédemment. L'âge de 10 à 12 semaines a été choisi car il correspond au moment de maturité des circuits neuronaux ciblés. Bien que la condition étudiée se manifeste à tous les stades de la vie, une intervention thérapeutique sera plus efficace si elle est effectuée de manière la plus précoce possible. C'est pour ces raisons que nous utilisons des jeunes adultes.

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Souris : 176
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 176

Une grille de score fixe le seuil de souffrance à partir duquel les souris sont tuées avant terme. Au total, 176 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour la moitié et sévère pour l'autre, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus. Parmi elles, 88 subissent une hémisection de la moelle épinière sous anesthésie, avec paralysie d'une patte arrière, perte du contrôle urinaire et risque d'escarres, et 80 reçoivent des injections quotidiennes pendant les sept jours qui suivent. L'objectif est de voir si l'absence d'une protéine de la cicatrice médullaire améliore la récupération, et le porteur justifie l'emploi d'animaux adultes par le fait que les jeunes récupèrent trop spontanément pour permettre des statistiques fiables.

Objectifs

Les lésions de la moelle épinière (LME) touchent 2.5 millions de patients dans le monde (dont 40 000 en France) et induisent des symptômes allant de troubles neurologiques minimes à la tétraplégie complète souvent associés à des douleurs chroniques. Bien que les LME touchent des personnes relativement jeunes (moyenne d’âge à 40 ans), le nombre de patients plus âgés est en nette croissance dans les pays industrialisés. L’étude de cette pathologie représente un enjeu majeur. Il n'existe aucun traitement curatif efficace pour aucun des symptômes induits par une LME. Il est donc de grand intérêt de mettre en place des stratégies thérapeutiques visant à augmenter la récupération motrice et sensitive suivant une LME. Après une lésion de la moelle épinière une cicatrice se forme et constitue un obstacle à la transmission des informations depuis le cerveau au reste du corps ainsi que du corps vers le cerveau. Nous voulons étudier si l’absence d’expression de l’un des facteurs associé a cette cicatrice favorise une meilleure récupération après une lésion de la moelle épinière.

Bénéfices attendus

Les lésions de la moelle épinière (LME) induisent des symptômes allant de la paraplégie partielle à la tétraplégie complète. Il n’y aucun traitement permettant de soigner les patients. Développer des travaux visant à favoriser la récupération après lésion de la moelle épinière représente donc un enjeu majeur tant sur le plan de la santé individuelle que sur le plan économique et social. Les lésions de la moelle épinière étant d’origines variées chez l’homme (section par arme blanche, choc et écrasement…) nous utilisons des modèles similaires chez l’animal car ils représentent actuellement l’approche expérimentale la plus pertinente pour comparer à la pathologie humaine. Nous cherchons à caractériser les conséquences de l’absence d’expression d’une protéine du système nerveux au niveau de la moelle épinière dans un contexte physiologique et pathologique tant sur le plan cellulaire et tissulaire que comportemental. Nous obtiendrons des informations sur le rôle de cette protéine qui reste méconnu à ce jour et l’étude à différents temps après lésion permettra de déterminer précisément son importance à la fois juste après lésion moelle épinière mais également longtemps après chez les deux sexes et d’envisager des stratégies appropriés pour une approche visant à développer des thérapies adaptées.

Procédures

Tout ou partie des animaux seront soumis à plusieurs interventions. Les animaux subiront des lésions de la moelle épinière sous anesthésie générale et analgésie (30 min ; n=88) . Les animaux seront évalués au niveau comportemental (n=96) pour déterminer les fonctions motrices et évaluer l’anxiété avant et après lésion de la moelle épinière. L’évaluation comportementale analysera l’activité motrice spontanée durant 8 minutes, la marche et la coordination des animaux durant 10 minutes et la force d’agrippement des animaux (2 minutes par animal par session). Les manipulations peuvent engendrer un stress léger. Les tests seront faits 7 jours et 24 heures avant la lésion, puis à J3, J5, J7, J10 et J14 postopératoire puis 1 fois par semaine jusque 6 semaines post-opératoires. Les comportements de type anxieux seront évalués par des tests qui évalue la qualité du nid fait par un animal durant 24 heures, le temps de toilettage durant 5 minutes, et le temps que met l’animal à aller au contact de la nourriture durant 5 minutes. Ces tests seront effectués deux fois, au début et à la fin de la procédure. Une partie des animaux (n=80) recevra des injections quotidiennes (moins d’1 minute) en intra-péritonéal durant 7 jours juste après la lésion, ou à un âge équivalent pour les animaux non lésés. Tous les animaux recevront une injection en sous cutanée d'anesthésique local (moins de 1min) puis une injection en intra-péritonéal d’anesthésique (moins d'1 minute) afin de procéder aux prélèvements de tissus post-mortem.

Impact sur les animaux

Une anesthésie peut induire une hypothermie transitoire et un dessèchement de la cornée. Les injections quotidiennes en intra-péritonéal peuvent induire un stress pour l’animal. Nuisances motrices : paralysie de la patte arrière du côté de la lésion de la moelle épinière (hémisection). Une récupération spontanée du support de poids est observée dès le 5ème jour après lésion dans le cas de l’hémisection. Nuisance urinaire : le contrôle du sphincter urinaire est altéré après une hémisection, une récupération spontanée est observée dès le 7ème jour après lésion dans le cas de l’hémisection. Suite à la chirurgie les animaux sont observés quant au développement de signes légers relatifs à la détérioration de l’état de santé de l’animal. 24-48hrs suivant la lésion, les animaux peuvent présenter des signes de douleurs. Suite à la chirurgie, une perte de poids est observée pendant 1 à 2 jours après la lésion. A cause de la paralysie des escarres peuvent se former. Suite à la lésion, des comportements de dominance peuvent être observés. Nous utilisons une évaluation par grille de score adaptée permettant après concertation de déterminer un seuil de souffrance nécessitant l’euthanasie de l’animal concerné.

Devenir

A la fin des expériences, les animaux seront euthanasiés afin collecter les tissus d’intérêt pour faire des analyses post mortem histologiques et cellulaires.

Remplacement

Pour éviter l'expérimentation animale, on encourage l'utilisation de cultures de cellules nerveuses. Cependant, ces cultures ne peuvent pas reproduire entièrement la complexité des organismes vivants. Les modèles animaux de traumatisme de la moelle épinière sont actuellement considérés comme la méthode la plus adaptée pour étudier cette pathologie, car ils reproduisent de manière fidèle les différents aspects pertinents chez l'humain. Ces modèles permettront d'explorer les changements provoqués par l'absence d’expression d’une protéine du système nerveux et faciliteront l'évaluation de nouvelles approches thérapeutiques. L'utilisation d'animaux est nécessaire à cette étape préclinique et demeure cruciale pour envisager des applications cliniques.

Réduction

Les animaux sont utilisés pour plusieurs analyses, les deux sexes sont utilisés. Pour estimer le nombre d’animaux nécessaire, nous nous sommes basés sur les expériences réalisées précédemment au laboratoire. Nous avons également calculé le nombre d'animaux avec un logiciel de biostatistiques afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en conservant des effectifs pertinents pour répondre à notre hypothèse biologique

Raffinement

Les croisements sont effectués de manière à éviter d’effectuer du génotypage qui est une source de stress pour les animaux. Les animaux génétiquement modifiés sont croisés entre eux et les animaux sauvages également . Les deux souches sont sous le même fond génétique. Afin de réduire le stress, les expérimentateurs seront toujours les mêmes au cours de l’étude et les animaux seront habitués aux tests. Une attention particulière sera portée à l’enrichissement de l’environnement (hutte, coton). Pour la gestion de la douleur, utilisation d’anesthésiants et d'analgésiques adaptés mais compatible avec les lésions de la moelle épinière et le type de données analysées. Afin de réduire la souffrance : soins quotidiens spécifiques. L'absence de signes anormaux sera vérifié 2 fois par jour après la lésion. Nous utilisons une évaluation par grille de score adaptée permettant après concertation de déterminer un seuil de souffrance nécessitant l’euthanasie de l’animal concerné.

Choix des espèces

Les souris sont les animaux le plus utilisées dans le cadre de la recherche sur les LME, en particulier avec le développement de plusieurs modèles chirurgicaux différents (section, compression, contusion). Ces souris génétiquement modifiées n’expriment pas une protéine du système nerveux central. Cela en fait donc un modèle de choix pour déterminer les conséquences de l’absence de cette protéine dans un contexte physiologique et après une lésion médullaire. Les animaux sont opérés à 3 mois et observés pendant 1, 2 ou 6 semaines. Nous utilisons des animaux adultes car les souris plus jeunes présentent des phénomènes de récupération spontanée non seulement plus importants mais surtout non homogènes. Ceci n’est ni compatible avec des analyses statistiques fiables ni avec notre optique de transposition à la clinique.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 504
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▲ 504
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 504

Endormis par le froid, injectés dans le cerveau pendant cinq minutes, réchauffés sur un tapis à 37 degrés puis rendus à leur mère, des souriceaux nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes subissent en parallèle une opération sous anesthésie générale, jusqu'à une heure, pour introduire du matériel génétique dans le cerveau de leurs embryons. Le projet compte 504 souris, toutes tuées quelques jours après l'intervention, mères gestantes et embryons compris. Ces mises à mort permettent de filmer la migration des neurones sur tranches de cerveau vivant, le porteur indiquant que les analyses ne sont réalisables que post mortem.

Objectifs

La migration neuronale est une étape fondamentale du développement du système nerveux qui permet la mise en place de circuits neuronaux fonctionnels. Des défauts de migration neuronale conduisent à des malformations cérébrales et sont impliquées dans des maladies psychiatriques. Il est donc crucial de comprendre les mécanismes qui régulent la migration neuronale aussi bien d’un point de vue fondamental qu’appliqué. Nous avons découvert récemment un mécanisme entièrement nouveau de régulation de la migration neuronale. Nos objectifs sont à présent de disséquer dans son intégralité la voie de signalisation impliquée, son lien avec le cytosquelette des neurones migrants ainsi que son existence chez l’embryon. Nous nous intéressons également aux défauts de cette voie dans le cadre du Syndrome de l’X Fragile, 1ère cause héréditaire de déficit intellectuelle. Dans ce syndrome, l’absence de la protéine FMRP (Fragile X Messenger Ribonucleoprotein) entraine une série de défauts neurodéveloppementaux associées à des déficits de plasticité neurale adulte. Les défauts de migration neuronale dans cette pathologie restent peu connus jusqu’alors. Ces études mettront donc en évidence des mécanismes fondamentaux jusqu’alors inconnus de régulation de la migration neuronale, ce qui est essentiel pour comprendre le développement du cerveau en conditions physiologiques et pathologiques, y compris dans le cadre du syndrome de l’X Fragile.

Bénéfices attendus

Ces études mettront donc en évidence des mécanismes fondamentaux jusqu’alors inconnus de régulation de la migration neuronale, ce qui est essentiel pour comprendre le développement du cerveau en conditions physiologiques et pathologiques, y compris dans le cadre de l’X Fragile. Ce type d’analyse de la migration neuronale sur coupes de tissu vivant est extrêmement informatif, apportant des informations uniques qui reste inaccessibles par d’autres types de techniques.

Procédures

Des souris post-natales seront soumises à une procédure visant à l’introduction de matériel génétique dans leurs cerveaux. Pour ce faire, elles seront temporairement endormies par le froid, ce qui sera suivi de la procédure principale qui durera environ 5 minutes. Les souris reprendront conscience sur un tapis chauffant à 37°C avant de retourner dans leur cage auprès de leur mère. Ces souris seront euthanasiées quelques jours après pour pouvoir filmer la migration des cellules modifiées par différentes techniques comme le film sur tissu vivant ou le marquage de protéines sur tissu fixé. Parallèlement, des souris gestantes seront impliquées dans une procédure spécifique permettant l’introduction de matériel génétique dans le cerveau de leurs embryons. Pendant cette intervention, elles seront sous anesthésie générale induite par un gaz inodore et analgésie. Un maintien de la chaleur sera assuré tout au long de la procédure, qui ne devrait pas dépasser une heure. Ces souris se réveilleront rapidement après l'arrêt de l'anesthésie. Les embryons seront euthanasiés (en même temps que la mère gestante) quelques jours après afin d’analyser la migration de leurs neurones sur tissu vivant ou fixé. Les procédures d’euthanasie respecteront des normes éthiques rigoureuses.

Impact sur les animaux

Le projet peut impacter, de manière limitée, les 5 libertés fondamentales de l’animal, notamment induire des éléments de stress physique et thermique lors des expérimentations. La méthode d’introduction des mutations chez les nouveau-nés implique l’anesthésie par le froid. L’introduction de mutation chez l’animal postnatal et l’embryon impliquent une chirurgie. Les procédures de chirurgie peuvent provoquer une douleur pendant 24/48h malgré l’utilisation d’analgésiques. Néanmoins, elles sont indispensables à notre projet car seules cette technique permet d’introduire les multiples mutations dont nous avons besoin pour analyser notre système de migration.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés car les analyses expérimentales envisagées ne peuvent être réalisées que post-mortem.

Remplacement

Nous souhaitons explorer le déplacement des neurones dans le cerveau des souris à différents stades de leur vie, que ce soit après la naissance ou pendant la période embryonnaire. Notre objectif est de comprendre comment ces cellules se déplacent dans un environnement complexe, avec des influences provenant d'autres cellules du cerveau. Cette étude nécessite une approche spéciale d'imagerie sur tranche de cerveau pour préserver les conditions naturelles dans lesquelles ces cellules se déplacent. Bien que nous utilisions parfois des cultures d'explants dans du matrigel pour certaines expériences in vitro afin d'analyser le déplacement des cellules, il est important de noter que ces cultures ne peuvent pas reproduire la complexité totale de l'environnement naturel des cellules dans le cerveau. Dans le cadre de nos expériences, nous introduisons des modifications génétiques chez les animaux avant d'utiliser un système in vitro pour analyser leur migration. L'objectif ultime est de mieux comprendre le développement cérébral dans des conditions aussi proches que possible de la réalité.

Réduction

Le projet impliquera un total de 504 souris. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. Par ailleurs, l'analyse statistique sera réalisée et nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de nid végétal. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive en respectant des points limites et des soins adaptés en terme d'anesthésie et d'analgésie.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix, reconnu comme tel sur la scène internationale, pour étudier la migration neuronale chez l’animal postnatal et chez l’embryon. De plus, les techniques de manipulation génétique que nous utilisons chez la souris sont robustes et reproductibles. Pour étudier la migration postnatale, nous utilisons des souris post-natales Pour étudier la migration embryonnaire, nous utilisons des souris embryonnaires. Ce sont des modes de migration qui se ressemblent mais qui peuvent présenter des différences qu'il est important de comprendre pour mieux comprendre le développement du cerveau dans des conditions physiologiques ou pathologiques.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 2718
Souffrances
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▲ 2298
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Devenir
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 2718

Chacune des 2 718 souris de ce projet subit l'ouverture du crâne et la pose d'une fenêtre d'imagerie de trois millimètres sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Pour 420 d'entre elles s'ajoutent un traumatisme crânien ou l'implantation de cellules tumorales et jusqu'à deux injections dans l'arrière de l'œil, afin d'observer comment se déforme l'espace situé entre les cellules du cerveau. Les souris sont tuées pour prélever le cerveau entier, à l'exception de celles qui portent un dispositif d'injection implanté, que le texte annonce maintenues en vie. La réduction du nombre d'animaux repose, selon le porteur, sur l'emploi des mâles comme des femelles et sur "des années d'expérience", sans qu'aucun calcul ne vienne justifier ces 2 718 souris.

Objectifs

Environ 25% du volume cérébral est occupé par l'espace extracellulaire (ECS) qui correspond à l’espace se trouvant entre les cellules et qui sert d’environnement à l’échelle microscopique pour le cerveau et forme un chemin de communication chimique entre les cellules. Il a été montré que la structure et la diffusion de l'ECS sont composés d’éléments de nature différentes et qu'elles dépendent de conditions internes et externes, telles que le système de sommeil/éveil ou d’un œdème cellulaire provoqué par un traumatisme cérébral. De plus, l’ECS fournit un réservoir pour les ions impliqués dans l'activité électrique des neurones et joue un rôle clé dans la transmission de substances entre les cellules. Ainsi, l’ECS n'est pas seulement le siège de toutes sortes d'interactions cellule-cellule, mais peut également jouer un rôle important dans des fonctions neuronales cruciales, telles que la mémorisation ou la formation de circuits neuronaux. Afin de visualiser la structure de l'ECS à très petite échelle (nanomètre), nous utiliserons une nouvelle approche d'imagerie, à savoir la technique de Shadow imaging (SUSHI). C'est une méthode de marquage où un produit fluorescent est injecté localement dans le cerveau afin de visualiser l’ECS avec une très haute résolution. En outre, comme le produit fluorescenr ne pénètre pas les cellules saines, toutes les cellules apparaissent en noires, ce qui permet d'imager également la structure anatomique des cellules non marquées. Cette méthode présente de grands avantages puisqu’elle n’est pas sensible à la perte de fluorescence de la molécule (la diffusion du produit fluorescent permet de maintenir un signal constant) ni à la toxicité (puisque le produit fluorescent reste en dehors des cellules). Dans ce projet, nous comptons tester plusieurs produits fluorescents qui présentent tous une gamme de longueur d’onde proche de celui de la GFP (Protéine fluorescente verte) et ne pénètrent pas les membranes cellulaires.

Bénéfices attendus

Cette technique sera utilisée pour imager l’ECS au travers d’un dispositif d'imagerie posée soit sur le cortex soit sur l’hippocampe (petite partie du cerveau qui sert pour la mémoire, le comportement et certaines émotions). Partant de là, nous nous proposons d'effectuer des séances d'imagerie répétées d’un même animal pour cartographier, sur animal vivant et avec une résolution spatiale inédite, la morphologie de l’ECS et caractériser la dynamique (quelques minutes à quelques semaines) des structures fines de l’ECS afin de voir les interactions cellule/cellule à l'échelle des circuits intégrés.

Procédures

Toutes les souris auront la pose d'un dispositif d'imagerie (2718 souris). Pour avoir ce dispositif il faut procéder à une chirugie sur animal endormi qui dure environ 1h avec utilisation de produits anti douleur. Un dispositif d'imagerie de 3mm de diamètre sera fait dans le crâne de la souris et une lamelle sera posée dessus afin de protéger le cerveau de l'extérieur. 1770 souris auront une injection directe dans le cerveau pendant qu'elles seront endormies. L'injection prendra environ 15 minutes et sera faite qu'une seule fois sur ces souris. 948 souris auront une pose d'un dispositif implantatoire dans le cerveau permettant d'injecter plusieurs fois le produit fluorescent. Ce dispositif implantatoire sera posée pendant la chirugie pour le dispositif d'imagerie. Chaque souris de ce groupe aura un dispositif implantatoire et plusieurs injections dans le temps d'une durée de 15 minutes environ chacune. Une injection rétro-orbitales sera faite sur 420 souris. Une injection par oeil et 2 injections par animal au maximum. L’induction d’un traumatisme cranien (impact fait en une fraction de secondes) et l’induction de cellules tumorales (une dizaine de minutes) sera faite sur un total de 420 souris. Toutes les souris auront une préparation des tissus pour l'étude des propriétés cellulaires après une ou plusieurs injections injection (si la souris a un dispositif d'injection ou non). Cette préparation des tissus se fera sur animal endormi avec utilisation d'anti douleur. L'animal sera ensuite euthanasié et le cerveau sera récupéré.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : 1/ un risque de douleur durant la chirurgie et l'induction du traumatisme cranien et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire, ce risque est compensé par l’analgésie. 2/ un risque d'infection lié aux chirurgies, injection retro-orbitale et aux implants 3/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte. Le risque de rejet des animaux non sevrés et le stress de la séparation peuvent également entrainer une nuisance ou un effet indésirable.

Devenir

Les souris subissant la préparation des tissus pour l'étude des propriétés cellulaires seront euthanasiées à la fin de l'expérimentation afin de prélever le cerveau entier. Les souris ayant subi une chirurgie pour l'implantation d'un dispositif d'imagerie seront utilisées pour la microscopie puis euthanasiées à la fin de l'expérimentation si elles ne sont pas utilisées pour la préparation des tissus. Les souris ayant un dispositif implantatoire seront maintenues en vie.

Remplacement

La souris est l'espèce de choix pour étudier le système nerveux des vertébrés, ce qui fournit des informations très facilement transposables à l'homme. Ce protocole nécessite l'utilisation d'animaux. L’objectif de ce projet étant de caractériser l’ECS dans les conditions les plus naturelles possibles, cette étude ne peut être réalisée de manière pertinente avec des modèles sur ordinateurs (in silico) ou sur micro-organismes, organes ou cellules en dehors de leur contexte naturel (in vitro). Le microscope sera, dans un premier temps, validé en imageant de toutes petites particules (nanoparticules) fluorescentes. Toutefois, ces échantillons ne permettent pas réellement de reproduire l’ensemble des paramètres optiques observés dans les échantillons biologiques. C’est pourquoi une seconde étape de validation dans des tranches organotypiques (tranches de partie de cerveau sur une lamelle) apparait cruciale pour optimiser les conditions d’imagerie qui seront utilisées à terme pour l’imagerie sur animal vivant (in vivo).

Réduction

Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode de production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

A chaque étape du projet, le bienêtre de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventilés, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures de chirurgie. L’expérimentateur a une forte expérience pour toutes les procédures proposées. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'Homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'Homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'Homme. Le projet sera réalisé sur des animaux de 1 et 21 jours. Puis sur ces mêmes animaux de 2 à 6 mois, période qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau homogène pour une meilleure reproductibilité des résultats.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Autres oiseaux : 600
Souffrances
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Devenir
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Obtenir un foie gras sans gavage : 600 canards de trois génotypes vont être utilisés, tous abattus à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. De l'éclosion à dix-sept semaines, ils subissent six heures par jour à dix degrés sous leur optimum thermique, des variations d'éclairage, deux semaines de restriction alimentaire à -25 %, puis une remise à volonté destinée à les faire manger au-delà de leur besoin. Vingt canards par groupe et par semaine sont saignés au sinus occipital pour doser un marqueur d'engraissement du foie, avant l'abattage et le prélèvement des tissus. Le porteur situe la recherche dans "un contexte d'intensification du questionnement sociétal relatif au bien-être animal" et juge "nécessaire" de porter l'effort sur le canard, l'oie ne représentant que 2 % de la production française.

Objectifs

Aujourd’hui, la production de foie gras repose sur le gavage des animaux. Dans un contexte d’intensification du questionnement sociétal relatif au bien-être animal, des recherches ont été entreprises sur des méthodes alternatives à cette pratique pour la production de foie engraissé. Les premiers travaux concluants ont été réalisés sur l’oie mais celle-ci ne représente que 2 % de la production française de foie gras. Il est donc nécessaire à présent de concentrer les efforts de recherche sur le canard. L’objectif du présent projet est d’utiliser plusieurs leviers physiologiques et métaboliques susceptibles d’induire un engraissement hépatique en les mettant en œuvre de façon précoce, dès le développement embryonnaire, de façon à bénéficier des périodes où l’oiseau présente une grande plasticité d’adaptation métabolique et physiologique et de les tester chez trois génotypes de canards (Barbarie, mulard et Pékin) et les deux sexes. Le canard mulard résulte du croisement d’un mâle Barbarie avec une femelle Pékin. Ces trois génotypes de canard ne présentent pas la même sensibilité aux variations de la photopériode et de la température, la même vitesse de croissance, le même comportement alimentaire, ni la même aptitude à la production de foie gras lorsqu’ils sont gavés. Ce projet a pour objectif d’explorer la réponse de ces génotypes face à une combinaison de différentes modalités de stimulation du développement des organes digestifs, de l’hyperphagie (surconsommation spontanée d’aliment) et/ou de la capacité de synthèse et de stockage des lipides par le foie. En conditions standards d’élevage, la capacité d’engraissement corporel global des femelles est en général supérieure à celle des mâles d’où l’intérêt d’étudier la réponse des canards des deux sexes. Les leviers testés seront l’exposition à une baisse de température au cours de la dernière phase de développement embryonnaire et de la croissance, la composition (ratio énergie/protéines, teneurs en fibres et antioxydants) et les modalités de distribution de l’aliment (durée et fréquence des repas, restriction suivie d’un apport à volonté), la durée et l’intensité de l’éclairage.

Bénéfices attendus

Sur le plan scientifique, ce projet mettra à profit les connaissances récemment acquises sur la programmation thermique embryonnaire et post-éclosion des oiseaux (poulets, canards) et devrait permettre d’enrichir celles portant sur le métabolisme des lipides du canard en croissance et la régulation de son ingéré alimentaire sous l’effet conjugué de différents facteurs, la photopériode (durée et intensité d’éclairage), les modalités de distribution de l’aliment (durée et fréquence des repas, restriction, distribution à volonté) et la composition de l’aliment (ratio énergie/protéines, teneurs en fibres et antioxydants). Ce projet permettra aussi d’enrichir les connaissances sur le comportement alimentaire du canard. L’objectif de ce projet est de chercher une alternative à l’alimentation forcée représentée par l’acte de gavage pour l’obtention d’un foie engraissé. Si la combinaison des leviers précités permet d’atteindre cet objectif, il représentera un changement évident de pratique d’élevage. Il s’agira ensuite de la valider et de l’optimiser puis d’évaluer son impact sur les aspects environnementaux, économiques et sociétaux. Les résultats de ce projet permettront aussi d’ouvrir un large champ d’investigation pour décortiquer les mécanismes comportementaux, physiologiques et métaboliques mis en œuvre chez les animaux aux différents stades de leur croissance et de la phase d’engraissement du foie.

Procédures

A l’éclosion, les canetons seront sexés, pesés et leur aspect visuel et leur vivacité seront évalués. Au cours de la croissance, les canards seront pesés en semaines 1, 2, 4, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 et 17. Une prise de sang au sinus occipital sera réalisée sur 20 canards vigiles par groupe et par semaine d’abattage lors de la période d’alimentation à volonté de S13 à S17 soit un total de 600 canards. Cela nous permettra de déterminer la concentration plasmatique en chémerine, un marqueur de l’engraissement du foie et de vérifier que ce marqueur reste robuste même si l’engraissement du foie est éventuellement plus modéré que celui obtenu par gavage. Ces canards seront abattus pour évaluer leur composition corporelle et prélever des échantillons de différents tissus. De J1 à J70, les canards seront exposés à une diminution temporaire quotidienne (6h/24h) de la température ambiante de 10°C par rapport à leur optimum thermique, à des variations de l’intensité lumineuse (40-50 lux pendant les repas et 5-10 lux entre les repas) et de la durée d’éclairage (diminution de 24h à 16h d’éclairage de J1 à J21 puis de 16h à 8h de J70 à J78 et augmentation de 8h à 16h à J85) à une restriction alimentaire de -25% par rapport à l’ingéré à volonté de J70 à J84 suivie par une distribution à volonté de l’aliment de J85 à J119.

Impact sur les animaux

L’exposition à une baisse de la température de 10°C pendant 6 h/24 h pourra induire un inconfort thermique en particulier au cours de la première semaine d’élevage (exposition à 20°C au lieu de 30°C), mais dès l’éclosion, les canetons sont capables de maintenir leur température corporelle lorsque la température ambiante ne descend pas au dessous de 20°C. Ce seuil de température ambiante au-dessus duquel les canards sont capables de maintenir leur température corporelle diminue progressivement avec l’âge et la température dans le bâtiment d'élevage diminue également. Les canetons seront élevés en groupe et sur des copeaux de bois qui apportent un confort thermique lorsque les animaux sont couchés. La phase de restriction alimentaire pourra induire une frustration des animaux. L’apport de fibres dans l’aliment et la mise à disposition de grit (mélange de graviers et de coquilles broyées) et de bottes de pailles sur le sol ont pour objectif de ralentir le transit digestif et de favoriser le comportement exploratoire des canards et donc de réduire leur nervosité éventuelle. La diminution de l’intensité lumineuse favorisera aussi une ambiance calme dans le bâtiment. Le prélèvement de sang peut engendrer une réaction de stress lors de la contention et l’animal peut ressentir une douleur modérée lors de la piqûre. Le diamètre des aiguilles qui seront utilisées pour les prélèvements de sang sera adapté au gabarit de l’animal. Il n’y a pas en principe de saignement post-prélèvement et la cicatrisation est très rapide. La prise de sang est réalisée avec du matériel stérile dans un environnement propre pour limiter le risque d’infection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en respectant la règlementation en vigueur (abattage dans des abattoirs agréés) pour évaluer leur composition corporelle, l’engraissement du foie et prélever des échantillons de différents tissus.

Remplacement

Etant donné que cette étude porte sur les alternatives au gavage du canard en utilisant différents leviers physiologiques et métaboliques, l’utilisation de l’animal ne peut pas être remplacée par un modèle d’étude in vitro ou in silico.

Réduction

L’effectif total d’animaux mis en procédure dans cette étude est 600. La concentration du plasma en chémerine (une hormone marqueur de l’engraissement du foie) sera déterminée sur 20 canards par sexe et par génotype qui seront abattus chaque semaine au cours de la dernière période d’élevage (S13-S17) lors de l’alimentation à volonté. Les paramètres de composition corporelle et d’expression tissulaire de la chémerine seront mesurés sur 20 canards par sexe et par génotype. Ces effectifs sont suffisants pour mettre en évidence un effet significatif des conditions d’élevage au regard de l’expérience acquise sur des études précédentes concernant ces différents paramètres.

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupe et au sol sur une litière de copeaux de bois dans un bâtiment d’élevage standard. Ils disposeront de mangeoires circulaires pour la première semaine afin de permettre un accès plus facile à l’aliment puis ensuite de mangeoires linéaires qui sont plus hautes pour éviter le gaspillage alimentaire. L’accès à l’eau sera effectué avec des abreuvoirs en cloche. En dehors des repas, l’intensité lumineuse sera réduite à 5-10 lux pour limiter la nervosité des animaux. Le milieu sera enrichi avec des bottes de paille permettant aux animaux d’exercer une activité exploratoire en particulier lors de la période de restriction alimentaire. Les effets des conditions d’élevage sur le comportement et l’activité des animaux seront évalués à 35 jours pour la phase de croissance, à 85 jours pour la phase de restriction alimentaire et à 105 jours pour la phase d’alimentation à volonté à l’aide d’une méthode d’évaluation du bien-être. Cette méthode comporte 3 étapes : un questionnaire regroupant tous les indicateurs de moyens, qui sont liés à l’environnement de l’animal, des mesures de comportement sur un échantillonnage d’animaux et des informations sanitaires. Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Une grille d'évaluation (indicateurs physiologiques, comportementaux et d'état corporel) sera mise en place afin d'assurer un suivi quotidien et de détecter précocement toute altération du bien-être des animaux. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par un point limite (animal blessé et/ou prostré plus de 24 h et ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver) entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation pour un placement en infirmerie ou une mise à mort selon l’état corporel de l’animal.

Choix des espèces

L’objectif de ce projet est de tester une combinaison de leviers physiologiques et métaboliques susceptibles d’induire un engraissement du foie chez le canard en croissance. Il n’existe pas de modèle mathématique ni de test in vitro permettant d’atteindre cet objectif. La possibilité d’expérimenter chez l’animal cible du projet (canard) est la plus adaptée. Le canard mulard résulte du croisement d’un mâle Barbarie avec une femelle Pékin. Ces trois génotypes de canard ne présentent pas la même sensibilité aux variations de la photopériode et de la température, la même vitesse de croissance, le même comportement alimentaire, ni la même aptitude à la production de foie gras lorsqu’ils sont gavés. Ce projet a pour objectif d’explorer la réponse de ces génotypes face à une combinaison de différentes modalités de stimulation du développement des organes digestifs, de l’hyperphagie (surconsommation spontanée d’aliment) et de la capacité de synthèse et de stockage des lipides par le foie. Nous élèverons les canards de l’éclosion jusqu’à l’âge de 13 à 17 semaines correspondant à la période de distribution à volonté de l’aliment afin de suivre l'évolution hebdomadaire de l’engraissement du foie. Pour stimuler la surconsommation d’aliment et donc la synthèse de lipides par le foie, les canards vont être soumis au préalable à une période de restriction alimentaire pendant les semaines 11 et 12. Cette restriction alimentaire ne peut pas intervenir trop tôt dans la croissance des animaux afin d’éviter un impact à long terme sur leur développement corporel.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 964
Souffrances
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Devenir
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Aspergées d'urine de mâle, séparées de leurs petits dix minutes par jour ou livrées six jours de suite à des mâles agressifs, des souris mères vont être utilisées pour provoquer un traumatisme précoce chez leurs souriceaux. Au total, 964 souris sont engagées dans ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 510 d'entre elles et sévère pour 454. Les souriceaux passent ensuite des tests d'anxiété, d'anhédonie et de résignation, à l'adolescence puis à l'âge adulte, avant que 454 souris soient tuées, les mères, les petits et trente mâles agressifs rejoignant l'élevage ou d'autres expériences. Le porteur écrit que l'analgésie et le renforcement positif ne peuvent être envisagés, puisque la douleur psychique visée forme la base même du modèle.

Objectifs

Les expériences de vie précoce pendant l’enfance, qu’elles soient positives ou négatives, peuvent laisser des traces indélibiles sur le cerveau et le développement psychologique. En effet l’exposition précoce à des traumatismes psychosociaux, incluant entre autres la maltraitance infantile, est indiscutablement l’un des plus importants facteurs prédicteurs de pathologies psychiatriques à l’adolescence et à l’âge adulte, notamment de la dépression et du suicide. Différents modèles animaux chez la souris ont été mis en place pour étudier les conséquences du stress précoce sur le développement cérébral et psychologique, mais ces modèles se concentrent principalement sur des périodes tardives du développement (après le sevrage), et nos connaissances des effets à long terme sur le cerveau du stress infantile sont extremement limitées. Nos connaissances des mécanismes cellulaires participant à la formation et à la persistance des mémoires traumatiques précoces sont aussi très lacunaires. Afin d’étudier ces mécanismes, nous nous proposons ici de mettre en place et de tester la validité d’une procédure de stress indirect (l'expositition indirecte de souriceaux à l'agression physique de leur mère) basée sur l’experience sensorielle et la contagion émotionnelle, pouvant mimer chez la souris un traumatisme psychologique infantile avant le sevrage des animaux. Nous testerons finalement comment cette expérience peut precipiter la survenue de comportements de type anxieux et dépressifs à l’adolescence et l’age adulte.

Bénéfices attendus

Il n’existe actuellement aucun modèle animal permettant d’étudier les conséquences du trauma infantile sur le cerveau. Pour autant, l’adversité précoce est sans conteste le premier facteur de vulnérabilité pour les maladies psychiatriques telles que la dépression, les troubles anxieux, le syndrome de stress-posttraumatique, et pour le suicide. Outre la souffrance morale induite par ces pathologies, elles constituent un enjeu majeur de sante publique compte tenu du fardeau socio-économique engendré. Ces pathologies sont difficiles à prendre en charge, avec des traitements qui sont actuellement peu satisfaisants en termes de cout et d’efficacité. La mise en place d’un modèle pertinent de trauma psychosocial infantile permettrait dans ce cadre de mieux comprendre, d’un point de vue fondamental, comment le stress précoce affecte le cerveau et son développement. Cela permettrait également de disposer d’un outil pertinent pour étudier les mécanismes cellulaires mis en jeu dans la formation et la persistance des mémoires traumatiques précoces, et comment elles influent notre comportement. Si l’objectif à court terme de cette recherche fondamentale n’est pas la mise au point d’un outil thérapeutique visant à améliorer la prise en charge de populations cliniques victimes de trauma psychosocial pendant l’enfance, il est certain qu’une étape indispensable vers cet objectif est la compréhension des mécanismes neurobiologiques mis en jeu.

Procédures

- 8 mères ne subiront aucune manipulation (groupe contrôle) - 16 mères subiront une aspersion d'urine de mâle. - 16 mères subiront une séparation de leurs petits de 10 min pendant 6 jours. - 16 mères seront exposées à des comportements antagonistes (défaite sociale) durant 10 min et répétés sur 6 jours - 16 mères seront aspergées d'urine de mâle et isolées 10 min de leur petit, et cela, à un rythme d'une fois par jour sur 6 jours. - 60 mâles seront utilisés pour sélectionner des individus agressifs. - 40 souris sentinelles seront utilisées pour sélectionner des individus agressifs. - 360 petits seront pesés soit entre 3 et 8 jours postnatal soit entre 14 et 21 jours apres la naissance. - 160 petits seront utilisés dans des tests comportementaux, deux fois par test (une fois pendant l'adolescence, l'autre fois à l'age adulte). Ces tests sont effectués au cours de sessions uniques, allant de 3 à 10 minutes, et visent à mesurer les comportements sociaux, les conflits motivationnels et l'anxieté, l'anhédonie et la résignation des animaux.

Impact sur les animaux

Le modèle de défaite sociale (DS), qui consiste à être exposé à des comportements antagonistes de facon répetée induira de la douleur physique chez les mères sujettes directement au modèle. Il induira également de la douleur psychique, un état de stress aigu pendant la procédure mais aussi durable, en induisant possiblement un phénotype anxiodépressif chez les souris exposées au modèle. Cette douleur psychique est la base du modèle, l’objectif étant d’étudier comment ces changements comportementaux sont transmis aux souriceaux des mères exposées ou modifient leur comportement. L’exposition indirecte à la défaite sociale des souriceaux n’aura aucune incidence d’un point de vue physique, puisqu’elle n’est effectuée que sur les mères. Il est possible cependant que dans l’éventualité où la DS perturberait le comportement maternel, cela induise une détresse physiologique et sensorielle des souriceaux en diminuant la qualité des soins fondamentaux promulgués par leur mère. C’est pour cette raison qu'une attention particulière sera donnée au monitoring des souriceaux et du comportement maternel tout au long du protocole. Par ailleurs si notre hypothèse est validée, il est possible que le modèle induise chez les souriceaux une détresse psychique liée au stress, ce qui est notre objectif, afin d’étudier les substrats neurobiologiques et conséquences comportementales de ce stress. Etant donné que les tests de comportement sont basés sur des mesures quantitatives ou qualitatives d’exploration dans des dispositifs nouveaux et donc possiblement anxiogènes, il est possible que les tests utilisés puissent induire un stress léger chez les animaux. Ces tests sont cependant de courtes durées (10 minutes maximum), et ne sont pas basés sur des situations hautement aversives. Ces tests ne sont d’ailleurs pas connus pour induire de changements physiologiques ou comportementaux durables chez les animaux.

Devenir

Pour la validation du modèle, tous les animaux experimentaux (400 souriceaux et 80 femelles) seront réaffectés à notre élevage de souris (à condition que nos résultats ne montrent aucune atteinte au comportement maternel), afin de permettre la génération de nouveaux souriceaux. Les souris agressives utilisees pour la defaite sociale (nous estimons à la moitié le nombre de souris qui rempliront les critères d'agressivité, soient 30 souris) seront par ailleurs maintenues en vie pour de futures experiences de défaite sociale. Les souris sentinelles servant à selectionner les souris agressives, les souris non agressives, et toutes les souris utilisées pour etudier les effets du modèle sur le comportement seront mises à mort à la fin des expériences.

Remplacement

Aucune méthode alternative in vitro ou in silico n’est disponible à ce jour pour répondre à la problématique posée. Le stress chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. La souris est par ailleurs un choix pertinent de par les homologies structurelles qui existent avec l’homme dans l’organisation des zones cérébrales impliquées dans la réponse au stress et les émotions.

Réduction

Nous souhaitons ici pouvoir évaluer une taille d’effet forte et être confiants dans les effets que nous observons, garantissant ainsi la fiabilité de nos conclusions et la reproductibilité future du modèle. Nos effectifs intègrent donc le fait de pouvoir comparer statistiquement les groupes expérimentaux pour les différentes variables comportementales (témoins, DS susceptibles : c’est-à-dire qui ont un comportement altéré à la suite du modèle de DS, DS résilients : qui ne présentent pas de modification comportementale à la suite du modèle). Basé sur la literature des effets comportementaux du stress et des changements neurobiologiques qui y sont associés, un dimorphisme sexuel est suspecté. C’est pourquoi nous utiliserons à la fois des males et des femelles en considerant ici le sexe comme une variable d’analyse. Seuls les mâles agressifs sélectionnés pourront être réutilisés pour la suite des expériences. Les effets du modèle sur le comportement des souriceaux sera testé à la fois à 22 jours et à l’âge adulte (63 jours) sur les mêmes souris, plutôt que d’utiliser des cohortes différentes pour ces différents temps de mesure, diminuant ainsi le nombre d’animaux utilisés. En l’absence d’effet délétère sur le comportement maternel et la survie des souriceaux, les animaux utilisés pour la validation du modèle pourront réintégrer l’élevage. Les tests statistiques seront adaptés à de petits effectifs expérimentaux.

Raffinement

Les conditions d’élevage des animaux seront optimisées avec la mise à disposition de plusieurs supports pour la construction des nids (carton, coton, papier) et de bâtons de bois pour favoriser le comportement de ronger qui est important pour cette espèce (Raffinement hébergement). Des habituations à la pièce d’expérimentation d’au moins une heure seront réalisées avant les tests comportementaux. Les mères seront habituées à la manipulation au moins une semaine avant la naissance des petits. Les jeunes seront manipulés avec douceur et par des personnes habituées à manipuler des jeunes souriceaux. Nous incluons ici une procédure pilote en trois étapes pouvant chacune donner lieu à un arrêt total des expériences. La phase du projet étudiant l’impact de la DS indirecte sur les jeunes sera uniquement lancée si nous n’observons aucune surmortalité des petits par rapport aux mères contrôles au cours de cette procédure pilote (Raffinement des procédures). Des grilles d’évaluation de la douleur physique et de la qualité des soins maternels ont été créées pour définir précisément les points limites. Ce modèle visant à induire des atteintes psychiques, l’analgésie et le renforcement positif, ou tout traitement pouvant interférer avec l’étude ne peuvent être envisagés (réduction des douleurs physiques et psychiques associées aux procédures).

Choix des espèces

Les similarités entre la neurobiologie humaine et celle de la souris et la possibilité d’utiliser des animaux transgéniques permettant l’utilisation d’outils de neurosciences intégratives font de la souris le modèle animal le plus pertinent. Des souris OGM (phénotype non-dommageable) seront utilisées permettant d’induire l’expression permanente d’un rapporteur fluorescent dans les neurones activés pendant une fenêtre temporelle précise. Le choix de cette lignée est donc motivé par le fait que si notre modèle induit un phénotype robuste chez la descendance des souris exposées à la défaite sociale, elle nous permettra de visualiser les neurones activés pendant la défaite sociale, et d’étudier plus en avant la formation, la consolidation et le rappel de cette trace mnésique, ce qui est un objectif à long terme de ce projet. Par ailleurs des souris non-OGM classiquement etudiées seront utilisées afin de s'assurer que le modèle est viable sur une lignée bien caracterisée, avant la mise en place du modele sur les souris transgeniques. Les mâles agressifs seront d’anciens reproducteurs adultes, car c’est à cet âge que le comportement agressif est le plus marqué. Les souris femelles « sentinelles » seront âgées de 8 semaines (même âge que les mères qui seront utilisées pour la validation du modèle et la mesure de ses effets comportementaux). Mères expérimentales: jeunes adultes (8 semaines) ce qui est nécessaire pour la mise à la reproduction. Progéniture des mères expérimentales : de 3 jours après la naissance à l’âge adulte, car le modèle vise à induire un stress postnatal très précoce, pendant la période infantile. Les effets comportementaux du modèle seront testés après sevrage (à 21 jours) et à l’âge adulte (à 63 jours), puisque nous souhaitons connaitre les conséquences comportementales à long terme du modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 64
Rats : 64
Souffrances
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Devenir
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Deux heures de chirurgie pour fixer un support sur le crâne, jusqu'à quarante séances d'IRM en contention sur six à huit mois, une prise de sang par semaine pendant deux mois : 64 souris et 64 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certains reçoivent en plus une injection de virus fluorescent dans le cerveau pendant l'opération. Le projet est présenté comme une amélioration du bien-être des animaux non-humains, puisqu'il vise un berceau d'IRM plus confortable que les barres d'oreilles habituelles, et les prises de sang hebdomadaires dosent l'hormone du stress. Tous les rongeurs sont tués à la fin pour chercher dans leur cerveau les marqueurs moléculaires de ce même stress.

Objectifs

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technologie très courante. Une de ces applications, appelée IRM fonctionnelle (IRMf), permet d’obtenir des évaluations non invasives de l’activation cérébrale rendant ainsi possible un suivi à long-terme. Le développement de cette technique chez le rongeur, avec le but d’établir une cartographie fonctionnelle de leurs fonctions cognitives, permettra d’établir un lien avec la recherche humaine. Pour cela, il est nécessaire d’effectuer les mêmes modalités d’imagerie et dans les mêmes conditions physiologiques chez les rongeurs et dans l’espèce humaine. Jusqu’à présent, les contraintes liées à l’IRMf notamment en terme d’immobilité, ont conduit essentiellement à la réalisation de protocoles sur rongeurs anesthésiés. Cependant, l'utilisation d'anesthésiques pendant l'IRMf empêche toute investigation sur les modalités de traitement des informations par le cerveau de façon consciente . La réalisation d'études chez des animaux non anesthésiés présente donc un intérêt majeur. Nous souhaitons construire un tout nouveau berceau IRM qui sera utilisé dans un protocole d’habituation pour l'adaptation des rongeurs à l'environnement du scanner, améliorant ainsi le bien-être animal et permettant d’obtenir des résultats non biaisés par un état de stress et limitant le nombre de rongeurs nécessaires par étude car induisant une diminution des variabilités inter individus. Ce nouveau berceau sera jugé sur l’amélioration du confort des animaux lors des acquisitions IRMf et la diminution de leur niveau de stress. Les animaux seront maintenus à l’intérieur du berceau à l’aide d’un système de fixation implanté sur le dessus du crâne et évitant donc l’utilisation de la contention par des barres d’oreilles. De plus, l’innovation majeure de notre berceau sera la présence d’un tapis roulant placé dans le berceau qui permettra aux rongeurs de marcher à l’intérieur de l’IRM lors des sessions, ce qui aura pour effet de limiter leur niveau de stress. Une fois l’animal mis en confiance avec son environnement, il augmentera alors ses périodes d’inactivité pendant lesquelles les acquisitions IRM pourront avoir lieu.

Bénéfices attendus

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technologie d’imagerie médicale aujourd’hui très développée et répandue. Une de ces applications, appelée IRM fonctionnelle (IRMf), permet de visualiser, de manière indirecte, l’activité cérébrale. L’IRMf est un outil performant pouvant être utilisée sur un grand nombre d’animaux, ce qui en fait un pont majeur vers la recherche humaine. Le développement de cette technique chez le rongeur afin de pouvoir dresser une cartographie fonctionnelle des fonctions cognitives complexes et donc essentiel pour ensuite établir un lien translationnel entre la recherche animal et humaine. Cela nécessite que les acquisitions se déroulent dans les mêmes conditions à la fois chez l’homme et chez l’animal pour qu’une comparaison puisse se faire. Les acquisitions IRMf chez l’homme se font chez des patients éveillés c’est pourquoi la réalisation d'études chez des animaux non anesthésiés présente un intérêt majeur. De plus, les quelques exemples d’IRMf de rongeurs éveillés sont réalisés dans des conditions stressantes pour l’animal (fixés par des barres d’oreilles, maintenus immobiles…). L’intérêt de notre projet est donc de pouvoir réaliser des enregistrements en IRMf tout en améliorant le bien-être animal afin de réaliser des expériences plus fiables.

Procédures

Ce projet consiste à développer une technique fiable et appropriée d’IRM fonctionnelle chez le rongeur éveillé à l’aide d’un berceau innovant et d’un protocole d’habituation adapté. Pour pallier aux contraintes liées à l’IRMf en terme d’immobilité, les rongeurs devront être soumis à une procédure chirurgicale de courte durée (2h) afin de positionner un système de fixation. Lors de cette intervention, certains animaux recevront une injection (5min) de virus fluorescent au niveau des structures cérébrales. Cela permettra de mesurer lors des acquisitions IRM l’activité neuronale au niveau des structures ciblées. Ces acquisitions IRM auront une durée maximum de 2h en fonction du comportement de l’animal, avec un maximum de 2 séances par semaine (une période d’une semaine entière sera laissée à l’animal pour récupérer entre deux séances consécutives). L’objectif sera de pouvoir acquérir des données sur une période de 6 à 8 mois avec un maximum de 40 sessions sur cette période. En début de procédure, pendant une période de 2 mois, en plus des phases d’étude IRMf, les animaux auront des prélèvements sanguins réguliers (5min, 1 fois par semaine) afin de contrôler leur taux de corticostérone dans le sang (également appelée l’hormone du stress), et des tests de comportements visant à évaluer l’anxiété et la socialisation des animaux seront également réalisés chaque semaine (2 tests de 10min) pour compléter les résultats obtenus avec l’ensemble des données physiologiques.

Impact sur les animaux

Les chirurgies de mise en place des systèmes de fixation et d’injection de virus pourront entraîner des douleurs et/ou une perte de poids dans les jours suivants l’expérimentation. La présence d’un dispositif chirurgical intracérébrale pérenne pourra induire une gêne chez l’animal. Les premières sessions d’habituation pourront stresser les animaux induisant une modification du comportement. L’immobilisation par contention des animaux pourra induire un stress chez les animaux. Les prélèvements sanguins effectués chaque semaine pourront induire un stress chez les animaux.

Devenir

La suite du projet prévoit des analyses histologiques du cerveau afin d’étudier certains marqueurs moléculaires pouvant être lié à l’état de stress des animaux. Les animaux seront donc euthanasiés afin de conserver le cerveau dans un état le plus proche possible de son état physiologique.

Remplacement

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technologie d’imagerie médicale aujourd’hui très développée et répandue. Une de ces applications, appelée IRM fonctionnelle (IRMf), permet de visualiser, de manière indirecte, l’activité cérébrale. L’IRMf est un outil performant pouvant être utilisée sur un grand nombre d’animaux, ce qui en fait un pont majeur vers la recherche humaine. Le développement de cette technique chez le rongeur afin de pouvoir dresser une cartographie des fonctions cognitives complexes est donc essentiel pour ensuite établir un lien direct entre la recherche animale et humaine. Cela nécessite que les acquisitions se déroulent dans les mêmes conditions à la fois chez l’homme et chez l’animal pour qu’une comparaison puisse se faire. Les acquisitions IRMf chez l’homme se font chez des patients éveillés, et c’est pourquoi la réalisation d'études chez des animaux non anesthésiés présente un intérêt majeur pour la comparaison des données. De plus, les quelques exemples d’IRMf de rongeurs éveillés sont réalisés dans des conditions très stressantes pour l’animal (fixés par des barres d’oreilles, maintenus immobiles…), l’intérêt de notre projet est donc d’accéder à ces données tout en améliorant le bien-être animal afin d’obtenir des expériences fiables.

Réduction

Nous avons calculé le nombre de rongeurs à utiliser dans chaque groupe avec un logiciel de statistique et en s’appuyant sur des expériences antérieures similaires d’évaluation du niveau de stress lors d’acquisitions IRM sur rongeurs éveillés. Nous arrivons à 49 rongeurs par groupe. D’après notre expérience, nous savons que chaque rongeur a besoin d’un calendrier différent pour l’entraînement et que certains ne seront jamais en mesure de réaliser des acquisitions IRM éveillés dans de bonne condition, sans stress. Cette proportion d’animaux non entraînables est estimée à 30%. Nous souhaitons pouvoir mettre au point ce protocole à la fois chez la souris et chez le rat. De plus, le but étant de développer un protocole général qui sera utilisé par tout projet ultérieur, il va donc être nécessaire de faire des tests avec les deux sexes. Nous arrivons donc à un total de 128 animaux pour ce projet. Ce nombre pourra être diminué en analysant en continu les données enregistrées. Chaque rongeur étant acheté au fur et à mesure, il n’y aura donc pas d’animaux inutilisés.

Raffinement

Les critères qui seront les plus importants pour cette étude seront l’amélioration du confort des animaux lors des acquisitions IRMf et la diminution de leur niveau de stress. Tous les animaux seront surveillés tout au long de la procédure. Pendant les interventions chirurgicales les animaux sont anesthésiés et recevront un analgésique ainsi que des injections d’anesthétique locales afin d’éviter toutes douleurs. Pour le suivi post chirurgie d’implantation des posts de fixation, nous utiliserons une grille de score dans laquelle des points limites sont déterminés afin de s’assurer que l’état de santé des animaux ne se dégrade pas. Si une souffrance est observée, l'animal sera pris en charge, et des soins adaptés seront mis en place en fonction de son état avec administration d’analgésique pour pallier à cette souffrance. Si un des points limites est atteint alors l’animal sera sortie d'expérimentation.

Choix des espèces

Les résultats précliniques de l'IRMf sur les rongeurs (que ce soit les souris ou les rats) ont été vérifiés à plusieurs reprises chez l'homme, ce qui en fait un bon modèle pour tester des médicaments ou étudier des hypothèses sur le fonctionnement du cerveau. En outre, les scanners IRM précliniques ont de petites cavités, ce qui permet d'utiliser uniquement de petits animaux, et conviennent à l'IRMf sur les rongeurs. Enfin, nous utiliserons des rongeurs adultes mâles et femelles, car l'étude que nous voulons réaliser ne nécessite pas de rongeurs jeunes ou très jeunes. Nous n'utiliserons donc, que des rongeurs entre 2 mois et un an et demi.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 600
Souffrances
▲ -
▲ 372
▲ 228
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 600

Pour savoir comment la lumière recale les horloges biologiques, 600 souris privées de certains photorécepteurs vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles passent quinze à vingt jours en obscurité constante, isolées en cage individuelle, sous un capteur infrarouge qui enregistre leur activité. Vient ensuite une injection dans l'œil sous anesthésie, un réveil d'une heure, trente minutes de stimulation lumineuse, puis la mise à mort une heure plus tard pour prélever les tissus. Le porteur annonce que les points limites "spécifiques au projet" seront appliqués, sans dire lesquels.

Objectifs

Le fonctionnement autonome des horloges circadiennes repose sur des mécanismes impliquant des gènes d’horloges et leurs protéines, dont certains forment une boucle de rétroaction autorégulée, avec une rythmicité de 24 heures. L'horloge centrale du noyau suprachiasmatique, dont l'activité est synchronisée par la lumière via les photorécepteurs rétiniens, contrôle par des voies de sortie directes et indirectes, les rythmes de sécrétions hormonales, d'activité locomotrice, de température, de vigilance et le cycle veille/sommeil. En plus de son rôle synchronisateur de l’horloge centrale, la rétine contient également un oscillateur circadien autonome à l’origine de nombreux processus cellulaires, biochimiques, et physiologiques. Dans ce projet, nous évaluerons chez l’adulte et au cours du développement 1) les conséquences de l'absence spécifique d'un type de photorécepteurs sur le fonctionnement endogène des horloges (rétine et horloge centrale) et leur réponse à la lumière, 2) le rôle respectif des différents photorécepteurs sur la réponse à la lumière de ces horloges et 3) les voies de signalisation mise en jeu dans la transmission de l'information photique par les bâtonnets dans la rétine.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de déterminer les conséquences de l'absence spécifique d'un type de photorécepteurs sur le fonctionnement des horloges circadiennes (rétine et noyau suprachiasmatique) et leur réponse à la lumière en utilisant des modèles murins transgéniques, déficients en photorécepteurs. L'altération de la réception de l'information lumineuse chez ces modèles devrait se traduire par des dysfonctionnements de nombreuses fonctions physiologiques des horloges. De plus, l'approche pharmacologique in vivo d'activation/inhibition des voies de signalisation des bâtonnets au sein de la rétine devrait nous permettre de décortiquer de manière précise les mécanismes par lesquels la lumière agit sur nos rythmes circadiens.

Procédures

Les interventions, d'une durée d'environ 3h30, sont listées ci-dessous : 1) Tout d'abord, les animaux adultes seront isolés dans des cages individuelles du début et jusqu’à la fin de l’expérimentation. 2) Les animaux adulte subiront, sous anesthésie générale et locale, une injection intravitréenne de molécules pharmacologiques avec réveil (1h). Après injection et réveil (1h), les animaux seront exposés à une stimulation lumineuse (30 min) et mise à mort 1h après la stimulation.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances : 1) Tout d'abord, les animaux seront placés individuellement dans des cages munies d’un capteur infrarouge permettant de mesurer le rythme de leur activité locomotrice en continu. 2) Afin d’évaluer les paramètres de leur système circadien (période endogène, décalage de phase comportemental), les animaux seront placés pendant 15-20 jours à l’obscurité constante. Le placement de l’animal en condition constante (obscurité constante) est le protocole standard utilisé afin d’évaluer le fonctionnement endogène et la réponse à la lumière du système circadien. 3) Les animaux subiront une chirurgie avec ou sans réveil.

Devenir

Mise à mort pour prélevements de tissus et fin d'expérimentation.

Remplacement

Le but de ce projet est de déterminer 1) les conséquences de l'absence spécifique d'un type de photorécepteurs sur le fonctionnement endogène des horloges et leur réponse à la lumière, 2) le rôle respectif de ces différents photorécepteurs sur la réponse à la lumière des horloges circadiennes. Compte tenu de la complexité de l’environnement tissulaire et le réseau complexe constituant les horloges circadiennes, ne pouvant être reproduits in vitro, ce projet nécessite la réalisation d’expériences dans un environnement intégral, à l’échelle de l’animal. De plus, ce projet fait appel à des modèles murins non transgéniques et transgéniques sélectionnés car ils permettent d'aborder différents aspects scientifiques de notre projet.

Réduction

Pour réduire le nombre total d'animaux: - Nous utilisons des approches non invasives (comportement) ne conduisant pas à la mise à mort de l'animal. -Ceratains animaux utilisés lors des approches noninvasives pourront être utilisés dans des approches ex-vivo. - Plusieurs prélèvements de tissus et certaines mises au point techniques seront réalisés chez le même animal. - Enfin, dans certains cas, chaque animal pourra être son propre contrôle. Le nombre d'animaux requis a été déterminé par une approche statistique.

Raffinement

Ce projet repose sur des procédures maitrisées. L’approche chirurgicale sera réalisée selon les standards de la médecine vétérinaire (asepsie, anesthésie et analgésie). Un soin particulier sera porté à la limitation du stress, au moyen notamment d’un enrichissement varié. Un suivi régulier des animaux sera effectué afin de détecter immédiatement tout signe d’inconfort ou de douleurs. Les soins et les expérimentations seront réalisées par du personnel qualifié. Les points limites spécifiques au projet seront appliqués.

Choix des espèces

Ce projet fait appel principalement à des modèles murins non transgéniques ou modifiés génétiquement. Cette espèce a été sélectionnée car elle présente une grande similitude avec les photorécepteurs chez l’homme et représente donc un modèle expérimental privilégié pour l’étude des mécanismes moléculaires des horloges circadiennes et leur régulation par la lumière. De plus, elle permet d'avoir accès à plusieurs lignées dont le phénotype est bien établi. Les différentes souches sélectionnées sont pertinentes pour évaluer le rôle respectif des différents photorécepteurs, de l’horloge et des connexines dans le fonctionnement endogène et la réponse à la lumière des horloges rétinienne et centrale. Ces souris sont déficientes en : a) photorécepteurs : mélanopsine, opsine des cônes MW, ou bâtonnets. b) connexine 36 : invalidée dans les bâtonnets ou les cônes. c) Horloge dans les bâtonnets ou présentent une mutation conduisant à la dégénérescence des bâtonnets couplée à l’absence d’une horloge fonctionnelle dans les bâtonnets. Afin de mieux comprendre le fonctionnement moléculaire endogène et la réponse à la lumière des horloges circadiennes, des expérimentations chez l'adulte (2-5 mois) et le nouveau né sont indispensables. En effet, les horloges se mettent en place progressivement chez la souris durant la période post-natale. De plus, les différents photorécepteurs réceptionnant l'information lumineuse maturent progressivement et à des stades différents au cours du développement. Nous utiliserons différents stades postnataux : 8, 15 ou 30 jours après la naissance.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 2718
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2298
▲ 420
Devenir
 -
 -
 -
 2718

Une fenêtre d'imagerie de trois millimètres percée dans le crâne sous anesthésie, puis pour 1 770 d'entre elles une injection directe dans le cerveau : 2 718 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Pour 948 autres, un dispositif implanté permet des injections répétées, et 420 subissent des injections dans l'arrière de l'œil, un traumatisme crânien ou l'implantation de cellules tumorales. L'objectif est de cartographier l'espace entre les cellules du cerveau à l'échelle du nanomètre, sur des souris vivantes maintenues tête fixée. Le champ officiel du devenir ne mentionne aucun animal gardé vivant, alors que le texte annonce que les souris porteuses du dispositif implanté seront maintenues en vie, les autres étant tuées pour prélever le cerveau entier.

Objectifs

Environ 25% du volume cérébral est occupé par l'espace extracellulaire (ECS) qui correspond à l’espace se trouvant entre les cellules et qui sert d’environnement à l’échelle microscopique pour le cerveau et forme un chemin de communication chimique entre les cellules. Il a été montré que la structure et la diffusion de l'ECS sont composés d’éléments de nature différentes et qu'elles dépendent de conditions internes et externes, telles que le système de sommeil/éveil ou d’un œdème cellulaire provoqué par un traumatisme cérébral. De plus, l’ECS fournit un réservoir pour les ions impliqués dans l'activité électrique des neurones et joue un rôle clé dans la transmission de substances entre les cellules. Ainsi, l’ECS n'est pas seulement le siège de toutes sortes d'interactions cellule-cellule, mais peut également jouer un rôle important dans des fonctions neuronales cruciales, telles que la mémorisation ou la formation de circuits neuronaux. Afin de visualiser la structure de l'ECS à très petite échelle (nanomètre), nous utiliserons une nouvelle approche d'imagerie, à savoir la technique de Shadow imaging (SUSHI). C'est une méthode de marquage où un produit fluorescent est injecté localement dans le cerveau afin de visualiser l’ECS avec une très haute résolution. En outre, comme le produit fluorescenr ne pénètre pas les cellules saines, toutes les cellules apparaissent en noires, ce qui permet d'imager également la structure anatomique des cellules non marquées. Cette méthode présente de grands avantages puisqu’elle n’est pas sensible à la perte de fluorescence de la molécule (la diffusion du produit fluorescent permet de maintenir un signal constant) ni à la toxicité (puisque le produit fluorescent reste en dehors des cellules). Dans ce projet, nous comptons tester plusieurs produits fluorescents qui présentent tous une gamme de longueur d’onde proche de celui de la GFP (Protéine fluorescente verte) et ne pénètrent pas les membranes cellulaires.

Bénéfices attendus

Cette technique sera utilisée pour imager l’ECS au travers d’un dispositif d'imagerie posée soit sur le cortex soit sur l’hippocampe (petite partie du cerveau qui sert pour la mémoire, le comportement et certaines émotions). Partant de là, nous nous proposons d'effectuer des séances d'imagerie répétées d’un même animal pour cartographier, sur animal vivant et avec une résolution spatiale inédite, la morphologie de l’ECS et caractériser la dynamique (quelques minutes à quelques semaines) des structures fines de l’ECS afin de voir les interactions cellule/cellule à l'échelle des circuits intégrés.

Procédures

Toutes les souris auront la pose d'un dispositif d'imagerie (2718 souris). Pour avoir ce dispositif il faut procéder à une chirugie sur animal endormi qui dure environ 1h avec utilisation de produits anti douleur. Un dispositif d'imagerie de 3mm de diamètre sera fait dans le crâne de la souris et une lamelle sera posée dessus afin de protéger le cerveau de l'extérieur. 1770 souris auront une injection directe dans le cerveau pendant qu'elles seront endormies. L'injection prendra environ 15 minutes et sera faite qu'une seule fois sur ces souris. 948 souris auront une pose d'un dispositif implantatoire dans le cerveau permettant d'injecter plusieurs fois le produit fluorescent. Ce dispositif implantatoire sera posée pendant la chirugie pour le dispositif d'imagerie. Chaque souris de ce groupe aura un dispositif implantatoire et plusieurs injections dans le temps d'une durée de 15 minutes environ chacune. Une injection rétro-orbitales sera faite sur 420 souris. Une injection par oeil et 2 injections par animal au maximum. L’induction d’un traumatisme cranien (impact fait en une fraction de secondes) et l’induction de cellules tumorales (une dizaine de minutes) sera faite sur un total de 420 souris. Toutes les souris auront une préparation des tissus pour l'étude des propriétés cellulaires après une ou plusieurs injections injection (si la souris a un dispositif d'injection ou non). Cette préparation des tissus se fera sur animal endormi avec utilisation d'anti douleur. L'animal sera ensuite euthanasié et le cerveau sera récupéré.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : 1/ un risque de douleur durant la chirurgie et l'induction du traumatisme cranien et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire, ce risque est compensé par l’analgésie. 2/ un risque d'infection lié aux chirurgies, injection retro-orbitale et aux implants 3/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte. Le risque de rejet des animaux non sevrés et le stress de la séparation peuvent également entrainer une nuisance ou un effet indésirable.

Devenir

Les souris subissant la préparation des tissus pour l'étude des propriétés cellulaires seront euthanasiées à la fin de l'expérimentation afin de prélever le cerveau entier. Les souris ayant subi une chirurgie pour l'implantation d'un dispositif d'imagerie seront utilisées pour la microscopie puis euthanasiées à la fin de l'expérimentation si elles ne sont pas utilisées pour la préparation des tissus. Les souris ayant un dispositif implantatoire seront maintenues en vie.

Remplacement

La souris est l'espèce de choix pour étudier le système nerveux des vertébrés, ce qui fournit des informations très facilement transposables à l'homme. Ce protocole nécessite l'utilisation d'animaux. L’objectif de ce projet étant de caractériser l’ECS dans les conditions les plus naturelles possibles, cette étude ne peut être réalisée de manière pertinente avec des modèles sur ordinateurs (in silico) ou sur micro-organismes, organes ou cellules en dehors de leur contexte naturel (in vitro). Le microscope sera, dans un premier temps, validé en imageant de toutes petites particules (nanoparticules) fluorescentes. Toutefois, ces échantillons ne permettent pas réellement de reproduire l’ensemble des paramètres optiques observés dans les échantillons biologiques. C’est pourquoi une seconde étape de validation dans des tranches organotypiques (tranches de partie de cerveau sur une lamelle) apparait cruciale pour optimiser les conditions d’imagerie qui seront utilisées à terme pour l’imagerie sur animal vivant (in vivo).

Réduction

Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode de production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

A chaque étape du projet, le bienêtre de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventilés, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures de chirurgie. L’expérimentateur a une forte expérience pour toutes les procédures proposées. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'Homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'Homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'Homme. Le projet sera réalisé sur des animaux de 1 et 21 jours. Puis sur ces mêmes animaux de 2 à 6 mois, période qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau homogène pour une meilleure reproductibilité des résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système nerveux
Souris : 60
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 60
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 60

Six heures de jeûne, une laparotomie, une ligature de l'œsophage et la pose d'un cathéter dans le canal biliaire : 60 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tuées sous anesthésie à la fin de l'intervention pour prélever leurs organes. L'opération mesure les sécrétions du pancréas et de la bile chez des souris privées du récepteur CD36 dans les papilles gustatives, pour préciser le rôle du "goût du gras" dans la préparation de la digestion. Le bénéfice annoncé à court terme se limite à la description de cette nouvelle lignée, qui pourra ensuite servir de modèle pour d'autres questions. Le choix de l'espèce tient à la lignée elle-même, le porteur écrivant que ce modèle génétiquement modifié n'existe que chez la souris, ce qui le rend selon lui "indispensable".

Objectifs

Il a été rapporté que le goût du gras représente une sixième modalité gustative aux côtés du sucré, du salé, de l'amer, de l'acide et de l'umami. C’est plus précisément les récepteurs gustatifs, exprimés par les cellules des bourgeons du goût (de type 1, 2, et 3) qui permettent la détection des saveurs. Les récepteurs de lipides (CD36, GPR120) exprimés dans les papilles gustatives sont responsables non seulement de la perception lipidique mais également du renforcement de la préférence alimentaire pour les repas riches en gras. Le signal gustatif est transmis au cerveau par les nerfs gustatifs, conduisant à une augmentation des sécrétions digestives préparant le corps à l'arrivée des aliments. On parle alors de l’axe langue – cerveau – intestin. Les études réalisées chez les souris n’exprimant pas CD36 ont démontré qu’elles perdent la perception du goût du gras, due à une altération de l’axe langue – cerveau – intestin, avec notamment une diminution des sécrétions digestives déclenchées lors d’une application linguale de lipides. Comme CD36 est exprimé dans plusieurs tissus et organes, il a été difficile de déterminer chez ces souris, le rôle oral dans les effets observés. Ainsi, des souris génétiquement modifiées qui n’expriment pas CD36 uniquement dans les papilles gustatives ont été générées. Le but de ce projet est d’étudier le rôle de CD36 lingual dans l’activation des sécrétions digestives chez les souris qui n’expriment pas CD36 dans les papilles gustatives.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet permettra la description d’une nouvelle souche de souris génétiquement modifiées qui n’exprime pas le récepteur CD36 dans les papilles gustatives et qui pourra donc servir de modèle animal pour de nouvelles questions sur l’expression de CD36 et le « gout du gras ».

Procédures

L’ensemble des souris sera nourri avec un régime standard et sera pesé de façon hebdomadaire. Six heures avant la manipulation, les souris seront mises à jeun (de nourriture seulement). Lors de la manipulation, une injection sous-cutanée d’analgésiant puis une injection intrapéritonéale d’anesthésiant seront effectuées. Un anesthésique local sera également appliqué. Les souris endormies seront tondues au niveau de l’abdomen. Une laparotomie, une ligature de l’œsophage et cathétérisation du canal biliaire seront réalisés sous anesthésie générale. Un prélèvement sanguin intracardiaque (sous anesthésie toujours) sera réalisé puis les souris seront mises à mort (toujours anesthésiées). Après euthanasie, les organes d’intérêt seront prélevés.

Impact sur les animaux

Le projet requiert de mettre à jeun les souris pendant 6 heures (phase diurne) avant la procédure chirurgicale ce qui peut engendrer un stress pour les animaux, ils auront toutefois un accès ad libitum au biberon d’eau pendant cette période. Les animaux peuvent subir une peur des suites de la contention nécessaire pour les injections sous-cutanées (analgésiques) et intrapéritonéales (anesthésiques). Une douleur est également à prévoir lors de cette injection sous-cutanée et lors de cette injection intrapéritonéale.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour réaliser des prélèvements d’organes.

Remplacement

La sécrétion pancréato-biliaire est une étude faisant intervenir une communication inter-organes ainsi qu’une sécrétion pancréatique in vivo. C’est un paramètre métabolique qui ne peut s’étudier que sur des animaux vivants, ceci expliquant la nécessité de toute la partie expérimentation in vivo. Ainsi, aucun modèle cellulaire ne peut être utilisé pour substituer l’utilisation de modèles animaux

Réduction

L’utilisation de lignées cellulaires in vitro nous a permis de réduire le nombre d’animaux dont nous aurions initialement eu besoin pour les études mécanistiques. Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude correspondra au nombre minimum permettant une étude statistique valable . Ainsi, après estimation confirmée, la taille des groupes minimale est de 15 animaux.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes dans les conditions habituelles de l’animalerie, le calme sera maintenu tant que possible dans la salle d’hébergement et une visite quotidienne sera réalisée. Pour le bien être des souris, du matériel d’enrichissement permettant la construction de nid sera fourni en permanence avec un accès libre à la nourriture et la boisson. De plus, habituer les souris à la contention permettra de diminuer le stress induit par le geste. Pour maximiser l’asepsie, plusieurs précautions seront prises, notamment la tenue du manipulateur, la désinfection des surfaces, l’utilisation d'un champ stérile, la stérilisation des outils de dissection, la tonte de la zone d’incision et la désinfection de la peau.

Choix des espèces

Du point de vue scientifique, la souris reste le modèle de choix qui est assez documenté sur la phase post-ingestive et le comportement alimentaire. Bien que techniquement plus difficile que l’utilisation du rat, notre modèle animal génétiquement modifié est réalisé seulement chez la souris, c’est pourquoi ce modèle est indispensable. D’un point de vue technique, la disponibilité des outils contribue au choix de modèle de souris. De plus, l’élevage et l’induction de la modification génétique étant plus facile sur les souris, cette espèce est un modèle de choix quant à notre étude.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 6000
Rats : 1500
Cochons d'Inde : 100
Hamsters dorés : 110
Gerbilles de Mongolie : 110
Souffrances
▲ -
▲ 5866
▲ 1954
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 7820

Trier des candidats médicaments avant les études réglementaires : 6 000 souris, 1 500 rats, 110 hamsters dorés, 110 gerbilles de Mongolie et 100 cochons d'Inde vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent jusqu'à quatre administrations par jour pendant vingt-huit jours, à doses toxiques ou maximales tolérées, avec chirurgie pour certaines voies, perfusions de plus d'une heure et prélèvements de sang répétés. Les effets annoncés vont des diarrhées aux signes neurologiques, avec une perte de poids pouvant atteindre 20 %. Le porteur présente ce tri précoce comme un moyen d'éviter des études réglementaires "coûteuses d'un point de vue éthique et économique", et prévoit environ 75 études par an sur cinq ans.

Objectifs

Le projet a pour objectif : • d’étudier les putatifs mécanismes de toxicité liée à l’administration de la molécule d’intérêt. La détection précoce de toxicité permet d’arrêter le développement d’une molécule avant des études de toxicologie règlementaires couteuses d’un point de vue éthique et économique. Ces effets toxiques pourront être reliés à la concentration circulante du candidat médicament administré grâce à des données de toxicocinétique générées en parallèle. • de déterminer dans le cas de toxicité des biomarqueurs pertinents qui pourront être par la suite étudiés chez l’homme. •de caractériser éventuellement des populations répondeuses ou non à la molécule d’intérêt en associant des méthodes d’analyses ex vivo de génomique, protéomique ou métabolomique

Bénéfices attendus

Le projet vise à détecter très tôt dans le développement les effets de toxicité d'un composés test ce qui obligatoirement implique l'arrêt du développement d’une molécule avant même les études de toxicologie règlementaires coûteuses d’un point de vue éthique, en animaux, et économique. Le projet permet d'apporter des informations aux agences de réglementations pour prendre la décision de commercialiser un médicament chez l'homme ou l'animal. Le projet contribue à mettre sur le marché des médicaments sûrs et sécurisés chez l'homme et chez l'animal pour des maladies dont les besoins thérapeutiques sont non satisfaits à ce jour (domaine du cancer, infectieux et système nerveux). Le projet contribue à comprendre les mécanismes de toxicité d'une famille de composés et sélectionner ainsi des composés d'intérêt et des doses adminsitrées beaucoup plus sûrs.

Procédures

Les animaux subissent des adminsitrations uniques voire répétées sur 28 jours maximum de composé d'intérêt à des doses élévées afin d'identifier des effets secondaires susceptibles d'être observés chez l'homme. Pour les voies d'administration contraignantes, les animaux sont anesthésiés pour éviter tout inconfort ou souffrance inutile. Des prélèvements de sang sur animaux vigiles ou anesthésié sont également effectués pour mesurer les concentrations du composés d'intérêt dans le sang ou les tissus pour évaluer l'exposition des animaux au composé ou suivre un biomarqueur qui réflète l'évolution de lésions. Le maximum d'administrations quotidienne est de 4 et ceux pendant 28 jours maximum. La durée de ces administrations vont de quelques secondes pour une voie orale à moins d'une heure pour les perfusions longue durée sur animal contraint et à plus d'une heure pour des animaux libre de leurs mouvements. Le maximum de prélèvements de sang est limité au volume totale de sang prélevé sur une semaine qui doit être infèrieur à 10% du volume de sang total. La durée de ces prélèvements n'excèdent pas 2 minutes.

Impact sur les animaux

La manipulations des animaux peuvent entrainer des nuisances : - Pesée : stress de la manipulation, limité par de méthodes de préhension douces des animaux (léger) ; - Administrations de produits: stress de la manipulation et éventuelle douleur au point d’injection (léger). Certaines voies d’administrations lentes nécessitent une contention un peu plus longue. Certaines voies d’administration nécessitent une intervention chirurgicale (modéré) : effet de l’anesthésie, douleur per et post-opératoire, fortement limitée par l’anesthésie et l’analgésie adaptées. - Des prélèvements de sang peuvent être effectués : stress de la manipulation et éventuelle douleur au point de prélèvement(léger). - Hébergement individuel temporaire, soit pour recueil d’urine/fécès, soit en post-opératoire (léger). L'exposition des animaux à des doses toxiques ou de doses maximales tolérées de composés à tester peuvent provoquer des effest indésirables. Ces effets seront très limités dans le temps par la mise en place de critères d'arrêt anticipés et de suivi très rigoureux des animaux. Les animaux peuvent manifester des signes légers ou modérés d’inconfort, de stress :changements de comportements, baisse de la prise alimentaire ou hydrique, dégradation de l’état général , modifications de la fréquence respiratoire, manifestation de signes d’origine neurologique, selles diarrhéiques ou perte de poidsl (

Devenir

Les animaux sont tous mis à mort en fin d'étude. Pour les besoins de l’évaluation de la tolérance des composés testés, les organes doivent être observés et des analyses tissulaires réalisées qui nécessitent la mise à mort des animaux en fin d'étude.

Remplacement

De nombreux test in vitro de toxicité remplacent déjà les animaux. Il s'agit de tests orientés sur un organes. Il n'existe pas de tests englobant l'ensemble des systèmes biologiques

Réduction

Le nombre d’animaux est déterminé pour répondre à la question scientifique de l’étude. Le nombre d’animaux s’appuie sur des recommandations internationales dans le domaine de la toxicologie et des publications scientifiques. Le nombre minimal par cohorte est réduit à 3 pour répondre scientifiquement à l’objectif de l’étude. Les recommandations de l’EMA demandent également à réduire autant que possible le nombre d’animaux, notamment en évitant d’ajouter des groupes contrôles ou véhicule quand cela est possible, notamment lorsqu’il existe des données déjà publiées ou historiques. Le nombre d’études sur les 5 prochaines années pour ce projet a été déterminé à partir des données historiques. Concernant les Hamsters, Cobaye et Gerbille environ 4 études par an peuvent être envisagées. Ces études comportent 4 groupes d’au maximum 4 animaux soit 16 animaux par études. Concernant les souris et rats, les études par composé comportent 4 groupes de 5 animaux en moyenne (minimum n=3, maximum n=8) soit 20 animaux pour un composé. Nous considérons 1 étude par composé et nous envisageons de tester environ 75 composés par an soit 75 études par an, avec un 80% d’études souris et 20% d’études rats. Les données expérimentales sont analysées avec des tests statistiques adaptés. Dans le cadre de la réduction du nombre d’animaux, lors d’administration de fortes doses, un ou deux animaux de lacohorte est traité afin d’évaluer la tolérance au produit à fortes doses. En cas de signes cliniques majeurs sur cesanimaux, le reste de la cohorte ne sera pas traité aux fortes doses. Par ailleurs, les fortes doses seront administrées lorsque la certitude d’absence d’effets secondaires sera observée sur les doses inférieures autant que possible.

Raffinement

L'ensemble des procédures contraignantes jugées douloureuses pour les animaux sont faites sous anesthésie générale par inhalation ou par injection de composés à propriétés anesthésiantes. Les étapes de contention sont limitées (

Choix des espèces

Le choix de l’espèce est défini par les lignes directrices internationales (ex. ICH, CHMP, OECD, WHO, FDA, MHLW) et sur des bases scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le(s) véhicule(s) envisagé(s) et les données disponibles de pharmacocinétique, de métabolisme et de toxicologie in vitro. Le stade adulte est celui utilisé afin de disposer d’animaux dont les systèmes biologiques sont matures. Exceptionnellement, des animaux juvéniles pourraient être utilisés si un impact sur le développement de l’animal doit être évalué.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 125
Souffrances
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▲ 125
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Devenir
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 125

Pour arrêter la formulation définitive d'un anticancéreux avant sa production à grande échelle, 125 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules tumorales sous la peau, puis trois injections intraveineuses hebdomadaires du composé testé, avec pesée et mesure de la tumeur trois fois par semaine pendant cent jours. Le porteur indique avoir déjà évalué cette molécule, seule et encapsulée, dans le même modèle tumoral, avec de "très bonnes réponses anti-tumorales". Il refait l'expérience pour ajuster l'enveloppe du produit aux contraintes industrielles, en affirmant devoir mesurer son effet sur un "organisme entier".

Objectifs

Le système immunitaire joue un rôle essentiel dans le développement des cancers. Récemment, de nouvelles immunothérapies permettant la modulation du système immunitaire ont permis une avancée majeure dans la prise en charge des patients. Dans ce sens, une molécule contenue dans les bactéries a été mise en évidence pour son efficacité à stimuler le système immunitaire. La détoxification de ce composé et son encapsulation ont permis d’améliorer sa pharmacocinétique et réduire sa toxicité pour permettre son injection intraveineuse. Ce projet vise à déterminer la meilleure formulation pour encapsuler notre molécule dans un modèle de cancer colorectal implanté en sous-cutané chez la souris immunocompétente. Les cancers colorectaux font partie des types de cancers les plus répandus. C’est le 3e cancer le plus fréquent chez l’homme après ceux de la prostate et du poumon, et c’est le 2e cancer le plus fréquent chez la femme après celui du sein. Nous avons déjà évalué dans ce même modèle tumoral notre molécule seule ou encapsulée. Dans les deux cas nous avons obtenu une très bonne tolérance et des très bonnes réponses anti-tumorales. Afin d'évaluer notre molécule dans des essais cliniques et pour répondre aux contraintes de la production à grande échelle, nous devons optimiser notre formule pour l'encapsuler. Ce projet a pour objectif de déterminer la formulation définitive de notre produit

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de définir la composition finale de notre formulation avant son évaluation en clinique. Cette approche thérapeutique permettra au mieux de guérir les patients atteints de cancers colorectaux, sinon de ralentir la progression tumorale. Ces résultats sont nécessaires afin de procéder à l’évaluation ultérieure de ces molécules dans le cadre d’études cliniques précoces chez l’Homme, prévues en 2026.

Procédures

Pour chaque souris : - 1 injection sous-cutanée de cellules tumorales sous vapeur d’isoflurane (3,5 %) - durée < 1minute. - à chaque administration du traitement (1 fois/semaine, 3 fois) : 1 contention + 1 injection intraveineuse (animal vigile) du composé testé - durée < 5 minutes - à chaque pesées et mesures des volumes tumoraux (3 fois/semaine) : 1 contention < 1min.

Impact sur les animaux

- douleur lors d’injection de cellules tumorales en sous-cutané (durée de quelques minutes, une fois), - gêne à la locomotion, nuisances possibles si le volume tumoral atteint le point limite. Il n’y a pas de métastase attendue avec les modèles tumoraux utilisés. - stress lié à la contention et aux mesures des volumes tumoraux cutanés (durée de quelques minutes) - douleur lors d’injection dans la veine caudale (durée de quelques minutes, trois fois)

Devenir

Les animaux seront mis à mort 100 jours post-greffe après si aucun point limite n’a été atteint avant ce délai afin d’observer et quantifier la réponse anti-tumorale sur le long terme.

Remplacement

Avant le passage chez l’animal, l’efficacité de notre molécule et de notre formulation ont déjà été validées sur des modèles in vitro par toutes les techniques pertinentes pour l'étude de nos produits. Nous devons passer maintenant à l'in vivo pour évaluer son effet sur un organisme entier. En effet, la sensibilité des cellules tumorales aux traitements anti-cancéreux dépend fortement du microenvironnement. Par ailleurs plusieurs paramètres impactants sur l’élimination, le métabolisme et la diffusion du médicament dans la tumeur nécessitent de travailler sur un organisme entier. Pour toutes ces raisons nous devons effectuer les études d’efficacité sur la souris.

Réduction

Le nombre d'animaux a été déterminé à l'aide d'un outil statistique et la procédure sera réalisée sur le nombre minimal d’animaux nécessaires pour permettre de conclure de façon statistiquement fiable.

Raffinement

Avant toute manipulation, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation et d’habituation au(x)manipulateur(s) pendant 7 jours. Après la période d’acclimatation et avant le début des procédures nous habituerons les animaux à la manipulation en les pesant et en les contenant une fois par jour pendant 5 jours. Les expérimentateurs sont expérimentés et sont à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures. L’état général des souris sera aussi suivi et annoté dans le cadre de l’expérimentation. Les animaux seront observés quotidiennement en surveillant leur état général. Des points limites détectés via une grille de score (détaillée dans le paragraphe dédié) permettront, en fonction des observations, la mise en place des mesures nécessaires afin que le bien-être de l’animal soit respecté. Les animaux seront hébergés en groupe de 5 souris par cage et chaque cage présentera des enrichissements (coton de nidation, tunnels pour jeux.

Choix des espèces

Les souches murines sont particulièrement adaptées pour l’étude de tumeurs de par la disponibilité de modèles tumoraux, de réactifs et permettent de constituer des groupes d’effectifs compatibles avec des résultats statistiquement significatifs. Les souris immunocompétentes sont particulièrement utilisées pour l’étude de l’efficacité antitumorale dans le cas de la stimulation du système immunitaire comme immunothérapie antitumorale. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 à 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale.