Procédures modérées

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  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Macaques à longue queue : 44
Souffrances
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Devenir
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44 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une injection intraoculaire d'un outil de thérapie génique sous anesthésie générale, des examens oculaires répétés et deux prélèvements sanguins, avant le prélèvement des deux yeux et la mise à mort, pour tester une correction de la maladie de Stargardt. Le porteur retient le primate car la fovéa, région ciblée de la rétine, n'existe que chez les simiens. Il présente l'étude comme une preuve de concept en vue d'essais chez l'humain.

Objectifs

La maladie de Stargardt est une maladie aveuglante de l’œil pour laquelle il n'existe encore pas de traitement à ce jour. Elle est caractérisée par une dégénérescence progressive des cellules photosensibles de la partie centrale de la rétine et touche 1 personne sur 20000 à 30000. Les patients présentent une atteinte progressive de la vision centrale impactant de manière significative la lecture, la conduite, la reconnaissance faciale et la perception des couleurs mais conservent la vision périphérique. La maladie de Stargardt est d’origine génétique et a pour cause dans 20% des cas une mutation d’un gène appelé ABCA4 présent sur le chromosome 1. Cette modification du gène par rapport à un gène normal entraine par conséquence une altération de son fonctionnement et de l’activité des cellules photosensible de la rétine. En effet, chez des personnes présentant une vision normale, ce gène est responsable de la synthèse d’une protéine impliquée dans l’élimination de déchets cellulaires (acides rétinoïdes) produits par les photorécepteurs de la rétine lors du cycle normal de la vision. Le dysfonctionnement du gène mène à l'accumulation de ces déchets et plus gravement à la dégénérescence progressive des cellules photoréceptrices de la rétine. Les avancées de la recherche en thérapie génique permettent aujourd'hui de modifier le matériel génétique de certaines cellules pour guérir des maladies liées à l'atteinte du génome. Plus précisément, les nouvelles approches d'édition du génome sont très prometteuses et permettent aujourd'hui de modifier précisément des parties spécifiques de gènes présentant une ou plusieurs mutations. La force de ces outils est telle qu’elle permet de modifier de manière extrêmement précise une petite partie de gène sans altérer le reste de l'ADN. Ces nouvelles approches permettent aujourd'hui d'espérer positivement pourvoir corriger des mutations pouvant causer des pathologies oculaires sévères chez l'Homme. C’est ainsi dans ce cadre que ce projet s’inscrit avec pour objectif d'étudier les effets de l'injection d’un outil génétique correcteur du gène déficient et notamment s’assurer de sa bonne intégration dans les cellules photosensibles de la rétine chez le primate non-humain.

Bénéfices attendus

A terme, le bénéfice de cette étude sera d'établir une preuve de concept solide scientifiquement permettant de pouvoir transposer directement cette technique comme outil thérapeutique fiable pour le démarrage d'essais cliniques chez l'Homme.

Procédures

Les interventions seront menées chez le macaque cynomolgus et toutes seront réalisées sous anesthésie générale. Les interventions seront les suivantes : (1) réalisation d'examens oculaires : 1 examen réalisé pré-injection puis plusieurs examens d’environ 20-30 minutes par animal à raison d’un examen toutes les deux semaines pendant la phase d’incubation (minimum 3 mois) ; (2) injections intraoculaires de la solution thérapeutique (une seule chirurgie par animal d’une durée d’environ 1h) ; (3) deux prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie générale (10 minutes par prélèvement) ; (4) prélèvement des yeux réalisé sous couverture analgésique et anesthésie profonde suivi de la mise à mort de l’animal (durée totale 60 minutes).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux sont un stress provoqué par la réalisation de certains gestes techniques tels que la capture de l’animal, les contentions répétées (2x par jour pendant 7 jours post injection) pour l’administration de pommade oculaire, une légère perte de poids consécutive à l’opération et le maintien en infirmerie les jours suivant les injections intraoculaires. Une légère douleur liée à l’injection intramusculaire de l’anesthésique pour la réalisation des gestes techniques (OCT, Injection intraoculaire d’AAV sous anesthésie générale) peut être observée également. Les chirurgies, bien que réalisées sous anesthésie générale et couverture analgésique, peuvent engendrer un leger inconfort au niveau de l'oeil le jour précédent l'injection et provoquer dans de très rare cas une légère réaction inflammatoire indolore au niveau de la sclère (autour du point d'entrée de la micropipette d'injection).

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort. En effet, un prélèvement des deux yeux réalisé sous anesthésie profonde sera nécéssaire pour analyse des tissues oculaires nécéssitant la mise à mort de l'animal suite au prélèvement.

Remplacement

La maladie de Stargardt affecte les cellules photoréceptrices de la fovéa, c'est pourquoi l’utilisation de modèles animaux "inférieurs" tels que les rongeurs n'est pas possible car ils ne possèdent pas de fovéa, structures oculaires cible dans cette étude. De plus, les vecteurs viraux qui seront utilisés ont été testés et validés in vitro sur des explants rétiniens humains et permettent de restaurer la sensibilité à la lumière. Toutefois, aucune étude in-vitro ou substitutive ne permet à ce jour de reproduire les manifestations observées dans la pathologie humaine. La maladie de Stargardt est une maladie de la vision invalidante pour laquelle il n'existe pas de traitement à l'heure actuelle. La technique proposée dans ce projet aura pour objectif la validation d'une preuve de concept visant à plus long terme une application pour des études cliniques chez l'Homme. Ce passage à la clinique nécessite donc une validation dans un modèle animal.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé pour ce projet a été réduit à son maximum afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables pour chacune des condition nécéssaire pour valider la bonne intégration de la construction génétique injectée. Quarante quatre macaques Cynomolgus seront ainsi utilisés sur 5 ans.

Raffinement

Pour chaque procédure réalisée, les interventions seront réalisées sous anesthésie générale complétée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires. L'ensemble des méthodes expérimentales ont été pensées et choisies pour éviter toute souffrance des animaux. Leur état de santé sera surveillé tout au long de l'étude et évalué grâce à la mise en place de points limites. Ces points limites permettront d'intervenir immédiatement s'il y a signe de souffrance en cas d'effets indésirable et de veiller au bien-être des animaux. Ces derniers seront hébergés au minimum par paire, dans des animaleries respectant les standards prévus par la réglementation et un programme d'enrichissement adapté sera mis en place tout au long de l'étude (ex : enrichissements structurels, jouets, litière pour fourrager, nourrissage à la main).

Choix des espèces

La maladie de Stargardt est une maladie altérant spécifiquement les photorécepteurs de la partie centrale de la rétine. Cette région de l’œil contient les cellules (cônes) nécessaires à la vision des couleurs et n’est pas présente chez le rongeur, les chiens ou les porcs ce qui invalide par conséquent leur utilisation pour ce type d'étude. Le primate non-humain a ainsi été choisi car la fovéa n’est présente que chez les simiens (homme inclus). Le modèle PNH choisi et accessible est le macaque Cynomolgus. Cette espèce est l’une des espèces de PNH les plus utilisées en recherche pour ce type d’étude. En effet, le macaque Cynomolgus présente une structure anatomique de la rétine comparable à celle de l'Homme avec la présence de la fovéa. Ce projet sera réalisé avec des animaux jeunes adultes âgés de 3 à 15 ans de manière à ce que les structures oculaires soient développées.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système respiratoire
Souris : 478
Souffrances
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Devenir
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 4
 474

478 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, presque toutes tuées à l'issue et quatre gardées pour l'entraînement du personnel. Elles reçoivent une infection grippale, jusqu'à 26 gavages de microorganismes, des prélèvements de sang et de fèces et des séances d'imagerie sous anesthésie, avant le prélèvement des poumons et du tube digestif. Le porteur teste des probiotiques censés réduire les symptômes grippaux et évoque un objectif commercial. Il affirme que les interactions virus-hôte ne peuvent pas être reconstituées en culture cellulaire.

Objectifs

Les virus influenza A sont responsables de milliers d’infections chaque année et constituent de ce fait un problème de santé publique. Le modèle d'infection grippale par le virus influenza que nous utilisons chez la souris reproduit très bien ces mécanismes inflammatoires et son emploi permet d'étudier en détail la réponse immunitaire développée en réponse à l'infection. Dans ce modèle infectieux, le virus grippal induit une pathologie marquée. Ce modèle pathologique permet de tester des stratégies antivirales (drogues, probiotiques, vaccins) en développement afin de valider leurs effets contre ce type de virus. En outre, des virus modifiés permettent le suivi de la réplication virale in vivo grâce à un système d’imagerie intra-vitale. L’imagerie intra-vitale consiste à observer des processus biologiques et à quantifier des signaux lumineux provenant de l’animal vivant sans devoir l’euthanasier, de façon non-invasive. Ce système permet de visualiser in vivo l’importance de la réplication virale la réponse de l’hôte. L'emploi du modèle souris pour étudier les mécanismes pathologiques liés aux virus influenza est extrêmement puissant car il permet de comprendre la dynamique de l'inflammation pulmonaire et de suivre l'afflux de cellules immunitaires au niveau des voies respiratoires. Il permet ainsi de caractériser finement des éléments clés de la réponse de l'hôte qui peuvent être de futures cibles thérapeutiques. Par ailleurs, certaines souches de microorganismes ont été étudiées pour leurs effets positifs sur ces infections virales En effet, il a été démontré que les produits contenant des probiotiques ont un effet immunomodulateur et un effet protecteur contre les infections virales respiratoires chez les souris et l’Homme Plusieurs études, incluant des essais cliniques chez l’homme, démontrent que certains microorganismes peuvent réduire les symptômes pseudo-grippaux (fièvre, écoulement nasal, incidence de la toux et durée de la prescription d'antibiotiques). Ainsi leur emploi comme agents préventifs et thérapeutiques dans les infections respiratoires communes constitue une piste sérieuse pour la réduction de la sévérité de ces infections dans la population générale.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus à court terme : Certains microorganismes sont déjà inclus dans des produits destinés à la consommation humaine. Si des effets bénéfiques sont confirmés par ces essais, les microorganismes testés au cours du projet pourraient également être inclus dans des études cliniques humaines ciblant les pathologies grippales. Il pourrait amener à un positionnement nouveau pour ce produit et bénéficier à la population générale en terme de bien-être (réduction de symptômes grippaux). Par ailleurs, des bénéfices en termes de connaissance sur l’interaction hôte-microorganisme, et plus particulièrement l’interaction microbiote intestinal/santé pulmonaire devraient pouvoir être obtenus en cours de projet. Il s’agit pour notre équipe de l’intérêt principal. Par quelle(s) voie(s) les microorganismes utilisés peuvent-ils stimuler les réactions de défense de l’hôte ? Dans cet objectif d’acquisition de connaissances sur le mode d’action de microorganismes et le rôle du microbiote intestinal dans des pathologies respiratoires, nous inclurons également un groupe test avec de l’acetate. L’acetate est un acide gras à chaine courte (AGCC) produit et consommé par le microbiote intestinal. Il peut notamment être consommé par certaines espèces bactériennes pour produire un autre AGCC, le butyrate, doté de propriétés anti-inflammatoires. Dans la littérature, une administration d’acetate à des souris dans un modèle comprenant une infection grippale suivie d’une infection bactérienne a permis d’amoindrir les effets de ces agents pathogènes. Nous voudrions voir si une protection peut être conférée dans le cas d’une infection grippale seule. Cela pourrait orienter les futures sélections de souches bactériennes, en retenant des bactéries capables de produire des quantités importantes d’acetate. A plus long terme : Pour les microorganismes nouveaux, n’étant actuellement pas commercialisés, leur mise à disposition sur le marché sera forcément plus longue mais constituent un objectif également à la fois commercial et de bien-être (réduction de symptômes grippaux).

Procédures

Prélèvement de feces : sur animal vigile, 474 animaux concernés, 1 prélèvement = maximum 10 minutes dans un pot transparent, 4 prélèvements prévus pour chaque animal sur la durée de la procédure Gavage : sur animal vigile, 478 animaux concernés, 1 gavage = 5-10 secondes avec insertion d’une sonde de gavage dans l’œsophage et injection de 200µl de liquide, 26 gavages prévus pour chaque animal (1 par jour) Contention pour le gavage, sur animal vigile, 478 animaux concernés, 1 contention = 10 secondes où l’animal est immobilisé par une main de personnel compétent / empêche mouvement pour permettre gavage, 26 contentions prévues pourr chaque animal (1 par jour)? Administration intra-nasale : sur animal anesthésié, 474 animaux concernés, 1 administration = 20 secondes, 1 seule par animal pendant la procédure Anesthésie générale pour administration intra-nasale : sur animal vigile, 474 animaux concernés, 1 anesthésie = 1 piqûre en voie intra-péritonéale avec injection de 150µl, 1 seule par animal pendant la procédure Anesthésie gazeuse générale pour imagerie : sur animal vigile, 474 animaux concernés, 1 anesthésie = faire respirer du gaz isoflurane dans une boite hermétique jusqu’à endormissement puis déplacement des animaux dans l’imageur, prise de clichés et remise en cage pour réveil, durée totale = 5 minutes, 3 sessions d’imagerie Prélèvement de sang : sur animal vigile, 474 animaux concernés, 1 prélèvement = une incision à la veine submandibulaire pour recueillir environ 300µl de sang, durée totale = 30 secondes, 1 seule fois par animal pendant la procédure

Impact sur les animaux

L’aspect dommageable de ce protocole réside dans l’infection virale elle-même. Le virus utilisé génére des symptômes très légers à très sévères, en fonction de la dose utilisée lors de l’infection. Dans le cadre de ce projet, aucune mortalité consécutive à l’infection n’est attendue car nous souhaitons utiliser des doses faibles de virus qui ne génèrent pas de symptômes trop importants. Le suivi quotidien est néanmoins indispensable afin d’effectuer un contrôle des signes cliniques. Les dommages principaux liés à l’infection peuvent se manifester par une perte de poids, une détresse respiratoire (sifflement respiratoire, bronchoconstriction) ou une hypothermie. Des signes cliniques peuvent également être relevés : pelage hérissé, posture voûtée, yeux clos ou mi-clos.

Devenir

A l’exception des animaux destinés à l’entrainement pour la contention et les gavages, les autres animaux subiront un prélèvement d’organes post-mortem (poumons, tractus digestif) incompatible avec une survie.

Remplacement

Les rongeurs sont couramment utilisés pour les études des interactions virus-hôte. De telles expériences ne peuvent être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes. De plus, les paramètres respiratoires : fréquences respiratoires, volumes respiratoires, bronchoconstrictions; ainsi que les paramètres sanguins : pression partielle en oxygène, hypoxie; malgré de gros progrès réalisés dans le développement d'organoïdes respiratoires, ne peuvent encore aujourd'hui être quantifiés que sur l'animal.

Réduction

Comment mentionné dans les objectifs, certains microorganismes sont issus d’un programme de criblage in vitro au préalable. A partir d’une collection contenant plusieurs dizaines de souches de microorganismes, des essais in vitro sont effectués. Ils ont pour but d’identifier des microorganismes potentiellement intéressants. Ainsi seuls des microorganismes les plus prometteurs sont envisagés pour un test in vivo. Alternativement, d’autres microorganismes ont déjà fait preuve d’une efficacité contre une autre pathologie et sont étudiés dans ce projet en repositionnement. Ce sont des candidats avec de bonne chances de succès, également. Par ailleurs, nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles. Dans notre cas, des données acquises les années précédentes nous ont permis de calculer les tailles de groupes suivants avec des paramètres classiques (risques α=0,05 et 1-β=0,9) : Pour les pertes de poids, nous avons mesuré un écart-type de 5.33 et nous aimerions distinguer des groupes différents par 5% de perte de poids. Les tables indiquent dans ce cas 25 animaux nécessaires. Pour les analyses en plethysmographie, nous avons un écart-type de 0.8 sur l’indicateur PenH et nous aimerions distinguer des groupes différents par 0.6 unités de cet indicateur. Les tables indiquent dans ce cas 38 animaux nécessaires. Nous pensons qu’un compromis de 30 animaux par groupe reste raisonnable : il nous permettra de mettre en évidence des différences de poids et nous donnera de bonnes opportunités de voir une différence en détresse respiratoire également. Nous effectuerons des ANOVA non paramétriques (Kruskal-Wallis) suivies de test de Dunnet. D’autres types de tests pourront également être menés, notamment pour les analyses de microbiotes où des procédures dédiées existent.

Raffinement

Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés et pesés quotidiennement. A partir du moment où la phase infectieuse débute, la température des animaux est également prise chaque jour, et un score clinique individuel est établi. Toutes ces mesures représentent une surveillance accrue nécessaire à cette phase. Par ailleurs, les animaux sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas exposer ces animaux sociaux à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux sont séparés ne représentent qu’un temps très faible (5-10minutes, environ une fois par semaine) et ne sont pas considérées comme dommageables. Des anesthésies sont prévues lors des phases qui pourraient être stressantes pour l’animal (administrations intra-nasales). L’anesthésie est également requise pour l’imagerie, afin que l’animal ne bouge pas. Nous veillons toujours à ce que les durées d’anesthésie soient limitées au minimum nécessaire (quelques minutes pour l’imagerie, 30 minutes maximum pour l’administration intra nasale). Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à dechiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger et maisonnettes en carton (sans encre). Le matériel que nous utilisons (sonde rectale pour la prise de température, sonde de gavage) est évidemment adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin (diamètre externe voisin du millimètre), à bords arrondis et de taille adaptée (4cm) pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Des points limites sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Enfin, toutes les personnes manipulant les animaux sont formées et compétentes pour ce type d’expérimentation.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence très largement utilisé dans le cadre de l'étude de la réponse développée en réponse aux infections respiratoires virales. Les animaux seront utilisés à partir de 8 semaines afin de disposer d'un système immunitaire mature.

  • Formation professionnelle
Rats : 290
Souffrances
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Devenir
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 290

290 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Ils servent de support à des étudiants qui s'entraînent aux injections intrapéritonéales, intramusculaires, intraveineuses et au gavage sur animaux vigiles, un même rat pouvant être réutilisé entre la formation et l'évaluation, avant d'être tué puis disséqué. Le porteur justifie l'usage du rat par une formation réglementaire à l'expérimentation animale de niveau praticien. Il affirme la "nécessité" de manipuler des animaux vigiles pour maîtriser ces gestes.

Objectifs

Ce projet s'inscrit dans la formation réglementaire à l'expérimentation animale (niveau praticien), que nous proposons à des étudiants de Licence Professionnelle ou de Bachelor Universitaire de Technologie. Ce projet consiste à former des étudiants d'un point de vue pratique sur les procédures faiblement invasives chez le rat (procédures régulièrement utilisées en expérimentation animale), puis de contrôler leurs connaissances pratiques afin de valider la formation réglementaire. Ce TP permettra à certains étudiants de pratiquer ces procédures pour la première fois de façon individuelle. Notre expérience nous montre qu'il est préférable dans une formation réglementaire de niveau praticien que les étudiants aient l’occasion de manipuler des animaux vigiles et d'acquir de l’autonomie. Le rat est une des espèces les plus utilisées en expérimentation animale. Dans la formation de la licence professionnelle ou du Bachelor Universitaire de Technologie, les étudiants réalisent un TP sur la souris leur permettant d’acquérir les gestes de base sur cette espèce. Ainsi dans un souci de réduction des animaux utilisés, nous avons fait le choix de n’inclure que des rats dans le TP dédié à notre formation praticien.

Bénéfices attendus

Ce TP permettra une validation pratique de la formation à l’expérimentation animale niveau praticien dispensée dans notre établissement. En effet, la réalisation de ce TP (partie apprentissage et partie évaluation) est incluse dans le dossier de validation de notre formation praticien. Etant donné que cette formation à l'expérimentation animale niveau praticien donne aux étudiants, l'ayant validée, la possibilité de travailler avec des animaux de laboratoire dès leur sortie de formation, il nous semble nécessaire de leur donner des bases pratiques et de les évaluer pour s'assurer qu'ils sont bien capables de travailler avec des animaux dans les meilleures conditions pour le bien-être de ces derniers. En outre, le retour des employeurs sur notre formation praticien est très positif, car ils trouvent que nos étudiants sont rapidement autonomes après une prise de poste et que leur maîtrise des gestes techniques leur permetttent d'assurer un travail respectueux de l'animal.

Procédures

Les animaux seront répartis en 3 lots qui seront soumis à des protocoles différents faisant appel à la réalisation de procédures faiblement invasives : - Lot 1 : une administration intrapéritonéale (IP)/un prélèvement sanguin (TP formation) et une administration intramusculaire (IM) (TP évalutation). Les rats recevront par voie IP du sérum physiologique, un produit neutre. Le prélèvement sanguin par voie intraveineuse (IV) dans la veine de la queue sera réalisé sur animal vigile à l'aide d'un tube de contention adapté à son poids. Le volume prélevé sera faible (

Impact sur les animaux

Les procédures réalisées dans ces TP sont faiblement invasives. Les produits adminsitrés sont neutres (sérum physiologiques, eau distillée). Les administrations de produits se feront sous le strict contrôle de l’équipe enseignante, y compris lors de l’évaluation pratique. Ainsi les seules nuisances attendues pour les animaux seront liées au stress de la manipulation mais, afin de diminuer ce stress, les animaux seront préalablement habitués à la manipulation par l'équipe technique.

Devenir

A la fin des protocoles, les animaux seront mis à mort. Ils seront ensuite réutilisés pour les TP de dissection réalisés en 1ère année dans notre formation.

Remplacement

Afin de valider la formation réglementaire à l'expérimentation animale (niveau praticien), il est nécessaire que les étudiants pratiquent les techniques les plus usuelles et les moins invasives (IM, IP, IV et VO) sur animal vigile pour les maîtriser et ceci en complément des autres supports utilisés (vidéos, démonstrations...).

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés a été calculé de manière à prendre en compte le degré de stress et/ou de douleur potentiellement occasionné chez l'animal, tout en permettant une bonne formation pratique des étudiants. L'administration par voie orale sera réalisée une fois par rat et par un étudiant, l'injection par voie IP et le prélèvement de sang par voie IV seront réalisés une seule fois par rat et par un étudiant et enfin l'injection IM sera réalisée par 2 étudiants alternativement sur le même rat (une IM par cuisse). Un enseignant réalisera une démonstration de chaque procédure en utilisant 3 rats. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, l'ensemble des rats sera réutilisé pour le contrôle pratique, mais au minimum 4 jours après la formation pratique pour un meilleur confort de l'animal. Au total, 58 rats maximum seront utilisés par an pour 20 étudiants, soit un total de 290 rats pour 5 ans. Ce chiffre sera bien entendu revu à la baisse si le nombre d'inscrits à la formation est inférieur à 20. Enfin, certains animaux pourront provenir d'un précédent protocole classé hors champ, dans lequel les rats femelles auront eu 2 frottis vaginaux, ou d'un TP de pharmacologie dans lequel, les rats mâles et femelles auront reçu une administration IP unique d'une molécule pharmacologique à action rapide (anxiolytique, antidépresseur, véhicule des molécules...), suivi de tests comportementaux simples. Ceci permettra de réduire encore le nombre d'animaux que nous faisons nâitre dans notre établissement pour ce TP formation praticien.

Raffinement

Les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés, par groupe socialement harmonieux, en présence de deux éléments d'enrichissement (tunnel en plastique et bâton de bois à ronger ou noix). Les animaux auront été habitués à la préhension / contention avec le personnel de l’animalerie, afin qu'ils soient moins stressés lors des procédures réalisées par les étudiants. Avant toute intervention sur l'animal, les étudiants auront visionné les différentes procédures à exécuter sur des vidéos et/ou images et également en démonstration par les enseignants. La pratique des étudiants sur l'animal ne sera réalisée que sous contrôle rigoureux des enseignants. Une attention particulière sera portée sur la nécessité de travailler dans le calme afin d'éviter tout stress inutile chez l'animal. De plus, les rats seront récompensés à la fin de chaque manipulation à l'aide d'un aliment appétent sucré (type pop corn, biscuit sec...), ce qui permettra de diminuer leur stress tout en sensibilisant les étudiants à l'importance du renforcement positif. Enfin une même procédure ne sera pas réalisée deux fois sur un même animal. Ainsi lors du contrôle, la procédure effectuée sur chaque rat sera différente de celle réalisée pendant la formation pratique. A noter qu'avant les séances de TP, les étudiants auront suivis plusieurs enseignements théoriques de la formation à l'expérimentation animale et seront donc particulièrement sensibilisés au respect des procédures.

Choix des espèces

Cette formation à l'expérimentation animale (niveau praticien) aura pour spécialisation d'espèces animales : les rongeurs rats et souris. Dans le cadre du programme de la Licence Professionnelle et du Bachelor Universitaire de Technologie, un TP est réalisé chez la souris, pendant lequel les étudiants réalisent certaines procédures faiblement invasives (IP, SC). Dans la LP et dans le BUT, les étudiants réaliseront également un TP sur le rat, dans lequel ils pourront réaliser une IP et/ou une VO, mais pas de façon systématique en individuel. Cet unique TP ne permettant pas de former suffisamment à l'utilisation du rat en expérimentation animale nous avons choisi de conserver notre TP de formation à l'expérimentation animale sur le rat, afin de former nos étudiants à d'autres procédures faiblement invasives (IM, prélèvement sanguin) mais également de consolider leur apprentissage de l'IP et de la VO (procédures les plus utilisées en expérimentation animale). Les animaux seront âgés de 8-12 semaines et pèseront entre 250 et 350 g en fonction du sexe, poids qui permettront une contention aisée pour des étudiants qui se forment à l'expérimentation animale.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 36
Souffrances
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▲ 6
▲ 30
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Devenir
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 36
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36 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, gardées vivantes à l'issue. Elles reçoivent trois à cinq gavages d'antibiotiques et quatre prélèvements sanguins sur 21 jours pour éliminer leur microbiote intestinal, avec un risque de déshydratation et de perte de poids. Le porteur indique qu'après vérification les souris rejoindront un programme de "maintien des compétences" du personnel. Il affirme que l'effet du microbiote sur la production d'anticorps ne peut pas être étudié hors d'un animal vivant.

Objectifs

L'objectif de notre étude est d'identifier l'origine de l'allergie, notre hypothèse est que le microbiote est l’élément déclencheur de la production d'anticorps dits "non protecteurs" qui pourraient jouer un rôle dans certaines pathologies, comme ici, l'allergie. Le but de cette étude est d'éliminer le microbiote grâce à des antibiotiques. Des dosages seront réalisés pour vérifier l'absence d'anticorps spécifiques et la durée de leur absence.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de choisir le meilleur protocole d'élimination du microbiote et de déterminer la durée de l'absence d'anticorps spécifiques. Nous souhaitons grâce à cette étude identifier le bon moment pour effectuer une transplantation du microbiote enrichi en protéines dites "protectrices", cela fera l'objet d'une seconde demande.

Procédures

Les souris vigiles subiront deux types d'intervention dans cette étude de 21 jours : 3 à 5 gavages d'une solution d'antibiotiques et 4 prélèvements sanguins à la veine mandibulaire. Les souris subiront également d'autres procédures non invasives : elles seront pesées 3 fois par semaine et leur niveau d'hydratation (léger pincement de la peau au niveau des omoplates) sera évalué 3 fois par semaine également.

Impact sur les animaux

Il y a risque de déshydratation des souris dans les groupes où les antibiotiques sont dans l'eau de boisson. L'administration d'antibiotiques peut également engendrer une perte de poids chez les souris.

Devenir

A la fin de ce protocole, les souris auront retrouvé un microbiote normal. Après vérification de leur état, ces souris pourront être inclues dans un programme de maintien des compétences du personnel (pas plus de 2 gestes par semaine, maximum 3 répétitions).

Remplacement

Nous souhaitons voir l'impact du microbiote sur la production d'anticorps spécifiques, cela ne peut pas être réalisé hors d'un animal.

Réduction

Le nombre de souris a été déterminé pour être nécessaire et suffisant pour répondre à notre hypothèse. Des groupes de 10 souris seront utiles pour identifier une différence entre les groupes tests, le groupe contrôle sera composé de 6 souris, nombre nécessaire et suffisant pour mettre en évidence une différence avec les groupes tests.

Raffinement

Les gestes effectués sur les souris (gavages et prélèvements sanguins) seront effectués par du personnel entrainé et tout sera mis en oeuvre pour assurer le bien-être des animaux. Les souris seront par groupe de 6 ou 10 dans des cages adaptées et leur bien-être sera évalué tous les jours. La température et l'hygrométrie ambiantes seront également suivies quotidiennement et maintenues respectivement entre 20 et 24°C et entre 35 et 75%. Leur milieu sera enrichi avec des objets en plastique rouge transparent et avec des bâtons de coton pour créer leur nid. Selon la bibliographie, il est possible que les animaux perdent du poids et se déshydratent, surtout dans les groupes où le cocktail d'antibiotiques est mis dans l'eau de boisson. L'eau de boisson devient moins appétente et les souris boivent moins, c'est pourquoi, il est conseillé d'ajouter des arômes de fruits dans l'eau de boisson. Le poids des souris sera vérifié 3 fois par semaine. En cas de perte de poids supérieure à 15% entre deux mesures, la souris sera sortie de l'étude, remise en cage avec une eau de boisson dépourvue d'antibiotiques. La bonne hydratation des souris sera également vérifiée. Si la souris semble faible, si sa fourrure est terne ou si sa peau met du temps à se remettre en place ou colle lorsqu'on la pince doucement entre les omoplates, la souris sera immédiatement sortie de l’étude. Un pack d’hydrogel sera mis à sa disposition dans une nouvelle cage, lui évitant ainsi l'effort d'aller boire au biberon qui se trouve en hauteur. Son poids sera suivi 3 fois par semaine et si son état ne s'améliore pas la souris sera mise à mort. Si son état s'améliore, la souris ne sera pas réintroduite dans cette étude mais pourra servir au maintien des compétences de notre personnel (programme détaillé en paragraphe 4.2.1).

Choix des espèces

Souris femelles adultes, agées de 6 semaines

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 112
Souffrances
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▲ 112
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Devenir
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 112

112 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Modèles génétiques de la maladie d'Alzheimer, elles reçoivent des peptides par voie intranasale tous les deux jours pendant six mois, puis passent trois tests de mémoire nommés, mémoire de travail spatiale, association d'un contexte à une émotion et reconnaissance d'objet, avant le prélèvement du cerveau. Le porteur revendique le caractère "indispensable" de ces animaux pour comprendre la maladie. Il indique avoir d'abord testé les composés sur des modèles cellulaires.

Objectifs

La maladie d'Alzheimer est la forme la plus courante de démence chez les personnes âgées. Elle se caractérise par un déclin progressif de la mémoire et des capacités cognitives, qui est initié par l'accumulation de protéines anormales dans le cerveau. Ces protéines anormales provoquent une altération des cellules nerveuses qui est responsable du déficit de mémoire. Le défi est donc d'augmenter la résistance des cellules nerveuses à cette toxicité. Cependant, les traitements actuels de la maladie d'Alzheimer améliorent les symptômes comportementaux sans modifier l'évolution de la maladie. Une approche prometteuse consiste à contrer l'accumulation de ces protéines anormales à un stade précoce de la maladie et nous avons concu pour cela de nouveaux composés moléculaires. Nous avons caractérisé l'efficacité de ces composés à bloquer la formation, l'accumulation et la toxicité de ces protéines anormales dans des modèles in vitro de la maladie. L'ensemble de ces résultats ouvrent la voie à l’utilisation de ces composés pour lutter contre les altérations cognitives précoces dans la maladie d'Alzheimer. Dans ce projet, ces composés seront utilisés in vivo dans un modèle murin préclinique de la maladie d'Alzheimer, afin d'étudier leur impact sur différents types de mémoire et sur les cellules nerveuses. Les conséquences de cette stratégie expérimentale seront également analysées sur la charge du cerveau en protéines anormales.

Bénéfices attendus

L’ensemble de ces expériences a pour but de déterminer si cette stratégie peut limiter la toxicité due aux protéines anormales et améliorer de manière durable les capacités de mémorisation chez des souris, modèle de la maladie d’Alzheimer. L’objectif est d’étudier l’impact de ces composés sur les déficits de mémoire, les altérations des cellules nerveuses et la charge en protéines anormales dans le modèle murin de la maladie d'Alzheimer. L’utilisation de ces animaux est donc indispensable à une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques de la maladie d’Alzheimer et à l’estimation d’un effet bénéfique potentiel du traitement sur les déficits cognitifs. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de la maladie pour envisager dans le futur de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Les 3 procédures envisagées s’appuient sur la production de souris, puis l’administration non invasive de composés d’intérêt par voie intranasale chez la souris vigile pour faciliter leur transport jusqu’au cerveau. Ces traitements d’infusion d’une durée de 10 minutes seront initiés à la 8ème semaine et répétés tous les 2 jours sur une période de 6 mois. Dans la procédure 1 d’élevage, 112 souris transgéniques mâles et femelles APP/PS1 seront obtenues par croisement de souris hétérozygotes à phénotype non-dommageables. Dans la procédure n°2, l’effet de ces traitements sera étudié sur 64 souris (16 souris par groupe) par des tests comportementaux pour évaluer leurs capacités à fixer une information en mémoire. Pour chaque animal, 3 tests comportementaux seront réalisés au 8ème mois. Tout d’abord, un test destiné à évaluer la mémoire de travail spatiale sera réalisé 1 fois sur 5 jours, sur une durée de 8 minutes chaque jour. Après une semaine de délai, un test évaluant la capacité d’associer un contexte à une émotion sera effectué 1 fois sur 2 jours sur une durée de 4 minutes chaque jour. Enfin, après une autre semaine de délai, un test de reconnaissance d’objet sera entrepris sur 3 jours, sur une durée de 20 minutes le premier jour et 10 minutes les 2 jours suivants. Après cette étude comportementale, les souris seront anesthésiées profondément puis mises à mort pour prélever leur cerveau et réaliser une étude biochimique complémentaire. Cette étude permettra d’analyser l’impact des traitements sur la charge en protéines anormales dans ces souris modèle de la maladie d'Alzheimer. Dans la procédure n°3, 48 souris (12 souris par groupe) seront anesthésiées profondément et analgésiées après la fin des traitements, puis perfusées en intracardiaque en état de mort cérébrale pour fixer leur cerveau et réaliser une étude immunohistochimique. L’effet de ces traitements sur les cellules nerveuses sera étudié par un marquage spécifique sur coupes de cerveau.

Impact sur les animaux

L'application intranasale de composés peut induire un certain stress chez la souris. Pour limiter ce stress au maximum, les souris auront une période d'habiuation au protocole de 2 semaines avec un renforcement positif appliqué à chaque étape clé. Des aléas expérimentaux peuvent se produire après l'administration intranasale de composés comme l'induction d'une détresse respiratoire. Pour réduire ce risque, le protocole respecte une attente de 2 minutes entre chaque administration intranasale. Enfin, la possibilité qu'une hypersensibilité aux composés administrés apparaissent chez de rares souris sera envisagée. Dans ce cas, l'animal sera sorti immédiatement de l'étude et mis à mort après induction d'une anesthésie profonde.

Devenir

A l’issue de la procédure 1, les 112 souris seront utilisées dans la procédure expérimentale 2, pour 64 d’entre elles, et dans la procédure 3 pour les 48 souris restantes. A l’issue de la procédure n°2, les 64 souris seront anesthésiées profondément et mises à mort pour prélever leur cerveau et réaliser une étude biochimique en complément de l’étude comportementale. A l’issue de la procédure n°3, les 48 souris seront analgésiées puis anesthésiées profondément et perfusées en état de mort cérébrale pour fixer leur cerveau et réaliser une étude immunohistochimique. Ces 3 procédures permettront de déterminer si l’administration des composés d'intérêt permet de limiter la toxicité due aux protéines anormales, chez la souris modèle de la maladie, et d’améliorer de manière durable les capacités de mémorisation de ces souris, en conservant l'intégrité de leurs cellules nerveuses.

Remplacement

Des études sur ces composés ont été réalisées sur des modèles cellulaires et en éprouvette pour limiter l’utilisation d’animaux au strict nécessaire, c’est à dire à l’évaluation des performances cognitives. Les effets du traitement sur la mémoire ne peuvent en effet s’étudier que dans les conditions in vivo chez l’animal.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet est réduit au maximum sans compromettre les objectifs du projet et avoir des résultats statistiquement exploitables. Le nombre de souris a été réduit à n=112 en référence aux études comparables de la littérature. Ce nombre d’animaux est nécessaire car plusieurs traitements seront délivrés par voie intranasale en administrant les composés actifs ou les molécules contrôles chez des souris de génotypes différents. Les performances cognitives de ces souris seront évaluées après traitement grâce à trois apprentissages comportementaux. Comme ces apprentissages successifs peuvent réorganiser les circuits nerveux, il sera nécessaire d'utiliser d'autres souris (procédure 3) pour étudier l’impact des traitements sur la densité et la morphologie des cellules nerveuses. Dans la procédure 2, un même cerveau sera utilisé pour 2 approches différentes (i.e. approche comportementale sur l’animal vivant, puis approche moléculaire avec l’analyse biochimique de la charge en protéines anormales du cerveau). Une compilation d’études de la littérature indique qu’il est nécessaire d’avoir 15 animaux par groupe (4 groupes) pour atteindre la significativité statistique avec un test statistique adapté. Cette limite justifie le nombre de souris fixé à 16 souris par groupe, soit 1 animal supplémentaire à la limite de la significativité, afin de prévoir les possibles aléas (problème survenant lors des 6 mois de l'étude et/ou mort de l’animal).

Raffinement

Avant d’initier le protocole d’administration intranasale, les souris de 6 semaines seront habituées à la manipulation pendant une période de deux semaines. Elles seront habituées à être soulevées, placées en position inclinées vers l’arrière, et à recevoir une microgoutte (2,5 ul) de saline en contact avec la narine pour qu’elle soit aspirée au moment de l’inspiration. Cette habituation sera réalisée de manière à limiter le stress de l’animal lors de l’administration intranasale des composés, et se base sur une technique de renforcement positif avec une récompense sous forme de lait concentré sucré. Les souris seront suivies quotidiennement suite à l’infusion intranasale des traitements. Leur état sera noté selon des critères établis qui prennent en compte divers facteurs (poids, état du pelage, comportement dans la cage et lors de la manipulation de l’animal, fabrication d’un nid). Ceci nous permettra de nous assurer du bien-être des animaux. Tout animal présentant des signes de douleur ou de mal être avec atteinte de point limite sera aussitôt sorti du protocole, anesthésié profondement et mis à mort.

Choix des espèces

Les souris génétiquement modifiées sont couramment utilisées en neurosciences pour l'étude de traitements visant à améliorer les performances de mémoire dans la maladie d’Alzheimer ou pour mieux connaître les mécanismes moléculaires mis en jeu. Ces souris génétiquement modifiées présentent l'avantage unique de mimer les formes dites familiales de la maladie qui sont observées chez certains patients. Des souris âgées de 6 semaines à 8 mois seront utilisées dans ce projet car l’accumulation de protéines anormales dans leur cerveau débute à 8 semaines, et les déficits de mémoire se produisent au 8ème mois chez les mâles ou les femelles.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 336
Souffrances
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▲ 64
▲ 272
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Devenir
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 336

336 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Adolescentes, elles sont exposées à des solutions sucrées puis soumises à des tests comportementaux censés révéler des profils dépressifs ou anxieux, certaines subissant en amont une chirurgie cérébrale pour stimuler ou inhiber des structures du cerveau, avant le prélèvement du cerveau. Le porteur décrit ces tests comme sans douleur mais ne précise pas lesquels. Il affirme qu'un syndrome dépressif ne peut pas être modélisé in vitro.

Objectifs

Nos sociétés abondantes en aliments très palatables, car riches en sucre et en graisse, favorisent la prévalence de mauvaises habitudes alimentaires dès l’enfance ou l’adolescence. Ces comportements précoces peuvent affecter durablement les choix alimentaires adultes. Il a été montré que l’adolescence est une fenêtre critique de vulnérabilité au cours du développement cérébral, caractérisée par des comportements spécifiques et une sensibilité accrue aux récompenses. Des données chez le rat indiquent qu’une surconsommation de sucre pendant l’adolescence altère durablement la sensibilité et la motivation à consommer des aliments palatables (dont la qualité gustative et la texture sont agréables au palais) à l’âge adulte, et fait émerger un profil comportemental spécifique rappelant la dépression, pouvant être reversé par un antidépresseur. De même, il a été mis en évidence qu'une alimentation hautement palatable à l'adolescence pouvait altérer la maturation des circuits cérébraux du plaisir alimentaire, encore en cours de développement, modifiant ainsi durablement l’impact hédonique des aliments et impactant le comportement alimentaire à l'âge adulte. Des processus neurobiologiques affectant la perception sensorielle plaisante ou non des aliments ont ainsi pu être mis en évidence et il apparaît qu'une modification du plaisir alimentaire et de la sensibilité des systèmes de récompense pourrait être l’un des déterminants clés des dérèglements du comportement alimentaire. Ce projet consiste à vérifier chez la souris des données obtenues chez le rat afin de pouvoir aborder les substrats neurobiologiques de façon beaucoup plus précises. En effet, l'existence chez la souris (et non chez le rat) de lignées de souris génétiquement modifiées rend possible l'activation de sous-population de neurones SPECIFIQUES dans des structures SPECIFIQUES. Ces données pourront nous permettre de comprendre en quoi l’adolescence est une fenêtre critique de vulnérabilité des effets à long terme de la surconsommation de récompenses sur le fonctionnement cérébral, et par là-même sur les désordres comportementaux. Ces données seront particulièrement pertinentes au regard des épidémies d'obésité et de dépression des sociétés modernes où le sucre est largement surconsommé par les populations jeunes.

Bénéfices attendus

Notre projet vise à tester l’hypothèse selon laquelle une expérience précoce avec des aliments hautement palatables altérerait la maturation des circuits cérébraux du plaisir alimentaire encore en cours de développement et modifierait durablement l’impact hédonique des aliments. La souris est un modèle permettant d'obtenir facilement des animaux génétiquement modifiés, facilitant ainsi l'étude et l'implication de certains processus neuronaux. Si ce modèle permet de retrouver des résultats comportementaux similaires à ceux obtenus chez le rat , nous pourrons alors utiliser des souris modifiées génétiquement afin de tester l'implication du système de récompense via une approche neurobiologique. Plus précisemment nous étudierons les processus impliqués dans le système de récompense par l'utilisation d'outils viraux permettant l'activation ou l'inactivation de certaines voies neuronales d'intérêt.

Procédures

Les animaux seront exposés à des solutions sucrées durant leur adolescence (pour une durée allant de 2 à 8 semaines) avant de suivre divers tests comportementaux permettant de caractériser l'apparition de phénotypes dépressifs ou anxieux, tels que retrouvés chez l'homme. La durée des tests varie entre 5 et 30 min par jour, certains n'étant réalisé qu'une seule et unique fois. Pour certains tests, une procédure chirurgicale, n'excédant pas 1h,devra être mise en place en amont afin de pouvoir stimuler ou inhiber des structures cérébrales spécifiques, impliquées dans le traitement des récompenses.

Impact sur les animaux

L'exposition aux solutions sucrées et les différents tests comportementaux sont sans douleur sur l'animal et n'engendre pas de nuisances ou d'effets néfastes. Les procédures chirurgicales peuvent être source de douleurs post-opératoires pour lesquels des traitements anatalgiques et un suivi post-opératoire sont mis en place.

Devenir

A la fin des expérimentations tous les animaux seront euthanasiés et perfusés afin de pouvoir effectuer des mesures histologiques sur cerveaux.

Remplacement

Il n'est pas possible de modéliser ou d'utiliser des modèles in vitro permettant de reproduire certaines pathologies humaines. Les nombreuses similitudes entre les humains et les animaux en termes de développement, de symptomatologie comportementale ainsi que certaines caractéristiques neuronales et hormonales permettent de justifier l’utilisation du modèle animal rongeur comme outil dans de nombreuses études. En effet, il est impossible de modéliser ces pathologies et ces caractéristiques, et par là-même d’étudier un syndrôme dépressif, chez un modèle in vitro. Le modèle animal, et plus particulièrement le modèle rongeur, est pour cela le modèle le plus adapté.

Réduction

Afin d'obtenir des résultats statistiquement fiable, et réduire au maximum le nombre d'animaux nécessaires, nous avons pu déterminer selon notre expérience qu'un effectif de 16 animaux par groupes (16 animaux contrôle, 16 animaux exposés au sucrose) est nécessaire pour la partie comportementale et pour nos analyses statistiques (le plus couramment ANOVAs à 1, 2 ou 3 facteurs) afin de s'abstenir de la variabilité interindividuelle. Un effectif de 20 animaux par groupe est nécessaire pour la partie neurobiologique afin de tenir compte du pourcentage d'animaux pour lesquels les injections intracérébrales ne seraient pas correctes.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en cages collectives (2 souris par cage) dans un milieu enrichi (carrés de cellulose et papier ouaté) et dans des conditions optimales de température et d'humidité. La surveillance des animaux est réalisée de façon quotidienne. Toute anomalie ou souffrance évidente est signalée à l'expérimentateur et au responsable de projet qui décident de la conduite à tenir en fonction de points limites strictes. Des mesures compensatoires sont mises en oeuvre en amont afin de palier à tout problème de santé éventuel. En cas de non amélioration de l'état général de l'animal, le reponsable du projet sera averti et prendra la décision si nécessaire d'euthanasie de l'animal, ceci dans les délais les plus brefs.

Choix des espèces

Notre projet de recherche implique une expérimentation chez la souris génétiquement modifiée qui constitue pour les neurobiologistes un support indispensable à l'étude de l'organisation et du fonctionnement du système nerveux central en situation normale mais également, et surtout, en situations expérimentales ou pathologiques. L'ensemble de nos travaux considère l'animal in vivo, et met à profit différents protocoles comportementaux développés et codifiés depuis de nombreuses années chez ces espèces, et irréalisables matériellement et/ou scientifiquement sur d'autres espèces. L'organisation du cerveau de souris est proche de celle du cerveau humain. Les résultats obtenus dans ces conditions permettent de proposer des hypothèses de fonctionnement du cerveau humain dans le cadre de surconsommation de récompenses. Les animaux débuteront les expérimentations à l'âge de 26 jours, ce qui correspond à l'entrée dans la phase d'adolescence

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Saumons : 900
Souffrances
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Devenir
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900 ombles chevaliers vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leurs œufs sont placés sous différents régimes de fluctuations thermiques jusqu'à l'éclosion, ce qui peut réduire leur survie, puis les larves sont filmées et anesthésiées pour des photographies morphologiques. Le porteur justifie le nombre par une mortalité anticipée pouvant atteindre 50 %. Il conclut que l'espèce n'est ni remplaçable ni substituable pour évaluer l'adaptation des salmonidés au réchauffement climatique.

Objectifs

Les salmonidés lacustres sont emblématiques de l'Amérique du Nord et de l'Europe. Ce sont des espèces qui ont une forte importance économique (pêche professionelle et amateure), patrimoniale et un fort interêt écologique de part leur position dans le réseau trophique. Néanmoins, les densités de populations ne sont pas stables. Le réchauffement climatique est l’une des principales causes pouvant expliquer ce déclin. L’objectif général de ce projet sera de quantifier les effets d'extrêmes de température apparaissant lors des premiers stades de vie. Spécifiquement, nous testerons si des extrêmes de température de courte durée (24h) et répétés influencent le développement et le phénotype des individus. L’objectif ici est de comprendre comment des fluctuations de température modifie la croissance et la mortalité larvaire, et si des modifications morphologiques et comportementales peuvent être observées. En effet, la température influence directement la physiologie, le développement et le comportement des individus, et certaines études suggèrent que certains organismes peuvent mettre en place des stratégies évolutives et plastiques afin d’y faire face. Ces analyses nous permettront d'évaluer le potentiel d'adaptation des salmonidés face au changement climatique. De façon plus spécifique, nous répondrons à ces objectifs en plaçant des oeufs de salmonidés à différents régimes de fluctuations de température chroniques (3 conditions : 4,5°C stable, augmentation à 8,5°C et 9,5°C) jusqu'à l'éclosion. Un suivi temporel sera réalisé à quatre pas de temps (750, 900, 1200 1500 degrés jour) sur le développement larvaire (croissance et mortalité) et le phénotype (morphologie et comportement).

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au potentiel d’adaptation des salmonidés face aux fluctuations thermiques. Les résultats de ce projet détermineront la pertinence d’étudier à plus large échelle l’adaptation potentielle d'individus ayant différentes histoires évolutives. Ces connaissances pourront alors avoir des répercutions opérationnelles afin de proposer une aide stratégique pour la gestion des salmonidés.

Procédures

Les animaux seront mis dans un petit aquarium afin d'être filmés (mesure comportementale, 10min). Ensuite, ils seront anésthésiés afin d'être placés sous un objectif photo et d'être pris en photo. Enfin, ils seront replacés dans leur aquarium. En outre, les fluctuations de températures auront lieu une fois par semaine de la fécondation à la naissance, cela peut induire une survie inférieure et un développement différent.

Impact sur les animaux

Les procédures de ce projet (prise de photo pour mesurer la morphologie et vidéo pour le comportement) n'impliquent qu'un leger stress du à la manipulation des animaux. Nous nous attendons à ce que ce stress se dissipe rapidement après avoir remis les individus dans leur aquarium. Enfin, les fluctuations de température mise en place lors du développement embryonnaire peuvent modifer leur développement, notamment morphologique et comportementale.

Devenir

Pour pallier au stress et souffrances potentiels dû à l’expérimentation, les individus sont mis à mort à la fin de la procédure.

Remplacement

Ce projet a pour but de comprendre les diminutions de densité dans les populations de salmonidés. L'objectif est d'évaluer les effets d’une augmentation de la variabilité thermique en milieu sauvage dans un contexte de réchauffement climatique en prenant en compte une espèce sujette à l’augmentation de la température et dont les effets sont problématiques d’un point de vue économique et écologique. En effet, cette étude permettra de comprendre la sensibilité au changement climatique d'une espèce avec une forte importance économique (pêche professionelle et amateur) et également écologique (prédateur). Le modèle poisson est pertinent pour cette étude car il répond a une problématique spécifique. De plus, chaque espèce répond différemment aux variations environnementales, ainsi il n’est pas remplaçable ni substituable.

Réduction

Cette expérimentation prévoit 3 traitements de température (2 régimes fluctuant et 1 témoin stable). L’effectif de 100 individus par répétition permet d’avoir un effectif de qualité pour avoir la quantité de matière nécessaire à nos analyses, et les 50 individus suivis dans chaque traitement permettent prendre en compte la répétabilité de la variabilité interindividuelle dans chaque traitement ainsi que la variabilité entre les séries, tout en limitant au maximum le nombre d’individus mis à mort gràce à un suivi temporel des mêmes individus (Règle des 3 R : Réduction). Au total 900 individus seront utilisés et mis à mort à la fin de l’étude : (3 traitements * 100 individus + 3 traitements *50 poissons individualisés) = 450 individus. 450*2 (50% de mortalité maximale anticipée) = 900 individus.

Raffinement

Tout au long de l’expérimentation, les structures et conditions expérimentales évolueront avec la croissance des animaux (litrage, nourriture, lumière). Les aquariums disposeront d’un couvercle afin de limiter le stress dû à la lumière. Les animaux seront visités 3 à 4 fois par jours, y compris le week-end. Avant les mesures morphologiques, les individus seront anesthésiés afin de limiter le stress due à la manipulation. Lors des mesures comportementales, une cachette sera disposée dans l'aquarium de test afin de limiter le stress. Enfin, aucune intervention chirurgicale n’est prévue, ainsi les mesures comportementales et morphologiques ne seront pas invasives pour les animaux.

Choix des espèces

Les salmonidés sont en déclin depuis plusieurs décennies, ayant des conséquences économiques, sans que les raisons de ces pertes d’effectifs ne soient complètement comprises. Bien que le réchauffement climatique soit l’une des causes de ce déclin, l’un des facteurs largement sous considéré est l’apparition de phénomène bref et intense de température. Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au potentiel d’adaptation des salmonidés face aux fluctuations thermiques. Les résultats de ce projet détermineront la pertinence d’étudier à plus large échelle l’adaptation potentielle des organismes avec différentes origines. Ces connaissances pourront alors avoir des répercutions opérationnelles afin de proposer une aide stratégique pour la conservation des salmonidés. Nous utiliserons des poissons au stade embryonnaire, larvaire et jusqu’au stade juvénile. Ces premiers stades de vie devraient présenter des phénotypes différents selon les traitements des fluctuations de température subit durant le développement embryonnaire.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 187
Souffrances
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▲ 187
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Devenir
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 187

Deux heures d'opération pour injecter un vecteur viral dans le cerveau, trois heures pour y implanter une canule optique : 187 souris adultes subissent ces deux chirurgies, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes sont tuées par perfusion intracardiaque pour vérifier l'expression du gène injecté et la place des canules. 147 d'entre elles passent auparavant six séances de 30 minutes de stimulation par ultrasons à travers le crâne, pour régler fréquence, pression acoustique, distance et profondeur d'anesthésie d'une technique qui permettrait, selon le porteur, "théoriquement" d'activer le cerveau "de manière indolore et non invasive". Pour justifier le choix de la souris, il invoque "l'observation du comportement de l'animal vivant", alors que chaque séance se déroule sous anesthésie gazeuse et que le résumé ne décrit aucun test de comportement.

Objectifs

Ce projet porte sur la neurostimulation ultrasonore. Cette technique permet théoriquement d’activer des zones du cerveau à travers le crâne de manière indolore et non invasive, offrant donc un espoir pour de nouvelles thérapies pour certains troubles neuropsychiatriques sévères. L’objectif de ce projet sera de caractériser les paramètres physiques et expérimentaux permettant une neurostimulation fiable et optimale de plusieurs zones du cerveau qui sont connues pour jouer un rôle important dans ces troubles. Cette caractérisation sera réalisée chez la souris avec une méthode de photométrie par fibre. Celle-ci permet de visualiser l’activité neuronale par imagerie chez la souris, laquelle sera soumise à différents types d’émissions d’ondes ultrasonores. La mesure de l’activité des neurones sera permise par (1) l’expression d’un gène spécial (dont la protéine dégage de la fluorescence en fonction de l’activité des neurones) qui devra être injecté (= transfecté) dans la zone du cerveau que l’on souhaite stimuler et imager, et (2) par une canule optique implantée dans la zone cérébrale dont on veut suivre l’activité neuronale, laquelle pourra être reliée par fibre optique à l’appareil de photométrie lors des mesures et des stimulations ultrasonores transcrâniennes. Le projet comprendra 2 phases : (1) une phase de développement permettant de déterminer l’expression optimale du gène transfecté pour des zone du cerveau superficiel ou profond (40 souris maximum). (2) une phase de caractérisation des effets de neurostimulation par les ultrasons dans différentes zones cibles en fonction des différents paramètres physiques et expérimentaux suivants : fréquence (2 niveaux 0.5 et 1.5 MHz), pression acoustique (10 niveaux de 0 à 500 kPa), distance de la cible (3 niveaux : rayon de 0 – 0.5 – 1 cm), niveau d’anesthésie (3 niveaux de 0.5% – 1% – 1.5% d’isoflurane). La deuxième phase nécessitera 21 souris par zone sur les 7 zones cibles donc un total de 147 souris.

Bénéfices attendus

Ce projet pourra permettre de caractériser les paramètres optimaux de neurostimulation par ultrasons. Ceci est essentiel pour une meilleure évaluation des potentialités thérapeutiques de cette méthode pour de nombreux troubles neuropsychiatriques (comme l’autisme, la dépression et les troubles anxieux)

Procédures

Dans la procédure 1 : Chaque animal sera soumis à une injection intracérébrale sous anesthésie générale (1 seule fois, durée 2h), puis à une implantation intracérébrale de canule optique sous anesthésie générale (1 seule fois, durée 3h), et enfin à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil (kétamine/xylazine) soit après injection létale (pentobarbital/xylazine). Dans la procédure 2 : Chaque animal sera soumis à une injection intracérébrale sous anesthésie générale (1 seule fois, durée 2h), à une implantation intracérébrale de canule optique sous anesthésie générale (1 seule fois, durée 3h), à 6 séances de stimulations transcrâniennes ultrasonores (6 séances de 30 minutes) et enfin à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil (kétamine/xylazine) soit après injection létale (pentobarbital/xylazine).

Impact sur les animaux

La chirurgie permettant l’injection du vecteur viral puis l’implantation de la fibre optique pour la photométrie a un impact modéré et limité dans le temps (quelques heures ou jours) sur le bien-être animal, les animaux récupérant rapidement de ce type de chirurgie, et l’encombrement et le poids de l’implant (canule, et fibre pendant les enregistrements) étant très faibles (< 0,1 g) : de nombreux laboratoires ont déjà utilisé ce type d’approche sur l’animal mobile et éveillé sans impact majeur sur le bien-être. La stimulation ultrasonore transcrânienne est une approche non invasive et indolore. L’animal sera installé sur le dispositif (permettant de calculer des coordonnées stéréotaxiques) et testé lors de chaque session à la suite d’une anesthésie gazeuse, limitant ainsi tout stress de manipulation et associé à l’installation dans le dispositif.

Devenir

Procédure 1 : Tous les animaux sont euthanasiés à l’issue de cette procédure Procédure 2 : Tous les animaux sont euthanasiés à l’issue de cette procédure. Lors des 2 procédures, cette étape de mise à mort est nécessaire pour la caractérisation histologique de l’expression du transgène et du placement des canules optiques.

Remplacement

Aucune méthode alternative in vitro 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. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux.

Réduction

Les effectifs ont été calculés afin de permettre une réduction des effectifs optimisée permettant de suivre les recommandations éthiques en maintenant une puissance statistique d’au moins 0.8 pour une taille d’effet f de Cohen égale à 0.25 à un seuil de significativité de 0.05.

Raffinement

Les conditions d’élevage des animaux seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu (cabanes plexiglass et cartons, tubes). Les animaux recevront un traitement analgésique (Buprecare, Metacam) avant, juste après et 24 à 48h suivant l’intervention, puis si nécessaire un traitement antibiotique. Chaque animal est placé sur un matelas chauffant pour éviter toute hypothermie. Les cornées sont protégées de la déshydratation. L’anesthésie gazeuse est ici privilégiée pour mieux contrôler la profondeur d’anesthésie et pour une meilleure récupération post-opératoire. Une surveillance post-opératoire d’une semaine est réalisée pour suivre chaque souris et intervenir si nécessaire.

Choix des espèces

Aucune méthode alternative in vitro 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. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux. Les animaux seront adultes (âgés d’environ 8 semaines ou plus) au début de l’étude. Justification : il s’agit de comprendre ces phénomènes dans un cerveau adulte (8 semaines correspondant au début de l’âge adulte chez la souris.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 552
Souffrances
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Devenir
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 552

552 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections sous-cutanées quotidiennes sous anesthésie, des prises de sang répétées et un adénovirus par voie intraveineuse pour induire une sclérodermie systémique, une maladie auto-immune, avant le prélèvement de la peau et des poumons. Le porteur indique que l'induction ne dégrade pas l'état général, mais qu'un fort dosage de l'adénovirus peut causer une perte de poids importante. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne reconstitue la complexité de la maladie.

Objectifs

La sclérodermie systémique (ScS), une maladie auto-immune rare (9/100000 habitants) et au pronostic vital sombre dans les formes sévères. Elle associe une atteinte des petits vaisseaux, des anomalies immunologiques (présence d’auto-anticorps) et une fibrose touchant la peau et les organes internes. A ce jour, il n'existe aucune stratégie thérapeutique efficace, notamment contre la fibrose qui est responsable d'une altération profonde de la qualité de vie des patients et qui grève leur espérance de vie. Ainsi il est essentiel de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de cette maladie afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques qui pourrait améliorer le devenir des patients atteints de ScS. Des études récentes montrent que 50% de patients atteints de ScS présentent une augmentation systémique de la molécule pro-inflammatoire : l’interféron de type I (IFN-I). La présence de d’IFN-I chez ces patients semble être associé à une sévérité plus importnante de la pathologie. Cependant, quelle est la fonction de l’IFN-I dans la dans le développement de la ScS n’est pas encore connu. Nous proposons de tester l’impact de la déficience en IFN-I ainsi que de sa surexpression sur le développement de la ScS dans deux modèles de souris représentatifs de la pathologie. Si nos résultats, montrent que l’IFN-I contribue et exacerbe la ScS, nous proposons également d’étudier l’intérêt thérapeutique du ciblage de l’IFN-I par des anticorps dans nos modèles de ScS.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de caractériser le rôle de l’interféron de type I dans la pathogenèse de la ScS et ces mécanismes d’action. En cas de résultats positifs ce projet permettra de proposer de nouvelles approches thérapeutique pour les patients atteints de ScS

Procédures

Les souris sont soumises à des injection sous cutanée journalière après anesthésie des animaux. Des prises de sang sous mandibulaires sont effectuées toutes les trois semaines après anesthésie des animaux. Des injections intraveineuses sont effectuée dans le sinus veineux retro-orbitaire après anesthésie des animaux. Des injections intrapéritonéales sont effectuées sur des animaux vigiles.

Impact sur les animaux

L’induction de la ScS ne cause pas une détérioration de l’état général de l’animal. L’apparition de la fibrose sera suivie de manière quotidienne et les animaux seront euthanasiés 6 semaines après l’initiation de la ScS avant une possible détérioration de leur état général. Cependant les injections répétées sous cutané causent un inconfort des animaux du fait de leur anesthésie et manipulation journalière. Les gestes sont maitrisés par les personnes impliquées dans le projet, ce qui réduira leur temps de la manipulation et de l’anesthésie des animaux. L'Adénovirus (AV) qui permettent la surexpression de l’IFN-I est injecté par voie intraveineuse dans les animaux anesthésiés. Cette procédure très rapide (

Devenir

Procédure 1: A la fin de cette procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de prelever la peau et des poumons pour évaluer l’impact de l’IFN-I sur la ScS. Procédure 2: 12 animaux dans une expérience pilote seront mis à mort à la fin de cette procédure. Les autres animaux (180) seront gardés en vie et utilisés afin d’induire le développement de la ScS (procédure 1). Procédure 3 : Tous les animaux dans cette procédure seront mis à mort à la fin de la procédure afin de vérifier l’efficacité du traitement par l’anti-IFNAR sur le développement de la ScS

Remplacement

Il n'existe pas de méthode alternative à ce projet car seul un modèle de souris récapitulant la maladie observée chez l'homme, peut apporter la preuve du rôle de l’IFN-I dans le développement de la ScS. Les conclusions recherchées ne peuvent pas être obtenues par des modèles alternatifs in vitro ou ex vivo, qui ne reconstituent pas la complexité de la maladie.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires par lot ainsi que le nombre d’itérations expérimentales a été déterminé pour pouvoir réaliser des tests statistiques robustes. Nous utilisons les souris femelles pour notre projet, cependant les souris males issues de nos croisements ne seront pas mis a mort. Celles-ci sont utilisées dans le cadre d’un projet sur l’obésité (DAP 33484).

Raffinement

1.Hébergement : les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect de leur bienêtre (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs, permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. 2. Contention : les animaux sont manipulés avec soin par un personnel formé qui maitrise des méthodes de préhensions douces, les animaux sont attrapés par la peau du dos afin de ne pas les manipuler par la queue. 3. Formation : une grande maîtrise technique est demandée à nos expérimentateurs qui sont régulièrement formés au sein de l'institut pour le bien-être animal. 4. Minimiser la douleur : Les prises de sang sous mandibulaires, les injections i.v et les injection s.c sont réalisés sur des animaux anesthésiés afin de réduire l’inconfort leur douleur.

Choix des espèces

Nous utiliserons les souris C57Bl/6 pour cette expérimentation. Les souris génétiquement modifiées sont uniquement disponibles dans cette espèce et sur ce fond génétique. De plus, elles sont sensibles aux traitements par le HOCl et la Bléomycine qui induisent le développement de la fibrose cutané et pulmonaire respectivement, qui sont des traits caractéristiques de la ScS. Les animaux seront utilisés dès qu’ils atteignent l’âge adulte de 6 semaines pour l’expérimentation. C’est l’âge au quel les souris ont été décrites pour répondre au traitement et donc développer une ScS.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 207
Souffrances
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Devenir
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 207

207 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de peau humaine et une injection de cellules humaines qui déclenche une réaction du greffon contre l'hôte, avec perte de poids et mise à mort dès 20 % du poids perdu, pour tester un inhibiteur de MEK contre le rejet de greffe. Le porteur renvoie au conditionnel les arguments attendus pour l'humain. Il présente ces souris humanisées comme une alternative aux primates.

Objectifs

Les inhibiteurs de calcineurine permettent de prévenir le rejet aigu précoce néanmoins après quelques années survient une dysfonction chronique du greffon liée à la néphrotoxicité des inhibiteurs de la calcineurine et à un mauvais contrôle de la réponse immune. La fibrose interstitielle et l’atrophie tubulaire en elle même participent aussi à la dysfonction chronique du greffon. Ainsi l’amélioration de la survie des greffons nécessite de nouvelles stratégies immunosuppressives contrôlant mieux la réponse immune et la progression de la fibrose. Dans cette optique, les inhibiteurs de MEK sont une piste encourageante. Les mutations de la voie MAPK (mitogen-activated-protein-kinase) classique sont parmi les plus rencontrées en cancérologie. Ainsi des inhibiteurs de cette voie (inhibiteur de MEK) ont été développés, dont le trametinib, qui depuis 2013 a une autorisation de la FDA (Food and Drug Administration) dans le traitement du mélanome. La voie MAPK classique étant située en aval du TCR (T Cell Receptor), les inhibiteurs de MEK ont un effet immunosuppresseur. En transplantation, ce dernier a été décrit dans des modèles murins de Graft versus Host Disease et de greffe cardiaque et dans un modèle de transplantation pulmonaire chez le rat. Dans ces modèles les inhibiteurs de MEK s’opposent à l’activation des CD8 et favorisent l’épuisement des lymphocytes CD4 allo-réactifs. Par ailleurs les inhibiteurs de MEK favorisent le développement des lymphocytes T régulateurs. Enfin, dans des modèles murins, les inhibiteurs de MEK permettent de prévenir la fibrose rénale. Avec un très bon profil de tolérance, ces molécules apparaissent comme une bonne alternative aux anti-rejets conventionnels. C’est pourquoi nous souhaitons étudier l’effet d’un inhibiteur de MEK sur la prévention du rejet de greffe de peau humaine chez la souris NSG (Nod Scid Gamma) humanisée. Dans un 1er temps, nous étudierons l'effet de l'inhibiteur de MEK sur l'humanisation (105 souris) des souris.Dans un 2nd temps,nous étudierons l'effet des inhibiteurs de MEK sur la greffe de peau (102 souris)

Bénéfices attendus

Les inhibiteurs de MEK ont montré une bonne efficacité pour prévenir le rejet de greffe et un effet anti-fibrotique dans des modèles murins. Cependant, ces modèles ne peuvent valider l’efficacité d’une molécule sur les cellules du système immunitaire humain. Le passage dans un modèle in vivo mimant la situation complexe que constitue le système immunitaire humain apportera des arguments supplémentaires quant à leur efficacité pour prévenir le rejet de greffe chez l’homme.

Procédures

Une greffe de peau sous anesthésie générale, durée de l’opération 1 heure. Une injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse, 5 min. Administration quotidienne du traitement par voie orale, 1 min. Prélèvement de sang , 1 fois par semaine, 5 min.

Impact sur les animaux

La greffe de peau humaine chez la souris NSG n’entraîne pas de signe clinique chez la souris. L'humanisation des souris avec des cellules hPBMC entrainera des signes cliniques liés à l’apparition d’une xéno-GVHD (graft versus host disease) lorsque la quantité de cellules humaines sera suffisamment importante, notamment des lymphocytes T. Les souris seront surveillées quotidiennement au niveau comportemental et pesées 3 fois/semaine puis tous les jours lorsque les premiers signes cliniques apparaîtront ; chute de poids notamment. L'animal sera euthanasié si le poids atteint une perte de poids de 20% du poids initial. Le comportement général de la souris sera observé et l’animal sera euthanasié si un comportement anormal est constaté (par exemple, animal isolée du reste de ses congénères, dos vouté, poils hérissés).

Devenir

Toutes les souris de la procédure 1 seront utilisées pour la procédure 2. A l’issue de la procédure 2, les souris seront euthanasiées.

Remplacement

La molécule que nous souhaitons tester chez la souris NSG humanisée a déjà été étudiée in vitro et in vivo dans des modèles murins. Le passage dans un modèle in vivo mimant la situation complexe que constitue le système immunitaire humain apportera des arguments supplémentaires quant à son efficacité pour prévenir le rejet de greffe chez l’homme.

Réduction

Les données issues de ce projet devront donc être suffisamment robustes (c'est-à-dire validées avec tests statistiques). Nous utiliserons des tests statistiques non paramétriques (Test de Mann- Whitney) car nous ne pourrons pas nous assurer d’une distribution normale (non gaussienne) (n < 30). (Nombre total d’animaux 207).

Raffinement

Lors des manipulations pouvant générer une douleur les animaux bénéficieront en amont d’une analgésie adaptée. Les souris seront hébergées sur des portoirs ventilés, avec un enrichissement adapté. Elles seront suivies quotidiennement lorsque les cellules humaines seront injectées et les signes cliniques notables et sévères décrits dans le tableau en annexe de cette saisine seront notés. Lorsque 3 signes cliniques notables ou un seul signe clinique sévère seront notés alors les animaux seront sortis du protocole et euthanasiés. Tous les animaux seront analysés post-mortem avec des prélèvements d'organes en vue d'études immunohistochimiques ou histologiques permettant de caractériser au mieux l’effet de la molécule testée.

Choix des espèces

Les souris immunodéficiences NSG sont des souris qui ne possèdent pas de système immunitaire propre. Il est possible de reconstituer un système immunitaire humain dans ces souris, par injection de PBMC humains. Ces souris ainsi humanisées offrent une alternative à l'utilisation de primates en recherche clinique. Nous choisissons volontairement de tester notre modèle sur les souris NSG ne connaissant pas à ce jour l’impact des anti-MEK dans l’humanisation de ces deux types de souris immunodéficientes. Lors des greffes de peau les souris NSG seront adultes (âgées de 6 à 8 semaines). Le modèle d'humanisation avec des hPBMC se réalise sur des souris adultes de 8 à 15 semaines (par expérience et sur les données de la littérature). La prise des greffes de peaux, après une phase de rétractation/asséchement, n'est effective qu'après 4/5 semaines ce qui justifie l'âge des souris lors de la greffe et de l'humanisation. Au moment de l’humanisation avec des hPBMC elles seront agées de 11 à 13 semaines pour permettre à ces cellules humaines de se développer et nous permettre d'utiliser ces animaux humanisés vers 2-3 semaines post humanisation avec les hPBMC.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 420
Souffrances
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Devenir
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 420

420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées de candidats vaccins contre l'allergie par voie intramusculaire ou sous-cutanée, puis des prélèvements sanguins au sinus rétro-orbitaire, une technique qui peut provoquer des atteintes oculaires décrites par le porteur. Ce dernier indique tester plusieurs doses, formulations et voies d'administration pour sélectionner le meilleur candidat avant un passage chez l'humain. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ne permet d'évaluer la réponse immunitaire à un vaccin, ce qui le conduit à recourir à la souris.

Objectifs

Les allergies sont aujourd’hui un problème de santé publique. Ces affections très répandues, particulièrement dans les pays développés, touchent 25 % de la population européenne. Elles sont dues à un dérèglement du système immunitaire qui devient hypersensible à des substances généralement inoffensives. Ceci se traduit par la dérégulation de certaines cytokines et conduit à l’apparition de la pathologie chez l’individu. Ce projet s’inscrit dans le cadre de développement de vaccins contre les allergies. Au sein de notre société, nous avons développé une stratégie de vaccination qui permet de produire, chez le patient, des anticorps contre la cytokine sur-exprimée. Ce vaccin appelé ‘Kinoïde™’ peut se présenter soit sous forme de proteine, soit sous forme d’un acide ribonucleique messager (ARNm). Il n’existe pas à ce jour de méthodes in vitro permettant d’évaluer la réponse immunologique à un vaccin, ce qui nous contraint à les tester chez la souris. L’efficacité du vaccin sera évaluée selon sa capacité à induire une réponse immunitaire capable de bloquer l’activité biologique de la cytokine. Dans le cadre de ce développement, nous devons sélectionner le meilleur candidat vaccin qui induira une réponse immunitaire efficace et de longue durée chez la souris. Pour cela, nous devons dans un premier temps tester plusieurs paramètres spécifiques à chaque vaccin. Nous allons ainsi tester un nombre croissant de doses de vaccin (en deux et trois injections), plusieurs formulations vaccinales ainsi que deux voies d’administration (intramusculaire et sous-cutanée). Ces études permettront de valider et de sélectionner le vaccin induisant la meilleure réponse immunitaire. Dans un second temps, nous confirmerons l’efficacité du vaccin grâce à des modèles expérimentaux d’allergies développés chez la souris. Une fois l’effet thérapeutique démontré, le vaccin entamera les étapes de fabrication en vue des phases cliniques.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à définir les meilleures conditions d'administration du vaccin developpé au sein de notre laboratoire; à savoir, la dose de vaccin à injecter, la voie d’administration et le schéma d’immunisation et de prélèvements sanguins. Les candidats vaccins sélectionnés seront ensuite évalués pour leur efficacité dans des modèles expérimentaux d’allergies developpés chez la souris et à plus long terme chez l'homme.

Procédures

1) Administration du vaccin: L'injection du vaccin est réalisée sur animaux vigiles maintenus par contention pendant 30 secondes. -310 animaux seront injectés par voie intramusculaire avec du vaccin (100 µl au maximum, 50 µl par patte). Parmis ces animaux, un groupe de 10 souris recevra deux injections de vaccin au jour 0 et à jour 21 et un groupe de 300 souris recevront trois injections de vaccin au jour 0 , à jour7 et à jour 21. -110 animaux seront injectés par voie sous-cutanée avec du vaccin (100 µl au maximum, 50 µl par patte). Parmis ces animaux, un groupe de 10 souris recevra une injection unique de vaccin au jour 0. Un groupe de 20 souris recevra deux injections au jour 0 et à jour 21. Enfin, un dernier groupe de 80 souris recevra trois injections de vaccin au jour 0, à jour 7 et à jour 28. 2) Prèlévement sanguin: Les animaux sont anésthésiés à l'isoflurane pendant 5min. Ensuite, le prélévement de sang est réalisé en moins de 30 secondes. Un groupe de 220 souris subira trois prélèvements à jour -7, à jour 38 et à jour 58. Un groupe de 200 souris subira quatres prélèvements à jour -7, à jour 21, à jour 38 et à jour 58.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possiblement observés sont principalement liés à l’injection ou au prélèvement au sinus retro orbitaire. Les effets secondaires liées au candidat vaccin ne sont pas attendus et n’ont pas été observés dans les phases préliminaires du développement. Des effets indésirables peuvent se produire au site d’injection et sur les ganglions lymphatiques adjacents tels qu’œdème et érythème pouvant durer quelques heures à quelques jours. L’injection se faisant par voie intramusculaire dans le muscle de la patte arrière. Une douleur musculaire localisée pourra entre autres être détectée si l'animal a tendance à se mordre au niveau de la zone douloureuse. Les prélèvements sanguins se faisant au niveau du sinus rétro-orbitaire, des effets indésirables sur l’œil peuvent se produire. La survenue de contractions répétées et involontaires des muscles des paupières (blépharospasme), la sécrétion lacrymale éventuellement accompagnée de photophobie, les écoulements, la survenue d'œil rouge ou opaque seront examinés, puisqu'ils traduisent des douleurs oculaires et l'état des yeux.

Devenir

Le système immunitaire des souris utilisées ayant été stimulé par les candidats vaccin, celles-ci conserveront une « mémoire » des vaccinations précédentes. Nous ne serons donc plus dans la possibilité d’obtenir chez ces souris, une réponse immunitaire comparable à des animaux nouvellement vaccinés. De surcroit les souris ont une durée de vie assez courte et l’utilisation d’animaux âgés n’est pas recommandé pour l’obtention d’une bonne réponse immunitaire. Après le dernier prélevement (J58), les 310 animaux de la procédure 1 et les 110 animaux de la procédure 2 seront mis à mort par dislocation cervicale.

Remplacement

La stimulation du système immunitaire par vaccination ne peut s’effectuer que sur animaux vivants. Il n’existe pas à ce jour de méthode in vitro permettant de remplacer le recours à l’expérimentation animale.

Réduction

Ce protocole suit la condition pour laquelle un nombre de 10 animaux par groupe procure une puissance statistique suffisante (tests statistiques classiques, i.e. Wilcoxon).

Raffinement

Les animaux disposent d'une période d'acclimatation conséquente (minimum 7 jours), avant l'initiation de tout protocole, afin de limiter leur angoisse. Ils subissent ensuite des contraintes très modérées. Les injections, réalisées en intramusculaire et en sous-cutanée et les prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse, ont lieu de façon ponctuelle et n’induisent pas de modification de leur bien-être. Enfin, des points-limites généraux avec l’établissement d’une grille d’évaluation regroupant les critères relatifs au bien-être tout le long de l’étude ont été établis. De plus, des antalgiques sont prévus si l’animal présenté un signe de souffrance (Buprénorphine à 0,05 mg/kg par voie sous-cutanée). Si un animal présente l'un des points limite à un seuil critique, il est mis à mort afin d'abréger sa souffrance. Une attention particulière sera portée aux conditions d’hébergement des animaux. Le bruit dans les zones d’hébergement ainsi que dans la zone d’expérimentation sera réduit au maximum. Les souris seront hébergées par groupe de 5 souris maximum par cage. Ce milieu sera enrichi (igloo + copeaux) et la nourriture et l’eau seront fournis ad libitum afin de s’assurer du bien-être de l’animal.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus approprié du fait de sa physiologie proche de l’Homme (taux d’homologie 90 %) et de la grande quantité de données disponibles dans la littérature et au sein du laboratoire. Dans ce projet, on utilisera des souris adultes, c’est-à-dire de 7 semaines, soit environ 20-25g. En effet, nous souhaitons que les souris aient un système immunitaire mature pour tenir compte de la réponse humorale.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Cochons : 24
Souffrances
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Devenir
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 2
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24 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, la plupart tués à l'issue et deux gardés vivants s'ils perdent leur implant. Chaque animal subit une demi-journée de chirurgie pour poser un dispositif intestinal abritant des probiotiques, puis des prélèvements sanguins répétés jusqu'à 168 ml par cinétique sur deux mois de régime gras. Le porteur vise à terme une application chez l'humain contre le diabète de type II et l'obésité, mais l'objectif immédiat reste d'évaluer la tolérance du dispositif. Sur le remplacement, il affirme que la biodisponibilité des nutriments ne peut pas être reproduite in vitro et retient le mini-porc pour son système digestif proche de celui de l'humain.

Objectifs

Le dispositif "Symbiote" testé dans le projet pourrait avoir de nombreuses applications chez l’Homme, en particulier une contribution à la prise en charge du diabète de type II et des obésités : dans ces situations, il est admis que l’élimination d’un pourcentage significatif de la ration calorique présente un intérêt médical. De nombreuses approches thérapeutiques (inhibiteurs de l’alpha-Glucosidase pour diminuer l’absorption des sucres, médicaments diminuant le seuil de réabsorption du glucose, pour éliminer une partie du glucose sanguin dans l’urine) ont été proposées pour cela. Malgré leur intérêt thérapeutique, leurs indications sont limitées par leurs effets secondaires non négligeables. Notre dispositif "Symbiote" pourrait représenter une alternative à ces méthodes. En effet, les bactéries abritées dans le « réacteur » pourront représenter une masse biologique significative, consommant pour leur propre compte des nutriments qui auraient normalement été absorbés (d’autant que le « réacteur » est positionné dans une zone de l’intestin où la concentration en bactéries est relativement faible). Les bactéries seront choisies ou bien parce qu’elles sont déjà naturellement présentes dans l’organisme (par exemple divers types de Lactobacillus normalement présents dans l’organisme, dont Lactobacillus salivarius), ou bien parce qu’elles ont démontré un potentiel probiotique intéressant (E. Coli Nissle, par exemple, qui présentent le double intérêt d’avoir démontré un intérêt anti-inflammatoire et d’être relativement facilement accessible au génie génétique, ce qui permettra dans le futur d’envisager d’utiliser ces bactéries pour produire des molécules d’intérêt, par exemple des vitamines). Avant d’envisager une étude chez l’homme, l’objectif de cette étude pré-clinique sur du long terme chez le mini-porc est d’évaluer les effets du dispositif implanté sur la physiologie digestive de l’hôte, et sur son potentiel d’action dans le contrôle du métabolisme dans des situations de perte d’homéostasie (obésité et diabète de type II, mais potentiellement à terme également les pathologies liées à un dysfonctionnement du microbiote). L’ensemble des dispositions prises dans ce projet répond aux principes fondamentaux des 3Rs (réduction, raffinement, remplacement) dans le cadre de l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.

Bénéfices attendus

Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont la contribution au traitement des pathologies induites par un microbiote inadapté : de nombreuses études ont mis en évidence le lien entre microbiote et diverses pathologies (dont obésité, certains cancers, etc). Les études cliniques qui deviendront possibles après cette expérimentation animale permettront d’explorer ce qui pourrait être une méthode originale de modulation du microbiote intestinal. Un tel dispositif a toute ces chances pour être bien toléré chez l’homme, car dans de nombreuses situations cliniques des sondes duodéno-jéjunales sont installées, et l’expérience montre qu’elles sont très bien tolérées.

Procédures

Des prélèvements de sang seront réalisés à 0, 15 et 60 jours après la mise en régime des animaux. Pour chacune des journées de prélèvements, 8 ml de sang seront prélevés sur chaque cathéter selon la cinétique suivante -0.5, 0, 0.5, 1, 2, 5 et 7h après le repas. Ce qui représente un volume total de 168 ml par cinétique (8 mL x 3 cathéters x 7 temps), ce qui est acceptable pour des animaux de plus de 25 kg. Des prélèvements de sang artériels seront effectués tous les 15 jours sur tous les animaux. Ces prélèvements uniquement sur du sang artériel seront réalisés à jeun pour permettre un suivi du statut physiologique des animaux pendant toute la durée de l’expérimentation. Chaque animal subira une demi-journée d’intervention chirurgicale. Les prélèvements de sang réalisés à J0, J15 et J60 après la mise en régime des animaux, s’effectueront pour chaque animal sur 3 demi- journée de cinétique de prélèvement de sang, cumulé sur 60 jours.

Impact sur les animaux

La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée à l’acte chirurgical. Elle peut se manifester dans les premiers jours suivant l’opération, mais après cette période de récupération, elles restent mineures. Pendant la période de récupération, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, du transit intestinal, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle. Les critères d’arrêt concernent essentiellement la période de récupération post-opératoire. Si l’alimentation et le transit digestif ne sont pas normalisés au bout de 10 jours, malgré les soins apportés pour soulager la douleur à l'aide d'un analgésique et stimuler la motricité intestinale et/ou si une perte de poids supérieure à 20% du poids avant l’apparition des premiers signes cliniques d’altération de l’état physiologique est observée, Les animaliers et les responsables de l’étude effectueront une observation plus poussée de l’animal et renseigneront le tableau d’observation des points limites. Si 3 points limites notables ou 1 point limite grave sont observés, nous discusterons avec le personnel de l’animalerie, afin de décider si l’animal sera soigné ou euthanasié.

Devenir

Les animaux de la procédure 1 seront mis à mort à la fin de la période expérimentale après 2 mois d’un régime HF-HF, sauf si le point limite est atteint avant. Les animaux expérimentaux sont mis à mort en fin d’expérience pour : 1) vérifier le bon positionnement des cathéters sanguins et du tænia artificiel 2) réaliser des prélèvements tissulaires pour des études métaboliques. Tous les animaux de la procédure 2 seront mis à mort pour vérifier le positionnement et l’état de l’ancrage du dispositif implanté. Dans le cas ou l’animal perde son dispositif et qu’il se retrouve dans les fèces, celui-ci sera gardé en vie et pourra être réutilisé à des fins pédagogiques au sein de la structure.

Remplacement

La biodisponibilité des nutriments fait intervenir de nombreux processus biologiques coordonnés et régulés, qui à ce jour ne peuvent pas être reproduits in vitro. Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études biomédicales. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments.

Réduction

L'effectif prévu dans le schéma expérimental de la phase 1 est réduit au minimum en tenant compte de la variabilité du principal paramètre mesuré, estimée à partir de nos précédentes études sur la biodisponibilité des nutriments réalisées avec un design expérimental similaire. Après analyse de la fonction de répartition de la loi de Chi2, un nombre minimal de 6 animaux/lot est nécessaire pour obtenir une différence significative à 5% entre les lots sur le critère principal (biodisponibilité du fructose). 2 mini-porcs supplémentaires sont également prévus pour faire face aux aléas (mauvaise récupération chirurgicale des mini-porcs, perte précoce de perméabilité des cathéters, ...). Ils seront alloués aux différents groupes (si c’est le cas) en fonction des besoins. L’effectif prévu pour la phase 2 est le minimum requis pour un test de faisabilité d’implantation et de pérennité de l’ancrage du dispositif dans l’intestin par la voie endoscopique. 14 animaux seront utilisés pour la première phase du projet (procédure 1). Ils seront distribués en 2 lots : un lot témoin (dispositif implanté sans probiotique) et un lot expérimental (dispositif implanté avec probiotique greffé). 10 animaux seront utilisés pour la phase 2 du projet pour tester la fiabilité de la technique d’ancrage du dispositif par endoscopie. (procédure 2). L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée à l’acte chirurgical. Les animaux recevront pendant 6 jours un traitement analgésique et spamolytique, mais après cette période de récupération, elles restent mineures. Pendant la période de récupération, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, du transit intestinal, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle.

Raffinement

La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée à l’acte chirurgical. Elle peut se manifester dans les premiers jours suivant l’opération, mais après cette période de récupération, elles restent mineures. Pendant la période de récupération, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, du transit intestinal, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle. Les critères d’arrêt concernent essentiellement la période de récupération post-opératoire. Si l’alimentation et le transit digestif ne sont pas normalisés au bout de 10 jours, malgré les soins apportés pour soulager la douleur et stimuler la motricité intestinale et/ou si une perte de poids supérieure à 20% du poids avant l’apparition des premiers signes cliniques d’altération de l’état physiologique est observée, nous discuterons avec le personnel de l’animalerie, afin de décider si l’animal sera soigné ou euthanasié. Pendant toute la durée de la période d'expérimentation, les animaux seront hébergés dans des cages au sol de taille réglementaire avec des copeaux de bois comme litière leur permettant de réaliser une activité de fouissage, et avec des parois latérales en plexiglass pour que les animaux puissent se voir et intéragir entre eux. Leur environnement est enrichi à l’aide d’une chaîne en métal fixée sur les parois et de ballons. La pièce est à température régulée. Les animaux ont libre accès à l'eau.

Choix des espèces

Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études biomédicales. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments.