Procédures modérées
Production d’anticorps polyclonaux contre les Vipères d’Europe
- Production de routine
- Tests réglementaires
20 chevaux vont être utilisés dans des procédures classées en souffrance modérée, réutilisés tant qu'ils restent en bonne santé, puis tués s'ils ne peuvent plus l'être. Ils reçoivent 32 injections sur dix mois et des prélèvements de sang trois fois par semaine pendant sept mois, avec des abcès et des plaies parfois purulentes aux points d'injection. Le porteur juge ces anticorps "indispensables" et sans équivalent de synthèse, leur plasma servant à fabriquer le seul antivenin contre les vipères d'Europe autorisé en France. Ce sont des chevaux de réforme, initialement destinés à la boucherie, chacun fournissant de quoi produire jusqu'à 400 doses.
Objectifs
Chaque année dans le monde, de nombreuses personnes décèdent où souffrent de lésions irréversibles par suite d’une morsure de serpent venimeux. C’est également le cas en Europe où les vipères d’Europe enveniment à des degrés divers environ 1000 personnes. 70% des morsures conduisent à une envenimation et 150 cas sont traités par cet antivenin par an. Dans le cadre de la production de spécialités antivenimeuses, ciblant les envenimations de Vipères d’Europe, l’obtention d’anticorps spécifiques est indispensable. Afin de produire ces anticorps, des chevaux sont immunisés de manière répétée dans le but d’obtenir une quantité élevée d’anticorps dans leur sang.
Bénéfices attendus
Le bénéfice escompté est d’assurer la fourniture de cet antivenin qui est la seule spécialité antivenimeuse avec autorisation de mise sur le marché (AMM) en France. Ce produit est plus largement utilisé en Europe, en fonction des besoins. Il n’existe aucune spécialité antivenimeuse ne faisant appel à l’animal pour la production d’immunoglobulines, les anticorps polyclonaux sont très efficaces pour la lutte contre les envenimations. Un cheval permet l’obtention de 125 litres de plasma anti-vipères d’Europe soit 200 à 400 doses d’antivenimeux.
Procédures
Deux ensembles de gestes techniques sont effectués chez tous les chevaux du projet. Tous les gestes techniques sont réalisés sur le cheval vigile : → Gestes associés à la technique d’hyper-immunisation: 32 injections sont effectuées par voie sous-cutanée réparties sur 10 mois. La durée de l’injection est de 2 à 10 secondes par animal. → Gestes associés aux prélèvements de sang pour la production des plasmas: • des prélèvements de sang par voie veineuse (à la veine jugulaire) d’une durée de 10 minutes par animal sont réalisés 3 fois par semaines toutes les 4 semaines sur une période de 7 mois une fois que le titre d’anticorps spécifique a atteint le plateau maximum. Si l’hématocrite du cheval prélevé a atteint un seuil bas prédéfini avec le vétérinaire désigné, il y a ré-administration des globules rouges par voie intraveineuse d’une durée de 20 minutes par animal (technique de « plasmaphérèse ») au maximum 3 fois par semaines toutes les 4 semaines sur une période de 7 mois.
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus sont la formation de grosseurs inflammatoires au point d’injection pouvant entrainer des abcès froids qui peuvent se résorber sans plaie, mais qui occasionnent parfois des plaies avec écoulement séreux ou purulent. Dans ce cas, des soins locaux sont dispensés. Plus rarement, on observe une gêne transitoire de la mobilité de l’encolure des animaux, dans ce cas, le vétérinaire décrit la conduite à tenir et peut suspendre un protocole provisoirement ou définitivement. Une nuisance potentielle attendue, mais rare en pratique, est la baisse d’hématocrite consécutive à la répétition dans le temps des prélèvements sanguins de volumes importants. Quel que soit le protocole, si un animal présente des signes cliniques non attendus un examen clinique est réalisé par un vétérinaire. Celui-ci peut décider de réformer l’animal.
Devenir
En fin de procédure, si les animaux sont en bonne santé, ils pourront être réutilisés en interne après concertation des responsables du projet et en accord avec le vétérinaire. Si les animaux ne peuvent pas être replacés ou réutilisés en interne, ils seront mis à mort après anesthésie. Les animaux ne pourront pas être reconduit dans la filière alimentaire.
Remplacement
L’état actuel de la science ne permet pas de remplacer les anticorps polyclonaux (obtenus par immunisation d’animaux) par des anticorps monoclonaux, synthétisés en bio-fermenteur. Ceci est principalement dû au manque d’efficacité de ces derniers, trop spécifiques L’effet polyclonal est largement plébiscité car il agit avec un très large spectre face aux nombreuses protéines nocives des venins.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à un minimum. Les demandes commerciales et les titres des plasmas déterminent le niveau de production et par conséquent le nombre de chevaux producteurs.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions adaptées à leur espèce, logés dans des box en groupes sociaux de maximum 12 chevaux fixes dans le temps présentant une aire paillée et une aire d’exercice ouvertes sur l’extérieur. Un suivi quotidien leur est apporté par un personnel qualifié, avec une surveillance intensifiée, dans des conditions conformes à la réglementation et assurant leur bien-être. Les animaux ont accès à la nourriture via un distributeur automatique de concentrés en plusieurs fois, au foin et à l’eau à volonté dans une ambiance musicale. Les contacts répétés avec l’homme contribuent à l’enrichissement. Des procédures optimisées sont en place pour l’habituation des chevaux aux injections et aux prélèvements de sang pour réduire le stress lors des opérations de production. Les manipulations (injection ou prélèvement de sang) sont réalisées en présence de chevaux du même groupe, dans des installations spécifiques adaptées. Une analyse des paramètres sanguins biologiques est réalisée mensuellement et suivie tout au long de la procédure. L'observation de signes cliniques déclenche des soins spécifiques sur les conseils d'un vétérinaire qui assure par ailleurs un suivi régulier. La possibilité de poursuivre ou non le protocole est évaluée au cas par cas par le vétérinaire désigné. Des points limites sont définis.
Choix des espèces
Les équidés représentent l’espèce de choix car leur gabarit leur confère un volume sanguin circulant élevé. Les volumes prélevés sont élevés, proportionnellement à ce volume sanguin, et leur capacité rapide à reconstituer ce stock en fait l’espèce de choix. C’est une espèce qui s’adapte bien à l’humain et pour laquelle il n’existe que peu de zoonoses sur le territoire français. Les chevaux utilisés pour ce projet sont des adultes de plus de 3 ans car à partir de cet âge la production d’anticorps spécifiques est optimale. Ce sont des animaux de réforme (capacité compétition, infertilité…) destinés initialement à la boucherie.
Caractérisation des projections cérébelleuses sur les structures de navigation chez la souris MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Hébergées seules pendant environ quatre mois pour protéger leurs implants, 197 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Elles subissent une chirurgie cérébrale de quatre heures, l'implantation de fibres optiques et d'électrodes, puis des tâches de navigation dont un labyrinthe aquatique, sous restriction alimentaire pour les motiver. Le RNT reconnaît que l'isolement contrarie une espèce qui vit normalement en groupe et que la nage induit stress et légère hypothermie. La mise à mort permet d'analyser leur cerveau et de vérifier la position des dispositifs implantés.
Objectifs
Le cervelet a été classiquement considéré comme une structure impliquée dans le contrôle, la synchronisation et l'apprentissage des habiletés motrices. Cependant, un ensemble de preuves récentes ont également mis en évidence son rôle dans les processus cognitifs par ses interconnexions avec les régions du cerveau impliquées dans la cognition, notamment l'hippocampe. L'hippocampe est consideré comme le siége de la navigation, une fonction fondamentale qui permet aux individus de se repérer dans l'environnement et de la mémoire spatiale, la composante de la mémoire responsable de l'enregistrement des informations sur notre environnement et notre orientation. Des études menées sur des souris ont révélé que le cervelet est crucial pour l'activité neuronale de l'hippocampe et l'efficacité des comportements de navigation. Cependant, les voies reliant le cervelet à l'hippocampe et les mécanismes sous-jacents restent inconnues. Notre projet vise à caractériser les projections cérébelleuses vers l'hippocampe, tant sur le plan anatomique que physiologique, chez des souris au comportement libre. Nous sollicitons une demande de modification car compte-tenu des premiers résultats obtenus, nous souhaitons réaliser un test comportementale complémentaire sans modification du nombre total d’animaux.
Bénéfices attendus
Les fonctions cognitives, telles que la navigation et la mémoire spatiale, sont des processus complexes qui impliquent l'intégration d'informations provenant de différentes régions du cerveau. L'étude des connexions entre ces régions permet d’appréhender non seulement les bases neuronales de ces processus, mais contribue également aux domaines plus vastes des neurosciences et de la psychologie cognitive. Elle fournit une base pour développer et tester des théories sur la façon dont le cerveau traite les informations et décide du comportement. La navigation et la mémoire spatiale sont souvent altérées dans divers troubles neurologiques et psychologiques, tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la schizophrénie. Comprendre les circuits neuronaux en conditions normales, peut aider à détecter et à comprendre les altérations et les dysfonctionnements cérébraux qui surviennent dans ces conditions pathologiques. En étudiant les interactions entre le cervelet et l’hippocampe, ce projet permettra donc de mieux comprendre le réseau cérébral qui soutient la navigation et la mémoire spatiale en conditions normales, avec des applications potentielles dans les pathologies associées.
Procédures
Dans cette étude, trois groupes d’animaux seront soumis à des interventions distinctes. Premier groupe: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale comprenant une injection de solution, réalisée sous anesthésie générale et analgésie. La durée maximale de cette intervention est de 4 heures. Après un délai maximal d’un mois, les animaux seront de nouveau anesthésiés puis euthanasiés au cours d’une procédure chirurgicale, sans réveil intermédiaire, afin d’éviter toute souffrance en fin d’expérience. Deuxième groupe – MODIFICATION: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale avec injection de solution et implantation de dispositifs, sous anesthésie et analgésie, pour une durée maximale de 4 heures. Après une période de récupération d’une semaine, ils participeront à des séances d’exploration comportementale dans une arène, à l’état éveillé, pendant 60 minutes maximum par jour durant deux semaines. Des tests comportementaux seront ensuite réalisés pendant 120 minutes maximum par jour sur une période de trois mois. Ces tests incluront l’observation du comportement, l’enregistrement de l’activité cérébrale et l’utilisation de l’optogénétique, permettant la stimulation ciblée de zones cérébrales par la lumière. Une légère restriction alimentaire sera appliquée certains jours afin de motiver l’exploration de l’environnement. À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie lors d’une procédure chirurgicale, sans réveil. Troisième groupe: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale avec injection de solution et implantation de dispositifs, sous anesthésie et analgésie, d’une durée maximale de 4 heures. Après une semaine de récupération, ils participeront à une expérience de navigation impliquant un labyrinthe aquatique. Ils passeront environ 15 minutes par jour dans l’eau pendant 15 jours, avec des sessions de nage limitées à 2 minutes maximum, entrecoupées de périodes de séchage et de repos. Cette expérience inclut l’utilisation de l’optogénétique. À l’issue de l’étude, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie lors d’une procédure chirurgicale, sans réveil, selon la même méthode que pour les autres groupes.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, certains effets indésirables peuvent survenir pour les animaux à différents moments du processus : Premièrement, les effets liés aux chirurgies : Les interventions chirurgicales, comme celles réalisées au niveau du cerveau, peuvent provoquer des effets indésirables tels que la perte de poids, une baisse de la température corporelle, de la déshydratation, ainsi que des douleurs ou un inconfort. Deuxièmement, le stress dû à l'hébergement en cage individuelle : Après les chirurgies, les animaux seront hébergés dans des cages individuelles pour protéger les implants fragiles placés lors des chirurgies. Bien que ces cages permettent des contacts visuels, auditifs et olfactifs entre eux, les souris sont des animaux qui vivent habituellement en groupe. Cette séparation peut donc provoquer un certain stress ou de l'angoisse, car elles se retrouvent privées de la compagnie de leurs congénères. Troisièmement, les expériences comportementales : Les animaux sont motivés soit par une récompense alimentaire, associée à une légère restriction alimentaire avant certaines séances, soit par la recherche d’une plateforme dans des expériences aquatiques. Ces situations peuvent induire un stress temporaire ou de l’anxiété. MODIFICATION certains animaux réaliseront une tache comportementale aquatique qui peux provoquer un stress et une légère hypothermie.
Devenir
L’ensemble des animaux sera euthanasié à l’issue des procédures. Des prélèvements seront réalisés après la mort afin d’analyser le cerveau. Ces analyses permettront d’identifier les connexions cérébrales étudiées, de vérifier la position des dispositifs implantés (fibres optiques et électrodes) et de réaliser des analyses biologiques complémentaires (notamment immunologiques).
Remplacement
L’étude des bases neurales qui sous-tendent les capacités de navigation requiert de manière indispensable l’utilisation d’animaux capables de telles performances de manière à en étudier les mécanismes sous-jacents. Étant donné que les études in vitro et les animaux invertébrés ne permettent pas l'investigation de comportements complexes, le rongeur demeure donc l'espèce la plus appropriée. La souris est un animal explorateur, ce qui se prête parfaitement à notre sujet de recherche. Ainsi, des travaux précédents de l’équipe ont montré la validité de ce modele animal dans l’étude de la navigation spatiale.
Réduction
Le projet impliquera un total de 197 animaux. Ce nombre est inspiré du nombre d’animaux utilisé dans des travaux précédents de l’équipe et réduit au maximum pour nous permettre de générer des données statistiques solides. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Ce projet utilisera des implants permettant des enregistrements électrophysiologiques simultanés d'une grande population de neurones localisés dans différentes structures cérébrales, permettant de collecter des données en plus grande quantité par souris, réduisant ainsi le nombre total d'animaux requis. L’analyse des données électrophysiologiques et comportementales s’effectuera avec des tests statistiques en ajustant des modèles à effets mixtes généralisés avec des effets aléatoires imbriqués pour tenir compte de la variabilité entre les souris ou les sessions au sein des souris.
Raffinement
À leur arrivée dans l’animalerie les animaux ont une periode d’adaptation d’au moins 5 jours. Ils sont ensuite manipulés et surveillés quotidiennement par les mêmes experimentateurs et les procédures nécessaires seront mises en place pour garantir leur bien-être (Grille de scoring). Les souris subissant une chirurgie seront anesthésiées par inhalation d’un gaz anesthesiant et receveront une injection d'analgésique et d'un anesthésique local au lieu de l’incision chirurgicale. De plus, un anesthésique local sous forme de créme est appliqué au niveau des oreilles où les barres sont fixées. Les souris sont placées sur un tapis chauffant et une solution physiologique est injectée au debut et à la fin de l’intervention afin d’éviter une hypothermie et une déshydratation. Afin d’éliminer tout risque d’inflammation et de douleur post opératoire, les souris recevront à la fin de la chirurgie et pendant 48 heures une injection d’anti-inflammatoire non stéroïdien. Pour éviter tout risque de déterioration de l'implant des souris par leurs congénères après la chirurgie les animaux seront isolés pendant environ 4 mois. Néanmoins pendant cette période un nid végétal ainsi qu’un jouet d'exploration (cube, tunnel ou abri) est placé dans chacune des cages de manière à offrir aux animaux plus d’enrichissement. De plus, les cages utilisées sont transparentes, fermées par une grille et placées les unes à côté des autres dans la pièce de stabulation. Ainsi les informations visuelles, auditives et les odeurs peuvent circuler entre les souris. Pour obtenir un comportement optimal, nous régulons la quantité de nourriture disponible pour les animaux durant les jours d’enregistrement (environ 3 mois) afin qu’ils soient plus motivés pour trouver les miettes de céréales au chocolat qui sont disposées aléatoirement dans l’environnement. Nous diminuons donc la quantité de nourriture d’ad libitum à quelques grammes afin de provoquer une légère perte de poids. Les souris sont pesées chaque jour et nous surveillons que leur perte de poids ne soit pas excessive. Pendant le weekend les souris ont de la nourriture ad libitum ce qui leur permet de retrouver leur poids de référence.AJOUT: Pour les tests de comportement aquatique, des mesures de raffinement supplémentaires sont mises en place : durée limitée des essais, séchage et repos entre chaque session, et surveillance continue pour minimiser stress et hypothermie.
Choix des espèces
La souris est le modèle traditionnellement utilisé au laboratoire. Nous disposons donc de tout le matériel réglementaire et nécessaire à son hébergement. Il s’agit d’un mammifère explorateur, qui est le plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants en termes de performance de navigation qui est notre sujet de recherche. L'équipe a développé de nombreux tests de comportement pour cet animal au cours de travaux antérieurs, parmi lesquels ceux qui servent de fondement à nos hypothèses de travail. Le projet porte sur l'étude des réseaux neuronaux à l'âge adulte. Comme les procédures d'enregistrement électrophysiologique combinées à l'optogénétique prennent plusieurs semaines, elles ne peuvent être effectuées que sur un cerveau dont le développement est stable. Nous utiliserons des souris âgées de 3 à 8 mois maximum.
Séquençage des anticorps dirigés contre le virus de la maladie d’Aujeszky
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Vaccinés à deux reprises, puis infectés deux fois par le virus de la maladie d'Aujeszky par voie oro-nasale, 4 porcs subissent sur onze semaines treize ponctions sanguines totalisant près de 300 ml de sang. Les procédures sont classées en souffrance modérée, avec fièvre, perte d'appétit et possibles troubles respiratoires ou nerveux après l'infection. Le porteur retient quatre animaux comme effectif minimal pour avoir 94 % de chances de détecter les anticorps recherchés. Tous sont tués à la fin pour prélever leurs organes.
Objectifs
Le système immunitaire de chaque individu est conçu pour détecter des microbes et apprendre à les combattre. Cela conduit l’organisme à notamment produire des anticorps qui vont neutraliser ces microbes. Parmi ces anticorps, certains sont communs à plusieurs individus. Identifier et étudier des anticorps communs à plusieurs individus est particulièrement intéressant car cela permet de cibler des réponses immunitaires communes et efficaces contre un microbe, facilitant ainsi la conception de vaccins et le développement de tests de diagnostiques des maladies. La maladie d’Aujeszky est une maladie virale qui touche les porcs et qui se caractérise par des troubles nerveux chez les jeunes, et des troubles respiratoires et de la reproduction chez les adultes. C’est un modèle expérimental souvent utilisé en immunologie pour l’étude des anticorps. Il a été montré que des porcs vaccinés contre le virus de la maladie d’Aujeszky produisaient des anticorps ciblés contre ce virus et que ces anticorps peuvent être communs à plusieurs porcs. De nouvelles techniques permettent aujourd’hui de les caractériser. L’objet de la présente étude consiste à immuniser un groupe de porcs contre le virus de la maladie d’Aujeszky. Il s’agit de caractériser, directement dans les cellules, les anticorps produits contre ce virus en apportant une attention particulière aux anticorps susceptibles d’être communs à plusieurs individus.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont multiples. Tout d’abord, il permettra de mettre au point la méthode de séquençage des anticorps produits par chaque lymphocyte chez le porc. Cette méthode, qui sera mise en oeuvre dans le modèle d’infection par le virus de la maladie d’Aujeszky (VMA) pourra également être appliquée à d’autres modèles infectieux. De plus, les résultats obtenus dans ce projet permettront de caractériser les anticorps capables de reconnaitre des souches de VMA. Ces connaissances peuvent être utiles pour étudier plus finement les interactions virus/anticorps, développer de nouveaux vaccins ou des kits de diagnostic.
Procédures
Tous les actes prévus sur les animaux se feront sur animaux vigiles. Les animaux seront vaccinés à deux reprises avec un vaccin inactivé. Ils recevront donc 2 doses de 2ml en intra-musculaire dans le cou. La vaccination prend moins d’1 minute. Ensuite, à deux reprises, ils recevront 5ml par voie oro-nasale de virus de la maladie d’Aujeszky. L’inoculation oronasale prend moins d’1 minute. Tout au long de la procédure expérimentale, les animaux seront soumis à des ponctions sanguines, 1 à 2 fois par semaine. C’est un total de 13 ponctions sanguines (volume total de sang : 296ml) qui sera réalisé au cours des 11 semaines d’expérimentation. Du fluide oral individuel sera également collecté (0,5 ml de salive) à onze reprises au cours de la procédure. Tous ces actes sont réalisés par un personnel expérimenté et sont effectués le plus rapidement possible (les prélèvements prennent environ 1 min. et 30 sec.). A l’issu de ces actes, les animaux sont récompensés par la distribution d’une friandise type sirop de grenadine.
Impact sur les animaux
La vaccination avec le vaccin inactivé peut provoquer de la fièvre pendant les 24h suivant l’injection du vaccin. Suite à l’inoculation du VMA, les animaux vaccinés peuvent aussi présenter de la fièvre de J2 à J8, une baisse d’appétit et une perte de poids. Les animaux pourront également présenter des troubles respiratoires (ex : toux) et neurologiques (ex : tremblement). Aucun symptome sévère n’est attendu, les animaux étant vaccinés avec un vaccin ayant une bonne efficacité. Toutefois, un soin particulier sera apporté au suivi clinique quotidien de chaque porc. Un suivi rapproché sera mis en œuvre dès que l’évolution de l’état de santé d’un animal le nécessitera. L’animal concerné sera observé le matin, en début d’après-midi et en fin de journée (y compris le week-end) afin d’évaluer l’évolution de son état de santé et de procéder à sa mise à mort en cas d’atteinte de l’un des points limites. Enfin, les prélèvements multiples peuvent engendrer un stress chez l’animal. Pour limiter ce stress, les prélèvements sont réalisés par du personnel expérimenté afin de minimiser au maximum leur durée et l’inconfort qu’ils peuvent provoquer.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de récolter les organes d’intérêts pour analyses.
Remplacement
Pour répondre aux objectifs de ce projet, il n’y a aucune possibilité de remplacement du modèle animal par une étude in vitro ou in silico. En effet, nous avons besoin d’un organisme entier capable d’induire la production d’anticorps suite à la vaccination et à l’infection virale. Ce mécanisme immunitaire est complexe et ne peut pas être reproduit par d’autres modèles (in vitro, ex vivo et in silico).
Réduction
Le nombre de 4 porcs est l’effectif minimal pour avoir une forte probabilité (93,8%) d’atteindre notre objectif de détecter dans au moins 1 porc les anticorps d’intérêt pour les caractériser finement (données obtenues sur la base de nos connaissances préalables et en utilisant la loi binomiale).
Raffinement
L’expérimentation sera conduite dans le respect de l’éthique et du bien-être des animaux. Les animaux seront répartis dans 1 animalerie contenant deux parcs. Du début à la fin de la procédure, chaque parc accueillera 2 animaux. Les porcs seront alimentés et abreuvés à volonté. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Ils auront accès à des jouets type "mordille", "tourniquet", etc. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine leur sera distribuée. Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal pendant toute la durée de la procédure expérimentale. Des points limites précoces ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible du virus de la maladie d’Aujeszky. Il est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de cette procédure. Les porcs seront sevrés à 4 semaines d’âge. Ils seront vaccinés à 8 semaines d’âge puis à 11 semaines, ce qui correspond à l’âge préconisé par le fabricant de vaccin. Les animaux seront ensuite inoculés par le virus de la maladie d’Aujeszky à 13 semaines d’âge, soit 2 semaines après le rappel vaccinal afin de s’assurer que la réponse immunitaire post-vaccinale soit bien établie. Enfin, la deuxième inoculation de virus aura lieu à 16 semaines d’âge. Les 3 semaines d’intervalle entre les deux inoculations sont nécessaires pour laisser le temps au système immunitaire de mettre en place une réponse post-challenge.
Séances de travaux pratiques de formation règlementaire
- Enseignement supérieur
Rats : 605
Lapins : 75
Réutilisés d'une séance à l'autre avant, pour certains, d'être proposés à l'adoption, 1 605 souris, rats et lapins vont être utilisés dans des travaux pratiques de formation réglementaire. Les rongeurs et lapins vigiles subissent jusqu'à trois gestes techniques par séance, injections, gavages ou prélèvements sanguins, et une partie des rats une chirurgie sous anesthésie sans réveil. Le niveau de souffrance déclaré va de léger à modéré, les souris étant tuées à la fin de la séance. La finalité n'est pas de produire des connaissances mais de faire pratiquer les gestes de base sur animal vivant à des stagiaires en formation.
Objectifs
Les formations règlementaires nécessaires à l’application de procédures, à leur réalisation ou à leur conception prévoient des parties pratiques. La conception de ces programmes pédagogiques suit la trame imposée par l’Arrêté du 1er Février 2013, qui inclut le module 8b intitulé « Procédures expérimentales faiblement invasives : éléments pratiques par groupe d’espèces ». D’autre part, la règlementation française prévoit une formation spécifique pour les personnes qui réalisent et conçoivent des projets incluant de la chirurgie. Le module de formation 8b et la formation à la chirurgie expérimentale sont susceptibles d’inclure des travaux pratiques sur animaux vivants. L’objectif pédagogique : - pour le module 8b de la formation « concepteur » : est de montrer aux futurs chercheurs les enjeux de l’inclusion d’animaux dans des procédures faiblement invasives, pour que par la suite, ils connaissent les bonnes pratiques en matière de contention, administration et prélèvement et qu’ils les utilisent pour concevoir les projets. - Pour le module 8b de la formation « applicateur » : de montrer, et faire pratique avec un encadrement très attentif, les bonnes pratiques dans les mêmes domaines. - Pour la formation à la chirurgie expérimentale : de mettre en pratique avec un encadrement poussé et attentif, pour la première fois, les gestes de base en chirurgie, après qu’ils auront été travaillés sur des modèles inertes et des cadavres. Dans tous les cas, le tutorat, qui doit être mis en place à la prise de poste, est la véritable formation pratique, adaptée aux tâches de chacun. Il peut commencer quand la personne a validé la formation règlementaire. Ce projet présente les séances de travaux pratiques sur animaux vivants prévues dans les programmes de formation de notre établissement, destinées à des étudiants en formation initiale, inclus dans des programmes de licence pro, master ou en formation continue.
Bénéfices attendus
Le bénéfice est pédagogique. Il permet de montrer aux étudiants les bonnes pratiques, passer des messages généraux en matière d’éthique et permet aux stagiaires d’essayer, avec un encadrement attentif, de pratiquer des gestes pour la première fois sur un animal vivant, selon les meilleurs standards actuels. A la différence du tutorat, le stagiaire est ici très encadré et n’est pas sur son lieu de travail, il se consacre totalement à sa formation et se prépare au futur tutorat.
Procédures
. Les animaux subissent un nombre limité et encadré de prélèvements sanguins et d'administrations au cours d'une séance de travaux pratiques. Les souris vigiles subissent un maximum de trois gestes techniques (injections, administration par voie orale ou prélèvements sanguins). Un prélèvement sanguin et des injections supplémentaires sont susceptibles d'être réalisés après anesthésie, avec une analgésie adaptée. Les rats vigiles subissent au plus 3 gestes techniques. Les lapins subissent au maximum deux piqures (injection ou prélèvement sanguin). Une procédure prévoit aussi une intervention chirurgicale sans réveil, pour laquelle les animaux reçoivent deux injections pour l'analgésie et l'anesthésie de niveau chirurgical avant la réalisation des gestes. Sur les animaux vigiles, le temps de contention est de l’ordre de 1 à 2 minutes pour les injections et de 5 minutes maximum pour les prélèvements sanguins.
Impact sur les animaux
Les animaux subissent un nombre limité et encadré de prélèvements sanguins et d'administrations au cours d'une séance de travaux pratiques. Les souris vigiles subissent un maximum de trois gestes techniques (injections, administration par voie orale ou prélèvements sanguins). Un prélèvement sanguin et des injections supplémentaires sont susceptibles d'être réalisés après anesthésie, avec une analgésie adaptée. Les rats vigiles subissent au plus 3 gestes techniques. Les lapins subissent au maximum deux piqures (injection ou prélèvement sanguin). Une procédure prévoit aussi une intervention chirurgicale sans réveil, pour laquelle les animaux reçoivent deux injections pour l'analgésie et l'anesthésie de niveau chirurgical avant la réalisation des gestes. Sur les animaux vigiles, le temps de contention est de l’ordre de 1 à 2 minutes pour les injections et de 5 minutes maximum pour les prélèvements sanguins.
Devenir
A l'issue des séances de TP qui ne sont pas sans réveil, l'état de santé des animaux est évalué. S'ils sont en bonne santé, sans lésion dûes aux erreurs des stagiaires, ils sont gardés en vie pour être réutilisés dans d'autres séances de formation. Au terme de plusieurs utilisations pédagogiques, ils peuvent être proposés à l'adoption.
Remplacement
Pour le module de formation règlementaire, de formation pratique aux procédures peu invasives, les cours qui précèdent les activités sur animaux montrent des images et des vidéos qui réduisent le nombre d’animaux au minimum nécessaire. La formation à la chirurgie expérimentale est un programme de 28h dans lequel les premières séances de travaux pratiques sont réalisées sur modèles inertes puis sur cadavre. La séance de TP sur animaux arrive en fin de formation quand la gestuelle a déjà été travaillée avec ces outils sans animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux est déterminé en fonction du nombre de stagiaires inscrits à la séance. Il est limité au nombre nécessaire pour que chaque stagiaire puisse apprendre suffisamment en manipulant l’animal et en essayant les gestes sans que le même animal ne serve trop. Le nombre ne peut donc pas être trop bas pour limiter l’impact sur l’animal, cependant, nous préférons, en particulier pour les souris, qui sont euthanasiées à la fin de la séance, et chez qui les gestes sont réalisés sous anesthésie avec analgésie adaptée, réaliser plus de gestes faiblement invasifs par animal pour réduire le nombre d’animaux. Le calcul est, au maximum, de 1 lapin pour 3 stagiaires, 1 rat pour 2 stagiaires, 1 souris par stagiaire
Raffinement
Des règles internes on été définies pour limiter le nombre de gestes par animal : pas plus de 3 gestes faiblement invasifs comme une injection ou prélèvement sanguin par animal vigile et par séance pour les lapins, les rats et les souris dans le module pratique de formation aux procédures peu invasives. - recours à l’anesthésie générale avec analgésie adaptée des souris pour les TP du module 8b où l’on pratique plus de gestes. - anesthésie et analgésie de niveau chirurgical pour le TP de cathétérisme chirurgical chez le Rat. - application de points limites précoces pour retirer des séances des animaux trop stressés ou en cas d’échec d’un geste. Dans l’ensemble, comme l’objectif est de faire la démonstration des bonnes pratiques, les séances se passent dans le calme, étape par étape, avec un nombre important d’encadrants, ce qui laisse le temps de bien prendre en compte le stress potentiel induit.
Choix des espèces
Les modules de formation règlementaire pratique aux procédures peu invasives s’inscrivent dans des modules spécifiques d’espèces rongeurs, ou rongeurs et lagomorphes. La formation à la chirurgie expérimentale utilise des rongeurs parce que ce sont les espèces les plus couramment utilisées en recherche et qu’il est trop complexe d’organiser des TP d’initiation à la chirurgie avec d’autres espèces. Les animaux sont commandés en fonction de leur poids, ce sont des animaux jeunes adultes, tels qu’ils sont utilisés en recherche : Souris de 30g, Rats entre 250 et 300 g, Lapin de 2,5 à 2,8 kg.
Etude de la prolifération intestinale lors de la malnutrition protéique chez la souris juvénile
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
Des seuils d'alerte déclenchent le retrait de l'étude et la mise à mort des animaux qui se dégradent trop. 64 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Dès le sevrage, elles reçoivent un régime pauvre en protéines pendant une à cinq semaines pour reproduire une malnutrition infantile, avec trois injections et un retard de croissance attendu. Le projet, présenté comme pilote, cherche à décrire comment ce régime modifie la multiplication des cellules de l'intestin, en comparant mâles et femelles.
Objectifs
La malnutrition chez l’enfant est un problème majeur dans le monde. Elle peut provoquer des troubles durables de la croissance, de la gestion de l’énergie et du développement. Des études récentes montrent que les garçons semblent plus touchés que les filles. L’intestin, qui absorbe les nutriments et joue un rôle central dans de nombreux processus du corps, est au cœur de cette problématique. Pourtant, on connaît encore mal la façon dont il réagit à une alimentation pauvre en protéines. Nos premiers résultats suggèrent que ce type de régime pourrait altérer le développement des cellules qui contribuent à l’absorption des nutriments. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment un régime pauvre en protéines influence le fonctionnement de l’intestin, essentiel à la digestion et à la communication entre les organes. Nous utiliserons une procédure pilote qui guidera le protocole pour la procédure complète, l’idée étant de comprendre à quel rythme les cellules intestinales se divisent en fonction du régime, celui-ci étant un indicateur important de la santé du système digestif. Ce projet aidera à mieux comprendre l’effet de l’alimentation sur l’intestin, en tenant compte des différences entre sexes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment le fonctionnement intestinal est affecté par la malnutrition protéique juvénile, en tenant compte du sexe. Cette description de la multiplication des cellules dans l’intestin permettra à terme d’éclairer de nouvelles pistes de prévention ou d’intervention en santé humaine, où les enfants en malnutrition sont généralement sujets à des symptômes intestinaux associé à un mauvais fonctionnement intestinal (comme le transit).
Procédures
64 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 1 ou 5 semaines. Chaque animal sera injecté avec 3 produits différent (30 secondes / injection) : un jour et demi avant, un jour avant, et juste avant la fin de la procédure. A 28 jours, 36 souris seront anesthésiées (3 minutes). A 56 jours, 28 souris seront anesthésiées (3 minutes).
Impact sur les animaux
Les trois injections de produits peuvent entraîner un gonflement ou un oedème, dont l’apparition sera surveillée après la procédure. Le régime faible en protéines a pour conséquence un retard de croissance en taille.
Devenir
L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue du prélèvement des organes d’intérêt.
Remplacement
Pour comprendre comment le corps réagit à différents types d’alimentation, en particulier en cas de manque de protéines, il est nécessaire d’étudier l’organisme dans son ensemble. Aucun modèle en laboratoire (sans animal) ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité du corps humain, où plusieurs organes communiquent entre eux et influencent ensemble l’état nutritionnel. C’est pour cette raison que l’utilisation d’animaux est indispensable dans ce projet. La souris a été choisie car elle représente un bon modèle pour étudier les effets d’une alimentation pauvre en protéines dans des conditions proches de la physiologie humaine. L’objectif est de mieux comprendre ce qui se passe dans l’intestin. Ce type d’étude ne peut pas être réalisé chez l’humain.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité autant que possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Nous avons choisi d’inclure 7 animaux par groupe, sur la base d’un calcul statistique garantissant la solidité des conclusions. Ce calcul s’appuie sur des données que nous avons déjà pour la mesure de la prolifération chez les souris adulte. La mesure de plusieurs paramètres sur chaque souris permet d’éviter la multiplication des cohortes. Les analyses prévues permettront de comparer les effets du régime alimentaire et du sexe.
Raffinement
L’étude commencera uniquement avec des animaux suffisamment développés, pesant plus de 7 g au moment du sevrage. La nourriture sera mise à portée des plus jeunes pour qu’ils puissent y accéder facilement. Des seuils d’alerte seront définis à l’avance : si un animal les atteint, il sera retiré immédiatement de l’étude pour éviter toute souffrance. Le régime pauvre en protéines et les méthodes utilisées sont déjà bien maîtrisés au laboratoire et ne provoquent pas de signes de souffrance.
Choix des espèces
La souris, un animal omnivore comme l’humain, est couramment utilisée pour les recherches en nutrition. Son microbiote est bien connu et de nombreux outils scientifiques existent déjà, ce qui en fait un modèle préclinique idéal pour étudier le fonctionnement de l’intestin lors de changements alimentaires. Les animaux seront suivis pendant 1 ou 5 semaines après le sevrage, c’est-à-dire de 3 à 8 semaines d’âge. Le but du projet est de comprendre comment un manque de protéines dans l’alimentation influence l’intestin durant la période juvénile. Il est important de commencer l’étude dès le sevrage, car l’intestin joue un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments dès les premiers stades de la vie et peut ainsi influencer de nombreux aspects du développement, comme la croissance.
Élevage, génotypage de lignées murines transgéniques
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système gastrointestinal
- Système respiratoire
- Système urogénital
Environ 3 000 de ces souris sont maintenues en vie pour la reproduction des lignées, les surnuméraires et celles au mauvais génotype étant tuées. 5 000 souris au total vont être utilisées, dans des procédures classées légères à modérées, pour l'élevage et le génotypage de lignées transgéniques. Chaque animal subit au sevrage une biopsie de la queue et la pose d'une bague auriculaire, certaines lignées développant un prolapsus anal ou des troubles respiratoires à l'âge adulte. Le porteur décrit ces lignées comme "indispensables" et affirme qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit les défenses des muqueuses à l'échelle de l'"organisme entier".
Objectifs
Les souris sont utilisées pour le maintien et l’amplification de lignées transgéniques, y compris des lignées présentant ou susceptibles de présenter un phénotype dommageable. Elles sont identifiées au sevrage par pose de bague auriculaire et, lorsque nécessaire, par génotypage à partir d’une biopsie de queue.
Bénéfices attendus
Les lignées transgéniques sont indispensables pour des projets visant à démontrer le rôle d’une famille de gènes fortement conservée entre l’Homme et la souris dans la protection des muqueuses. Elles permettent également de mieux comprendre les relations entre la variabilité de ces gènes et les altérations des mécanismes de défense des muqueuses sécrétrices. Ces modèles contribuent au développement de stratégies thérapeutiques et, à terme, à la mise en place de méthodes alternatives à l’expérimentation animale pour des études mécanistiques. Le projet permet également de maintenir un noyau de lignées transgéniques et de fournir des animaux à des laboratoires partenaires dans le cadre de collaborations scientifiques.
Procédures
La biopsie de queue (< 1 mm) est réalisée au sevrage sur des animaux vigiles, sous contention, pour le génotypage, concomitamment à la pose d’une bague auriculaire pour l’identification. Dans de rares cas, un génotypage complémentaire peut être réalisé à l’âge adulte par prélèvement au poinçon auriculaire sur animal vigile, sous contention.
Impact sur les animaux
Certaines lignées présentent un phénotype dommageable avéré ou potentiel. Des souris d’une lignée peuvent développer un prolapsus anal associé à une inflammation colorectale, tandis que des troubles respiratoires peuvent apparaître dans une autre lignée. Ces phénotypes sont observés uniquement chez des souris homozygotes âgées de plus de 5 mois. Sur la base de l’expérience acquise sur ces deux lignées, suivies depuis plusieurs années chez des souris âgées de moins de 6 mois, le phénotype dommageable reste peu fréquent (
Devenir
Les souris avec des génotypes requis sont maintenues en vie pour l’établissement et l’entretien des lignées ainsi que pour leur utilisation dans les protocoles expérimentaux du présent projet ou de projets associés. Les souris ne présentant pas de génotype requis (souris surnuméraires ou non nécessaires) sont mises à mort, soit dans le cadre de la gestion des colonies, soit en fin d’utilisation expérimentale. Les souris présentant un phénotype dommageable sont également mises à mort en cas d’atteinte des points limites définis dans le protocole.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale permettant d’étudier de manière intégrée les anomalies de la barrière des muqueuses sécrétrices, en particulier les interactions entre l’hôte et les agents pathogènes. Les modèles alternatifs actuels ne permettent pas encore de reproduire l’ensemble des interactions au niveau de l’organisme entier. Les investigations chez l’Homme restent limitées et reposent principalement sur des observations cliniques et des analyses ex vivo. Le développement de stratégies thérapeutiques dans ces pathologies nécessite une compréhension approfondie des mécanismes biologiques et de leur régulation. Dans ce contexte, la souris constitue un modèle pertinent, permettant le contrôle de l’environnement expérimental et de la variabilité génétique. Son système immunitaire est bien caractérisé, son génome entièrement séquencé, et de nombreuses lignées transgéniques sont disponibles pour étudier des gènes impliqués dans la défense des épithéliums. Certaines lignées utilisées dans ce projet contribueront également au développement d’approches complémentaires visant à réduire à terme le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
La production de souris est planifiée en fonction des besoins expérimentaux, estimés à partir d’approches statistiques et de l’expérience acquise. Les schémas d’accouplement sont optimisés afin de produire le nombre nécessaire de souris présentant les génotypes requis. Le maintien de certaines lignées par accouplement d’animaux homozygotes permet de limiter le recours aux prélèvements invasifs pour le génotypage. Les lignées qui ne seront plus utilisées sont conservées par cryoconservation.
Raffinement
Les souris sont élevées et utilisées dans des locaux agréés disposant d’un statut sanitaire « exempt de pathogènes spécifiques » (EOPS). Elles sont hébergées en cages enrichies, par groupes de 2 à 5 individus, avec accès ad libitum à une alimentation standardisée stérile et à de l’eau de boisson stérile. Le personnel en charge de l’élevage et des manipulations est formé et habilité conformément à la réglementation en vigueur. Les souris font l’objet d’une surveillance quotidienne afin de détecter précocement tout signe de mal-être. Les procédures réalisées dans le cadre du projet sont peu invasives et associées à une douleur de faible intensité. L’identification par bague auriculaire et le prélèvement d’une biopsie de queue (< 1 mm) pour le génotypage sont réalisés par du personnel formé, selon des gestes rapides et standardisés. Le poinçon auriculaire réalisé à l’âge adulte est effectué par du personnel formé, sur animal correctement maintenu, avec une contention brève et un geste rapide limitant le stress et permettant une lésion de petite taille à cicatrisation rapide. Les conditions d’hygiène sont adaptées afin de limiter tout risque de complication locale. Une anesthésie locale peut être envisagée en cas de sensibilité accrue ou d’évolution des pratiques. Les animaux susceptibles de développer un phénotype dommageable sont identifiés afin de permettre un suivi adapté. En cas d’apparition de signes cliniques évocateurs d’un phénotype dommageable, ils sont soumis aux points limites définis dans le protocole et retirés de l’étude si nécessaire.
Choix des espèces
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale permettant d’étudier de manière intégrée les anomalies de la barrière des muqueuses, en particulier les interactions entre l’hôte et les agents pathogènes. Les modèles alternatifs actuels ne permettent pas encore de reproduire l’ensemble des interactions à l’échelle de l’organisme entier. Les investigations chez l’Homme sont limitées et reposent principalement sur des observations cliniques et des analyses ex vivo. Le développement de stratégies thérapeutiques dans ces pathologies nécessite une compréhension détaillée des mécanismes biologiques et de leur régulation. Dans ce contexte, la souris constitue un modèle pertinent de recherche, permettant le contrôle de l’environnement expérimental et de la variabilité génétique. Son système immunitaire est bien caractérisé, son génome entièrement séquencé, et de nombreuses lignées transgéniques sont disponibles pour l’étude de gènes impliqués dans la défense des épithéliums. Tous les stades de développement postnataux peuvent être concernés, dans le cadre du maintien et de l’amplification des lignées utilisées pour les besoins de projets de recherche faisant l’objet d’autorisations spécifiques.
Etude de la toxicité combinée de la cocaine et du fentanyl chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
- Système respiratoire
912 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Selon les groupes, ils subissent l'implantation chirurgicale d'une sonde respiratoire, cardiaque ou cérébrale portée sept jours, puis reçoivent de la cocaïne et du fentanyl avant des enregistrements pouvant durer jusqu'à 48 heures. L'étude vise à mieux comprendre la surmortalité des overdoses associant les deux drogues et à optimiser un antidote, application renvoyée à l'humain. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne peut remplacer le rat, dont le fonctionnement cardio-respiratoire serait proche du nôtre.
Objectifs
Le fentanyl est un antidouleur puissant dont le surdosage entraîne une difficulté à respirer pouvant rapidement entrainer la mort, parfois associée à une rigidité musculaire. Les données récentes montrent que les surdosages impliquant le fentanyl sont fréquemment associés à des drogues stimulantes, notamment la cocaïne. Les mécanismes d'interactions entre les drogues sur leur distribution dans le corps, sur leurs effets physiques ou comportementaux, ainsi que leur contribution à la surmortalité observée, demeurent toutefois mal caractérisés. Par ailleurs, l’efficacité d'un antidote pourrait être altérée en contexte de prise des 2 drogues en meme temps. Cette étude analysera différents effets du traitement sur l'organisme, notamment la respiration, le système nerveux et le cœur. Elle examinera également la façon dont la substance se répartit dans le corps et est éliminée, ainsi que ses effets sur le comportement. Enfin, elle évaluera son efficacité et la possibilité d'inverser ses effets a l'aide d’une antidote. L’objectif final est d’améliorer la compréhension des mécanismes de la toxicité combinée fentanyl- cocaïne et d’optimiser la prise en charge aiguë chez l’humain.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront d’apporter une analyse intégrée et mécanistique de la toxicité combinée du fentanyl et de la cocaïne, depuis les interactions de distribution et d'élimination jusqu’aux conséquences respiratoires, neurologiques et comportementales. En effet, les co-intoxications fentanyl- stimulant et leur surmortalité sont une problématique de santé publique majeure à l’heure actuelle. L’identification précise des déterminants de la synergie toxique et de la surmortalité associée à cette co-intoxication contribuera à une meilleure compréhension de la physiopathologie. Ces données expérimentales constitueront une base nécessaire pour optimiser l’utilisation d'un antidote en contexte d'utilisation simultanée de plusieurs drogues, affiner les stratégies de prise en charge aiguë des overdoses et, à plus long terme, orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblées.
Procédures
Une première partie des animaux aura : une chirurgie sous anesthésie générale pour l’implantation d’une sonde (10 minutes), + port de cette sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et une mise en enceinte de mesure respiratoire pendant 6 heures. Une deuxième partie des animaux subira : une chirurgie sous anesthésie générale (40 minutes) avec implantation d’un cathéter veineux et d’une sonde cérébrale+ port d’un cathéter et d’un guide pendant 7 jours, puis une injection de drogue et des prélèvements répétés sur animal vigile pendant 7 heures. Une troisième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’une sonde au niveau du diaphragme et port d’une sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement musculaire respiratoire pendant 24 heures. Une quatrième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’une sonde cardiaque, + port d’une sonde et d’un cathéter de 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement cardiaque sur 24 heures. Une cinquième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’électrodes cérébrales, port d’une sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement de l’activité cérébrale sur 48 heures. Une sixième partie des animaux subira des administrations quotidiennes, ainsi que des taches comportementales de locomotion, perception du danger et impulsivité, avec observation seule.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être soumis à un stress transitoire lors des manipulations et des injections. Les études fonctionnelles nécessiteront un isolement temporaire des rats dans des dispositifs expérimentaux (enceintes pour l'enregistrement respiratoire ou pour les prélèvements sanguins) pendant plusieurs heures, susceptible d’induire une contrainte environnementale modérée. Les rats seront hébergés en cage individuelle à la suite de la chirurgie jusqu'à la fin de l'experience. Un faible risque de complications locales est attendu, notamment thrombose ou infection du site d’implantation. L'administration de fentanyl pourra induire une sédation, une réduction de l'activité motrice, des modifications de la régulation de la température, une raideur des muscles, ainsi qu'une modification de la respiration. L'administration de cocaïne pourra induire une agitation, des problèmes neurologiques ou cardiaques. L’intensité et la durée de ces effets indésirables sont susceptibles de varier en fonction de la molécule administrée, des doses utilisées et des associations testées. Les taches comportementales peuvent également etre accompagnées de modifications comportementales (activité motrice augmentée avec cocaine et sédation avec fentanyl).
Devenir
Pour l’ensemble des expériences la réutilisation des animaux est impossible en raison de la récupération après le décès des appareillages de mesure, l'atteinte d'un point limite qui requiert la mise à mort des animaux et pour les taches comportementales en raison du prélèvement cérébral prévu en fin d'experience.
Remplacement
L’ensemble des expériences ne sont pas remplaçables par des expériences sur des modèles mathématiques ou sur des cellules. Le rat constitue un modèle nécessaire à cette étude en raison d’une étude des conséquences sur le système cardio-respiratoire comparable à celle de l’être humain. De plus, il offre la possibilité de caractériser le comportement en termes de distribution et d'élimination par le corps des diverses molécules, dont les différentes phases ne peuvent être pleinement évaluées qu'en utilisant des rats dont le volume sanguin est compatible à une étude longitudinale sur le même animal. Pour les études respiratoires, cardiaques et neurologiques, la pose des sondes est plus aisée sur le rat et donc les résultats seront plus reproductibles.
Réduction
Les effectifs ont été determinés selon les expériences comme nécessitant 10 à 14 rats par groupe à l’aide de tests statistiques permettant une analyse des résultats obtenus adaptée. De plus, si aucun effet ventilatoire significatif n’est observé à la suite des associations de drogues, la suite des expériences ne seront pas réalisées dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
L’ensemble des expériences sont réalisés par un personnel compétent. Pour améliorer leur bien-être, les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des cages contenant de l’enrichissement. La surveillance quotidienne des animaux sera assurée par un personnel qualifié, et des points limites spécifiques adaptés aux différentes experiences seront mis en place pour détecter et réduire toute souffrance ou douleur. Si nécessaire, des analgésiques seront administrés, tout en veillant à ne pas perturber le déroulement de l'expérience. En cas de besoin, des méthodes réglementaires de mise à mort anticipée seront appliquées. Toutes les interventions chirurgicales prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et accompagnées d'une gestion adéquate de la douleur pendant la période périopératoire. De plus, une ouate en silicone sera utilisée après la chirurgie pour favoriser une meilleure cicatrisation et une prise en charge plus rapide en cas de saignement.
Choix des espèces
Le rat, est un modèle de référence dans notre champ d’étude du fait de son fonctionnement cardio-respiratoire très proche de l'humain. En plus de sa taille adéquate qui permet une facilité et une répétition des prélèvements, son métabolisme est très semblable à celui de l’humain, ce qui facilitera la translation des données. L’objectif de ce projet étant d'appliquer les résultats à l'etre humain, les modèles animaux doivent représenter au mieux les patients auxquels s’appliqueront les résultats de celui-ci. Les données en vie réelle montrent que les intoxications aiguës aux opioïdes concernent dans la grande majorité des cas des sujets masculins et d’âge jeune inférieur à 30 ans. Des rats jeunes adultes (7 à 8 semaines) sont utilisés dans ce projet afin de disposer d’animaux ayant atteint une maturité complète, tout en conservant un fonctionnement respiratoire, cardiovasculaire et métabolique stable. Ce choix permet de limiter la variabilité liée à l’immaturité biologique observée chez les animaux plus jeunes, ainsi que les altérations de fonctionnement et les maladies chez des animaux plus âgés.
Étude de l’effet d’une molécule visant à protéger le cœur et les muscles dans la dystrophie musculaire de Duchenne chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
119 rats atteints d'une forme de myopathie de Duchenne vont être utilisés, tous tués à l'issue, un groupe étant laissé vivre la maladie jusqu'au décès autour de douze mois. Selon les groupes, ils reçoivent une pompe implantée sous la peau renouvelée toutes les quatre semaines, un capteur cardiaque, des échographies sous anesthésie et cinq prélèvements sanguins. Le niveau de souffrance déclaré va de modéré à sévère, 32 animaux étant opérés sous anesthésie et tués sans réveil. Le projet teste un dérivé d'oméga-3 censé protéger le cœur et les muscles, bénéfice renvoyé à d'éventuels essais chez l'humain.
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (ou myopathie de Duchenne) est une maladie génétique grave causée par une mutation sur le gène codant pour la dystrophine, une protéine essentielle au bon fonctionnement des muscles. Elle touche uniquement les garçons et entraîne une faiblesse musculaire progressive, affectant à la fois les muscles du corps et le cœur. Avec le temps, ces faiblesses conduisent généralement à un décès prématuré causé par une insuffisance cardiaque et respiratoire. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de guérir la maladie, bien que plusieurs approches thérapeutiques soient en cours de développement. De nombreuses études ont montré que certaines graisses nommé « oméga-3 », issus de l’alimentation, ont des effets bénéfiques sur l’organisme. Ils aident à réduire l’inflammation et à améliorer certains paramètres sanguins, en particulier en diminuant des lipides comme les triglycérides. Ces oméga-3 protègent le cœur et les muscles, notamment en maintenant un bon équilibre du calcium à l’intérieur des cellules. Plus récemment, notre équipe a mis en évidence qu’un dérivé d’un oméga-3, possède des propriétés protectrices. Ce dérivé est capable de réduire les troubles du rythme cardiaque, l’inflammation et certains problèmes musculaires, en particulier au niveau du diaphragme. Dans le cadre de la myopathie de Duchenne, les atteintes musculaires et cardiaques ont, notamment un mécanisme commun les altérations de la régulation du calcium. L’objectif de ce projet est donc de déterminer si les effets d’un traitement avec la molécule peuvent limiter l’évolution d’un modèle de rat atteint de myopathie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Si les améliorations observées chez ces animaux concernant la mobilité, les fonctions respiratoires et cardiaques sont confirmées, ces résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des études chez l’humain et servir de base au développement de futurs traitements. Au-delà des avancées scientifiques, ce projet pourrait apporter des bénéfices concrets aux patients et à leurs familles, en orientant la recherche vers des stratégies thérapeutiques capables d’améliorer la qualité de vie, ce qui contribuerait à prolonger l’espérance de vie.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront répartis en plusieurs groupes et suivront différentes procédures expérimentales. Un premier groupe de 32 animaux recevra une injection. Un second groupe de 18 animaux sera équipé d’un petit dispositif implanté sous la peau, permettant d’administrer le traitement de manière continue et contrôlée. Deux groupes de 23 animaux chacun recevront à la fois ce dispositif d’administration du traitement (une pompe osmotique) et un petit capteur implanté permettant de suivre à distance l’activité du cœur (un capteur télémétrique). Ces animaux bénéficieront également d’examens d’imagerie du cœur (des échocardiographies) réalisés sous anesthésie, ainsi que de prélèvements sanguins, effectués cinq fois au total, dans le cadre de procédures à court et moyen terme. Un dernier groupe de 23 animaux sera suivi sur une période plus longue. Le dispositif d’administration du traitement sera renouvelé toutes les quatre semaines, jusqu’au décès de l’animal. Les interventions sont brèves : les injections durent moins de 5 minutes, les imageries cardiaques environ 15 minutes, les mesures d’activité respiratoire et de force 30 min, et la mise en place des dispositifs implantés moins de 30 minutes. Toutes les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie. Un suivi régulier est assuré afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude.
Impact sur les animaux
Les rats malades qui ne reçoivent pas de traitement vont vivre la maladie, présentant un niveau de stress plus élevé, dont les premières manifestations cliniques apparaissent généralement à partir de 3 semaines. Pour ces animaux, la maladie progressant, leur état devrait se détériorer entre 6 et 10 mois jusqu’au décès autour de 12 mois, au plus tard. Des effets peuvent survenir lors de l’implantation unique du capteur télémétrique et de la pompe osmotique, ainsi qu’au cours des anesthésies gazeuses nécessaires aux échocardiographies. Ces effets incluent principalement un inconfort ou une douleur légère au site d’implantation, une inflammation locale passagère, ainsi qu’un stress lié aux manipulations. Les anesthésies gazeuses peuvent entraîner une fatigue, une désorientation brève au réveil et une baisse de la température corporelle. L’ensemble de ces manifestations est généralement de courte durée et disparaît spontanément, sans séquelles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever les échantillons nécessaires aux analyses biochimiques, histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les dystrophies musculaires notamment de Duchenne touchent plusieurs organes (les muscles, le cœur, le cerveau ...). Avant toute expérimentation animale, ce traitement a fait l’objet d’études approfondies sur des cellules, assurant une compréhension des mécanismes biologiques impliqués. L’administration de la molécule a déjà montré des effets bénéfiques sur le muscle et le cœur validés dans des modèles expérimentaux rigoureux, chez la souris ensuite chez le cochon, pour des applications proches (une altération du diaphragme). Cette démarche progressive garantit que l’utilisation d’animaux est strictement limitée aux questions scientifiques qui ne peuvent être résolues autrement, tout en respectant les principes éthiques.
Réduction
L’équipe de recherche possède une solide expérience sur cette lignée animale. Des analyses statistiques ont été réalisées pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires grâce aux essais déjà obtenus, tout en garantissant la robustesse des résultats. Pour ce projet, nous avons conçu une série de procédures complémentaires, chacune optimisée pour limiter l’utilisation d’animaux. En effet, les expériences sont planifiées pour combiner plusieurs mesures sur un même animal. Chaque animal est suivi précisément, ce qui réduit le risque de perte et donc le besoin d’en utiliser plus. Les procédures sont répétées uniquement si nécessaire. Certaines procédures reposent sur un suivi au long terme permettant que chaque animal soit observé à plusieurs moments et puisse être comparé, ce qui augmente la précision statistique sans avoir besoin d’en utiliser davantage.
Raffinement
Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à un contact doux et régulier afin de limiter le stress lié aux manipulations. Chaque jour, un temps d’interaction est prévu pour maintenir une relation calme et positive avec les intervenants. De plus, des séances de jeux dans des espaces plus larges seront ponctuellement effectuées. Ils sont hébergés en groupe dans un environnement confortable favorisant leur bien-être La prise en charge de la douleur est assurée tout au long des procédures, de façon préventive et curative si nécessaire, grâce à l’administration de médicaments destinés à l’anesthésie et au soulagement de la douleur. Pour détecter rapidement tout signe de souffrance, des critères de suivi du bien-être ont été établis et évalués quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Ces critères concernent l’apparence générale des animaux (pelage, yeux), leur comportement (mobilité, interactions) et leur état physique (masse corporelle). En cas de signe de douleur ou de gêne, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement : surveillance renforcée et traitement médicamenteux pour réduire ou éliminer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère proche de l’être humain sur le plan biologique, ce qui en fait un bon modèle d’étude. Il partage de nombreux aspects avec l’humain, concernant la structure et le fonctionnement des organes ainsi que les processus métaboliques. Grâce aux avancées récentes en génétique, il est aujourd’hui possible de reproduire chez le rat certaines maladies humaines, notamment les troubles musculaires, de manière très fidèle. Ce modèle conserve par ailleurs les avantages propres aux rongeurs : une courte durée de gestation, une taille adaptée aux études expérimentales et une durée de vie compatible avec l'observation dans un temps raisonnable d'effets à long terme des médicaments testés sur des individus âgés. Il est un excellent complément aux autres modèles. Les animaux seront suivis dès 5 semaines afin d’évaluer l’effet du traitement sur la durée, en observant les signes cliniques de la maladie, notamment la motricité, la respiration et le fonctionnement cardiaque.
Caractérisation de modèles génétiques de cardiomyopathies hypertrophiques et évaluation préclinique de nouveaux traitements.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 5850
Traités avec les molécules de clients industriels, 16 770 rats et souris porteurs de mutations cardiaques reçoivent des composés une à deux fois par jour, des pompes implantées sous la peau et un cathéter posé dans la carotide en fin de protocole. Ces animaux, dont 12 780 dans des procédures classées sévères, sont tous tués pour prélever le cœur et le sang. Le projet évalue l'efficacité de candidats médicaments contre les cardiomyopathies, maladies génétiques touchant une personne sur 200. Le RNT annonce vouloir réduire les effectifs mais ne justifie pas ce total de près de 17 000 animaux, dont beaucoup manipulés dès leurs premiers jours de vie.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité mondiale, il est primordial de poursuivre la recherche dans ce domaine afin d’identifier et d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels. Les atteintes cardiaques peuvent se manifester de différentes façons avec, entre autres, les cardiomyopathies qui se caractérisent par des anomalies fonctionnelles et structurelles du cœur. Elles touchent 1 personne sur 200 dans la population générale et sont, dans la majorité des cas, de causes génétiques/héréditaires. Elles touchent toutes les tranches d’âge, depuis l’enfance jusqu’à l’âge adulte. Il existe différentes formes de cardiopathies. Cette classification est basée sur les différences structurelles du cœur et les manifestations fonctionnelles associées. Il est donc nécessaire de caractériser le développement des cardiomyopathies, de comprendre les mécanismes mis en jeu pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Le développement de modèles prédictifs et robustes, ainsi que leur utilisation en recherche pré-clinique permettront d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels dans la prise en charge des cardiomyopathies.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, le prise en charge des cardiopathies consiste à traiter les symptômes et les complications en modifiant l’hygiène de vie des patients (alimentation, arrêt du tabac, activité physique) ou avec des médicaments. Ces mesures n’étant pas toujours suffisantes, la prise en charge de la maladie va, dans certains cas, nécessiter l’implantation de dispositifs tels que des stimulateurs ou des défibrillateurs ou encore des interventions chirurgicales. Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie il est nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie humaine, afin de comprendre les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie, et leur temporalité au cours du développement de l’animal. Le but est d’identifier de nouvelles cibles potentielles qui pourraient devenir de nouveaux leviers dans la prise en charge des cardiomyopathies. Ainsi, l’ensemble des expériences effectuées dans ce projet ont pour but de valider ou non l’efficacité de nouveaux médicaments. Les animaux seront traités avec les molécules de nos clients aux doses qu’ils auront déterminées.
Procédures
Pour reproduire les atteintes cardiaques des patients atteints de cardiomyopathies, des modèles rongeurs présentant des modifications génétiques seront utilisés afin d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Ces maladies se développant à des stades précoces, des expérimentations seront réalisées sur animaux dès leurs premiers jours de vie. Pour les animaux adultes, les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour par différentes voies sur animal anesthésié ou vigile. L'administration dure 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Des pompes permettant une diffusion du composé en continu pourront être implantées sous la peau des animaux (chirurgie de 10 à 15 minutes). Pour les animaux non sevrés (avant 21 jours), les composés à tester seront administrés une fois par jour sur animal vigile à partir du 7ème jour de vie. Après le sevrage, des prélèvements de sang (uniques ou répétés) seront réalisés (toutes les 3 semaines au maximum). Avant le sevrage, un seul prélèvement sera réalisé (entre 10 et 21 jours). Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Avant le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis de l'évolution de la fonction cardiaque sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum) tous les 3 jours maximum à raison de 5 fois maximum sur 21 jours. Après le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis longitudinaux de la fonction cardiaque et vasculaire sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum). Ces examens seront effectués au maximum toutes les 3 semaines. Les animaux (âgés d’au moins 4 semaines) seront soumis à un test d’effort réalisé sur un tapis de course à 2 reprises : avant le début des traitements et à la fin des traitements. Les mesures terminales nécessiteront la mise en place d’un cathéter dans la carotide au cours d’une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil.
Impact sur les animaux
Les modèles génétiques faisant l’objet de ce projet vont développer des cardiomyopathies qui seront plus ou moins sévères selon la mutation génétique. Le retrait et le retour des nouveau-nés dans les cages lors des examens et/ou traitements vont générer du stress, à la fois pour le nouveau-né mais également pour la mère. Si les portées sont composées de plusieurs profils génétiques, une étape de génotypage sera nécessaire pour identifier et inclure les animaux portant la mutation d’intérêt. Ceci impliquera la réalisation d’une biopsie tissulaire (queue, oreille ou phalange) afin de procéder à l’analyse du profil génétique. Les mesures de la fonction cardiovasculaire, bien que non invasives, requièrent une anesthésie gazeuse des animaux à l’issue de laquelle l’animal met quelques minutes pour récupérer. Lors des chirurgies effectuées en fin de procédure, la douleur sera prise en charge par une anesthésie/analgésie adaptée à la procédure utilisée.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin des procédures afin de procéder à la collecte des organes et du sang pour l'évaluation de critères d’efficacité des composés.
Remplacement
Les nouveaux médicaments doivent avoir validé leur efficacité pré-clinique (chez l’animal) avant de passer en phase clinique (chez l’homme). L’utilisation des animaux permet de réaliser ces tests dans un système biologique complet et donc d’augmenter la prédictibilité des effets chez l’homme. Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour sélectionner des candidats médicaments, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont pas encore suffisamment développés et ne peuvent pas refléter la complexité des mécanismes au sein de l’organisme de manière physiologique et intégrée. A l’heure actuelle, les répercussions fonctionnelles des cardiomyopathies ne peuvent être pleinement reproduites et donc étudiées que dans un système in vivo. Le remplacement par un animal d'une autre classe (comme le poisson zèbre) ne permettra pas une analyse aussi précise des mécanismes pathologiques à cause sa très petite taille et contrairement aux rongeurs il n’appartient pas aux espèces réglementaires pour le développement de nouveaux médicaments.
Réduction
Le projet a été organisé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux. Les premières expérimentations permettront la caractérisation des modèles et l’évaluation de l’impact des mutations sur la fonction cardiaque. En se basant sur ces données, nous pourrons ajuster le nombre d’animaux par groupes dans les études d’efficacité. Les premières estimations seront basées sur notre expérience, les données bibliographiques et l’échange avec d’autres chercheurs. La possibilité de réaliser des mesures non invasives permettra un suivi longitudinal de la fonction cardiaque réduisant le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Par ailleurs, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie.
Raffinement
Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux. La durée de ces projets étant souvent longue, nous alternerons les enrichissements au fil du temps (petits ou gros tunnels, boules ou briquettes en bois, lanières de papier ou morceaux de coton). Le change de la cage sera planifié 1 à 2 jours avant la date de mise bas afin de permettre à la mère de construire son nid et éviter un nouveau change les jours suivants la mise-bas et ainsi limiter le stress. Autour de la période de mise-bas et la semaine suivante, une attention particulière sera portée aux cages concernées. Pendant toute la durée de nos études, les animaux sont suivis quotidiennement, pesés au moins une fois par semaine afin d’identifier une potentielle souffrance. Afin de limiter au maximum la manipulation des nouveau-nés, les pesées seront réalisées lors des examens échographiques. Pour les animaux âgés de moins de 7 jours, un point de vigilance sera porté à la poche de lait observable en l’absence de fourrure et au poids. A partir de 7 jours, d’autres critères tels que l’activité et l’aspect général seront également pris en compte. Si les animaux présentent des signes de souffrances (tels que perte de poids, défaut de toilettage, agressivité, …), une grille de score spécifique est mise en place. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une dermatite, par exemple, un protocole de soin sera effectué (nettoyage / désinfection / cicatrisation). Si l'état de l'animal ne s'améliore pas, l’animal concerné sera mis à mort. Lors de la procédure, des mesures non invasives de la fonction cardiaque peuvent être répétées sur un même animal (suivi longitudinal) en ayant recours à des techniques d'imagerie non invasives. Pour les procédures qui peuvent induire de la douleur chez l’animal une analgésie pré et per-opératoire est mise en place pour la prévenir et la réduire.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs (rat et souris) sont largement utilisés et caractérisés par la communauté scientifique afin d’évaluer les effets de molécules sur les fonctions cardiovasculaires dans des modèles de maladies cardiovasculaires. Le génome des deux espèces étant connu et proche de celui de l‘Homme, il est possible de recréer chez la souris et le rat les mutations responsables des cardiomyopathies. Ainsi, il est possible d’induire chez ces espèces des atteintes similaires à celles observées chez l’Homme et d’en suivre l’évolution avec les mêmes outils qu’en médecine humaine (échographe). Les maladies cardiomyopathiques pouvant se développer dès le plus jeune âge, les expérimentations se feront dans certains cas sur des animaux nouveau-nés. Les femelles gestantes seront réceptionnées dans nos locaux jusqu’à leur 16ème et 17ème jour de gestation pour les souris et les rats, respectivement. La mise-bas aura lieu dans nos animaleries et les expérimentations se feront sur les nouveau-nés à partir de 24h de vie. S’agissant d’un modèle de maladie chronique, les animaux seront utilisés, dans certain cas, jusqu’à l’âge adulte afin d’effectuer un suivi longitudinal de l’évolution de la pathologie (jusqu’à 24 semaines d’âge).
Implication de la kisspeptine dans l’intégration des signaux olfactifs par la région cérébrale de l’habénula latérale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
197 souris vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance modérée, pour étudier le rôle d'un neuropeptide, la kisspeptine, dans le traitement cérébral des odeurs sociales. Chaque animal subit une neurochirurgie d'environ cinquante minutes, les femelles une ovariectomie, des frottis vaginaux et des prélèvements d'urine répétés, plus six injections avant des tests olfactifs. La chirurgie peut provoquer hémorragies, baisse de température et douleurs pendant deux à trois jours, et l'isolement sept jours avant les tests ajoute un stress. Les souris ayant reçu un traitement sont tuées pour prélever le cerveau, celles servant aux prélèvements d'urine étant tuées ou remises à d'autres chercheurs.
Objectifs
Chez la plupart des animaux, les odeurs sont cruciales pour communiquer des informations sur leur identité, leur organisation sociale, leur maturité sexuelle et leur territoire. Ces odeurs sociales sont perçues, intégrées et codées par des voies cérébrales spécifiques, afin de déclencher des comportements sociaux appropriés. Il a été montré que la kisspeptine, un neuropeptide déterminant dans le contrôle de la reproduction, ou son récepteur, sont exprimés dans deux structures cérébrales connectées participant au relai des informations olfactives. Récemment, une de ces deux régions cérébrales participant à l'apprentissage à partir d'expériences aversives, a été impliquée dans la régulation des comportements sociaux et reproducteurs chez les mammifères. Les lésions de cette structure chez les rongeurs entraînent une altération de la sensibilité aux stimuli olfactifs et provoquent une diminution de la réactivité sexuelle et un évitement des contacts sexuels. Cependant, le rôle de la Kisspeptine dans les deux structures cérébrales d’intérêt comme centres de traitement olfactif régulant les comportements sociaux reste peu compris à ce jour. L'objectif de ce projet est donc de déterminer le rôle de la Kisspeptine dans la modulation du traitement des odeurs d'attraction sexuelle par le cerveau.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de montrer que la Kisspeptine n'est pas seulement un régulateur clé de l'axe « cerveau-appareil génital » mais qu’il peut aussi agir en amont dès la transmission des odeurs. Les résultats issus de ce projet pourront potentiellement permettre d'ouvrir la voie vers l'utilisation de la Kisspeptine en voie intranasale pour la modulation des comportements sexuels chez les rongeurs de manière non invasive.
Procédures
Les neurochirurgies seront d'une durée moyenne de 50 minutes par animal. Une seule neurochirugie sera effectuée par animal. Les ovariectomies sont d'une durée de 15 minutes environ par animal. Pour déterminer le stade du cycle sexuel, les femelles auront 4 à 8 frottis vaginaux, prélévement de quelques secondes. Ces femelles seront vigiles et maintenues pendant le prélèvement. Selon les résultats des tests comportementaux, l'urine sera prelevée entre 4 à 8 fois pour chaque animal, en maintenant la souris et en massant délicatement son ventre afin de favoriser la miction dans le tube et ainsi récolter l'urine. Quelques secondes suffisent pour récolter l'urine. Chaque souris recevra au total 6 injections de traitement (Kp10, Kp54 ou contrôle) (1 fois/semaine) juste avant le test olfactif. Chaque test olfactif durera 10 minutes. Toutes les injections sous cutanées ne dureront que quelques secondes.
Impact sur les animaux
La chirurgie nécessaire à l'injection des traitements ou du retrait des ovaires peut entrainer des diminutions de la température corporelle et des hémorragies. Elle peut induire une douleur post opératoire pendant 2-3 jours essentiellement localisée au niveau du site d’incision du crâne ou des flancs. Un stress dû à la manipulation des animaux pour récolter leurs urines ou réaliser les administrations intranasales est possible. Il s’agira d’un stress aigü de quelques minutes n’induisant pas d’effet à long terme. Les animaux expérimentaux isolés 7 jours avant les tests de comportement sexuel pourront présenter du stress lié à leur hébergement solitaire.
Devenir
Tous les animaux test recevant un traitement intranasal ou dans la LHb seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé pour des études ultérieures. Les animaux utilisés pour les prélévements d'urine seront euthanasiés par le personnel animalier ou mis à disposition d'autres chercheurs pour d'autres études.
Remplacement
A ce jour aucune méthode alternative non animale (in vitro et/ou de modélisation) ne peut être utilisée pour ce projet qui est dépendant de l'interconnectivité de neurones appartenant à plusieurs structures olfactives et cérébrales. Il est donc impératif d’utiliser un animal entier pour comprendre les mécanismes de transmission et de régulation interconnectant l’olfaction et les fonctions comportementales des mammifères.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum compte tenu des techniques utilisées et pour maintenir la possibilité d'une mise en évidence statistique. La taille des échantillons est définie à partir des résultats obtenus lors d'expériences précédentes effectuées par notre groupe dans le cadre de tests similaires ainsi que des tailles d'effet observé dans la littérature. Nous avons aussi tenu compte de la variabilité entre les expériences, de la prévalence comportementale, de la survie post-opératoire, et de l'efficacité des injections. Le nombre d’individu défini par groupe permet d'assurer une puissance statistique suffisant pour obtenir des résultats robustes. Dans l'optique de réduire la quantité de souris nécessaires, nous réutiliseront les mêmes animaux pour l’étude comportementale d’évitement et de préférence sexuelle. Enfin la significativité des résultats sera testée en utilisant les tests statistiques appropriés. Dans le détails, nous aurons donc besoin de 197 animaux au total, 65 animaux stimuli (15 mâles pour les comportements sexuels et collecte d'urine, 30 femelles pour la collecte d'urine et 20 femelles pour le comportement sexuel); 60 animaux pour la procédure 1 : 10 animaux pour chacun des 3 groupes et pour les 2 sexes; 72 animaux pour la procédure 2 : 12 animaux par groupe pour chacun des 3 groupes et pour les 2 sexes
Raffinement
Lors des chirurgies, les souris recevront une sédation analgésique suivi d’une anesthésie. Les animaux recevront un traitement analgésique post-opératoire par injection sous cutanée d’un anti-inflammatoire non stéroidien. L’administration d'anti-inflammatoire sera poursuivie pendant 2 à 3 jours post-opératoires si nécessaire. Les yeux de l'animal seront protégés au moyen d'une pommade ophtalmique pendant les chirurgies pour éviter le dessèchement. Durant la procédure et la période de réveil, les animaux seront maintenus sur un matelas chauffant et leur température sera monitorée afin d'éviter une hypothermie. La fréquence respiratoire sera également monitorée pendant la procédure. Si une hypothermie et/ou une détresse respiratoire est observée (diminution fréquence respiratoire d’au moins 50%), l’animal recevra un antagoniste de l'anesthésique et la procédure sera interrompue. Si l’état de santé de l’animal le permet, une nouvelle tentative sera effectuée après 7 jours de récupération. Dans le cas contraire, l’animal sera euthanasié conformément aux points limites définis dans nos procédures. De plus, une surveillance quotidienne des animaux ayant subi la chirurgie sera effectuée tout au long de l'expérimentation.
Choix des espèces
Notre recherche porte sur la mise en évidence des régulations des comportements socio-sexuels induits par l’olfaction chez les mammifères. La souris est un excellent modèle animal de référence. La souris est une espèce sociale présentant des comportements socio-sexuels innés et bien décrits majoritairement régulés par les signaux olfactifs. Nous utiliserons des souris mâles et femelles adultes qui seront âgés de 8 semaines, âge minimum de la maturité sexuelle, nécessaire à notre étude.
Étude du rôle du lactate et du glucose au cours de la communication neuronale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés du crâne sous anesthésie pendant environ une heure, puis soumis à une perfusion intracardiaque qui les tue, 625 rats sont utilisés dans des procédures classées en souffrance modérée. Le projet étudie le rôle du lactate et du glucose dans la communication entre neurones et astrocytes. Le RNT évoque un inconfort transitoire et une douleur modérée après l'opération, pris en charge par un suivi visant à minimiser l'impact sur le bien-être des animaux non-humains. Le nombre de 625 rats n'est rattaché à aucune justification chiffrée dans le texte.
Objectifs
« Le cerveau fonctionne grâce aux neurones, qui communiquent entre eux au niveau de petites structures spécialisées appelées synapses. Des recherches récentes montrent que d’autres cellules, présentes dans le cerveau entre les vaisseaux et les neurones, communément appelées astrocytes, jouent un rôle important dans cette communication neuronale. Pour fonctionner, les neurones ont besoin d’énergie. Il a longtemps été considéré que le glucose était leur seule source. Mais de plus en plus de travaux suggèrent que le lactate, une molécule produite à partir du glucose par les astrocytes, pourrait aussi fournir de l’énergie aux neurones. Plus spécifiquement : l’astrocyte récupère le glucose dans le sang, le transforme en lactate, puis l’envoie aux neurones. Une fois dans le neurone, le lactate est transformé en énergie. Les neurones peuvent aussi récupérer directement du glucose. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre, dans une région précise du cerveau appelée cortex somatosensoriel primaire, quelle source d’énergie les neurones utilisent selon leur activité et donc le niveau de demande énergétique : uniquement le glucose, uniquement le lactate, ou les deux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à comprendre comment les neurones obtiennent l’énergie dont ils ont besoin pour fonctionner correctement. Les neurones utilisent normalement du glucose, mais il est possible qu’ils tirent également de l’énergie d’une molécule produite par d’autres cellules du cerveau, appelées astrocytes. Savoir exactement quelle source d’énergie les neurones utilisent est crucial pour comprendre comment le cerveau fonctionne, apprend et mémorise. Ces connaissances fondamentales permettront de mieux comprendre le fonctionnement normal du cerveau et poseront les bases pour développer, à l’avenir, des stratégies pour prévenir ou traiter des maladies où le métabolisme énergétique est altéré.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale, d'une durée d’environ 1h afin d’identifier la source d’énergie dont les neurones ont besoin en fonction de leur activité. Ils seront ensuite soumis à une perfusion intra cardiaque après injection d’anesthésiques. La sévérité de la procédure est modérée.
Impact sur les animaux
Les animaux pourraient ressentir un inconfort transitoire lié à la manipulation et à la chirurgie, ainsi qu’une douleur modérée durant la période post-opératoire. Des perturbations temporaires de l’état général, comme une diminution de l’activité ou de l’appétit, peuvent également survenir. Ces effets sont limités dans le temps et pris en charge par un suivi attentif afin de minimiser l’impact sur le bien-être des animaux.
Devenir
A l’issue de toutes les expériences, les animaux ne seront pas gardés du fait des techniques subies et seront de ce fait mis à mort.
Remplacement
Dans ce projet, nous étudions la communication entre les neurones et les astrocytes dans le cerveau. Ces interactions sont trop complexes pour être reproduites avec des ordinateurs ou des cellules en culture, il est donc nécessaire de travailler sur des animaux vivants. Le rat est un animal très utilisé pour comprendre le rôle des astrocytes dans la communication entre neurones et dans la plasticité du cerveau, qui est la base de la mémoire. Pour ces raisons, il n’est pas possible de remplacer les expériences animales par d’autres méthodes.
Réduction
Nous utilisons des tests statistiques pour déterminer le nombre d’animaux minimal nécessaire . Ce nombre permet de garantir des résultats fiables tout en limitant l’utilisation d’animaux. Nous avons aussi pris en compte les risques liés aux interventions, afin d’assurer la qualité des données. Au total, 625 rats sur cinq ans seront utilisés, ce qui correspond au minimum nécessaire pour atteindre nos objectifs scientifiques.
Raffinement
Des mesures de RAFFINEMENT seront mises en place durant toute la durée du projet. Des points-limites ont été établis entraînant une prise en charge de l’animal afin d’anticiper toute souffrance et réduire au mieux l'inconfort des animaux suite à la chirurgie (anesthésie, analgésie, gel oculaire lubrifiant pour protéger la cornée tapis chauffant) jusqu’à leur récupération complète.
Choix des espèces
Le rat est classiquement utilisé pour comprendre le rôle des astrocytes dans la communication neuronale et la plasticité synaptique à long terme et présente donc une bibliographie importante permettant de réduire le nombre d'animaux. Les questions que nous posons concernent le stade adulte, c’est pourquoi les rats seront réceptionnés à l’âge de 6 semaines, injecté à 7 semaines minimum puis les expériences seront réalisées à l'age de 11 à 16 semaines.
Étude de faisabilité d’une stratégie de thérapie génique pour la maladie de Willebrand
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
737 souris vont être utilisées pour tester une thérapie génique contre la maladie de Willebrand, une maladie hémorragique, dont 50 opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Après une injection, elles subissent des prélèvements sanguins sous anesthésie puis un test d'hémostase terminal, incision ou section des vaisseaux de la queue, pouvant durer jusqu'à quarante minutes. Ce test mesure la capacité du sang à cesser de couler, avant un éventuel passage à l'humain. Le RNT affirme que la coagulation exige "absolument un organisme vivant entier" et qu'aucun test ne peut aujourd'hui éviter le recours à l'animal.
Objectifs
Les maladies hémorragiques familiales, telles que la maladie de Willebrand, restent assez méconnues. Ces maladies empêchent l’arrêt des saignements. Les traitements disponibles sont lourds (injections intraveineuses répétées) et pas toujours efficaces. Une approche par thérapie génique, avec une seule administration, pourrait donc représenter une avancée majeure dans la prise en charge de ces patients et améliorer beaucoup leur qualité de vie. Notre projet va consister à tester, chez un modèle de souris mimant la maladie de Willebrand humaine, l’efficacité de cette nouvelle approche thérapeutique à l’aide de tests bien standardisés.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats de cette étude doivent permettre d'établir la preuve de concept de l'efficacité de cette thérapie dans la maladie de Willebrand. A terme, ce projet devrait pouvoir servir de base pour la mise en place d'essais cliniques visant à déployer cette thérapie, moins lourde que les thérapies actuelles, chez les patients.
Procédures
Toutes les souris reçoivent une injection rapide (5-10 secondes) sur animal vigile. 1) Un groupe reçoit seul un prélèvement (20-30 secondes) sous anesthésie 3/5 jours après injection et est euthanasié. 2) Un groupe reçoit un prélèvement (10-20 secondes) sous anesthésie 3 jours après injection et, 2/5 jours après, un test d’hémostase terminal (incision ou section des vaisseaux de la queue) sous anesthésie (maximum 40 minutes). 3) Un groupe reçoit trois prélèvements (10-20 secondes) sous anesthésie toutes les quatre semaines, puis, un test d’hémostase terminal sous anesthésie (maximum 40 minutes) a 12 semaines. Toutes les souris sont euthanasiées par les méthodes règlementaire en fin d’expérience encore sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Stress léger lors de la préhension des animaux. Douleur légère et transitoire après les injections et après les prélèvements du sang.
Devenir
Les actes expérimentaux finaux sont sans réveil du fait de la collecte de quantités importantes de sang, indispensables pour nos recherches scientifiques.
Remplacement
Le système de la coagulation est complexe, nécessite absolument un organisme vivant entier pour pouvoir être reproduit de manière pertinente. Actuellement, il n'existe pas de tests adaptés qui pourraient éviter le recours à l'animal.
Réduction
Afin de déterminer le plus petit nombre d’animaux approprié pour le projet, nous avons réalisé une analyse mathématique de puissance. Les hypothèses sous-jacentes à nos calculs sont basées sur la littérature existante et sur notre expérience en utilisant ces modèles en prenant en compte les variabilités de chaque test.
Raffinement
Les procédures utilisées se feront dans le cadre adapté d'un hébergement agréé, respectant au maximum le bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, filaments de papier kraft pour faire un nid), en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques. Les animaux ne sont jamais seuls dans les cages d’hébergement et ils ont un accès libre à la nourriture et à l'eau. L’ensemble des expériences sera effectué par une personne habilitée à expérimenter sur animaux et l'acte expérimental aura lieu principalement sous anesthésie et sans réveil. Au cours de ce projet, les opportunités de raffinement seront régulièrement ré-évaluées pour nous assurer de la mise en place rapide de tout nouveau développement technique qui interviendrait pendant la période du projet. Les souris sont sous observation quotidienne et la quantification des points limites, susceptibles d'entraîner une procédure d’euthanasie immédiate de l'animal, sont strictement appliquée.
Choix des espèces
Ce projet fait appel à un modèles murin des maladie hémorragique familiale permettant de tester un thérapie déjà utilisé chez les patients. Ces modèle ne manifestent pas des saignements spontanées. Les souris adultes, entre 8 et 30 semaines d’âge, des deux sexes seront utilisées.