Procédures modérées

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  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 216
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216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont nourries pendant six mois avec des croquettes contenant des pesticides, subissent des prélèvements et des mesures de fonction rénale, puis une chirurgie qui provoque une agression rénale aiguë et une détérioration de leur fonction rénale. Le porteur indique une perte de poids, une prostration ou une léthargie possibles, déclenchant la mise à mort au-delà de 24 heures. Il affirme qu'aucune méthode sans animaux ne permet aujourd'hui de tenir compte de la physiologie d'un "organisme entier".

Objectifs

Les maladies rénales chroniques et aigues sont en augmentation constante dans le monde et représentent un problème important de santé publique. Les reins sont des organes sensibles à certaines molécules toxiques. Parmis celles-là, les pesticides sont largement utilisés en agriculture et peuvent parfois ne pas être totalement spécifiques des organismes nuisibles mais pourraient affecter aussi la faune et l’Homme. Nous voulons donc savoir si une exposition chronique à de faibles doses de pesticides modifie la fonction rénale et rend ces organes plus fragiles.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projets sont de mieux caractériser les effets rénaux des pesticides, afin de savoir s'ils fragilisent les reins et peuvent les faire évoluer vers une insuffisance rénale.

Procédures

Les animaux seront nourris pendant 6 mois avec des croquettes contenant des pesticides. Pendant ces 6 mois de régime, des prélèvement d’urine, de selles et de sang pourront être effectués à 2 reprises, chez les animaux vigiles. Des mesures de la fonction rénale seront réalisées 3 fois . Cette intervention nécessite une courte anesthésie d'environ 5 minutes suivie d'une mesure de 45 minute sur animal vigile grâce à un dispositif fixé sur le dos de l'animal qui est ensuite retiré. Enfin, à l'issue des 6 mois de régime, les animaux subiront une intervention chirurgicale d'environ 30 minutes (sous anesthésie générale et analgésie) pour induire une agression rénale.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une agression rénale aigue, résultant en une détérioration de leur fonction rénale.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin du projet.

Remplacement

Étant donné la complexité des mécanismes pathologiques mis en jeu, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants qui ne tiennent pas compte de la physiologie d’un organisme entier. Il n’existe pas à l’heure actuelle de méthodes alternatives pour obtenir des résultats exploitables et pertinents par rapport à la pathologie humaine.

Réduction

les modèles expérimentaux sont bien maitrisés par les expérimentateurs impliqués, ce qui évite les étapes de mise au point couteuses en animaux. Le nombre d’animaux utilisé est calculé au plus juste d’après notre connaissance du modèle pour permettre d’identifier statistiquement des différences intergroupes scientifiquement interprétables pour chaque paramètre principal et chaque modèle. Il est prévu d’utiliser un maximum de 216 souris

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupes de 4 dans des cages comprenant des éléments d’enrichissement (papier, tunnels...), avec alimentation et eau ad libitum. Ils seront observés quotidiennement afin de s’assurer de leur bien-être. Les personnels intervenant dans ce projet sont formés à l’expérimentation animale et à la chirurgie et les procédures sont optimisées de façon à limiter au maximum la souffrance des animaux (anesthésie, analgésie, suivi attentif des animaux tout au long des différentes procédures). Des points limites ont été définis: 1) Perte de poids supérieure à 20% du poids initial ; 2) Posture de prostration ou léthargie au-delà de 24 heures après l’ARA ; 3) Signes de souffrances (comportement ou apparence anormaux, présence de lésions, absence de toilette…) sans amélioration pendant plus de 24h. Si un de ces points est atteint au cours du protocole, les animaux concernés seront euthanasiés

Choix des espèces

L’espèce utilisée permet d'utiliser le moins d'animaux possible pour atteindre les objectifs du projet. De plus, la littérature indique qu’elle est celle qui fournit les résultats les plus satisfaisants et qu’elle est la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables dans les conditions de la procédure expérimentale. Nous utilisons la souris car elle est déjà l’origine d’un grand nombre de données dans la littérature et qu’il existe un nombre important de modèles de souris mutantes et transgéniques ciblant des protéines d’intérêt dans la régulation de la fonction rénale. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 à 12 semaines au début de l'expérience, à ces âges les reins sont pleinement développés, ce qui permet de modéliser au mieux les conditions cliniques adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 5140
Souffrances
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 5140

5 140 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant jusqu'à modéré, une partie opérée sous anesthésie sans réveil. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant l'adolescence, parfois une chirurgie du cerveau en stéréotaxie et des tests comportementaux, avant d'être tuées pour analyse du cortex. Le projet cherche à savoir si un inhibiteur des récepteurs 5-HT6 administré tôt préviendrait les déficits cognitifs d'un modèle génétique de schizophrénie. Le porteur présente ce résultat comme une "preuve de concept" et renvoie les retombées cliniques à d'autres pathologies et au long terme.

Objectifs

La schizophrénie est une pathologie psychiatrique d’origine neuro-développementale très invalidante, qui touche environ 1% de la population mondiale et dont le poids économique est très important. Elle est caractérisée par la présence d’un large spectre de symptômes cognitifs comme des troubles de l’attention et de la mémoire, l’incapacité à résoudre les problèmes du quotidien et la désocialisation. Les antipsychotiques actuellement disponibles traitent principalement les symptômes positifs et dans une moindre mesure les symptômes négatifs, mais ils sont inefficaces sur les symptômes cognitifs. Améliorer leur prise en charge reste donc un enjeu important et passe par la mise au point de traitements précoces capables d’enrayer la progression de la maladie. Cette étude a pour objectifs de déterminer les mécanismes cellulaires et moléculaires à l’origine des déficits cognitifs observés dans un modèle génétique de schizophrénie. Nous appliquerons au mieux la règle des 3R tout au long de ce projet pour lequel nous utiliserons 5140 souris.

Bénéfices attendus

L’objectif est de déterminer si les inhibiteurs des récepteurs 5-HT6 de la sérotonine peuvent être considérés comme des traitements curatifs capables de prévenir l’émergence des déficits cognitifs observés dans la schizophrénie lorsqu'ils sont administrés pendant l'adolescence, une phase critique du développement cérébral. Au cours des dernières années, il est devenu évident que les déficits cognitifs observés dans la schizophrénie reposent sur des anomalies neuro-développementales qui affectent progressivement les circuits neuronaux et sont difficilement réversibles à l'âge adulte. Mon projet constituera une preuve de concept sur la pertinence de cette stratégie de modification de la maladie basée sur l'administration précoce d'inhibiteurs 5-HT6 dans un modèle préclinique de schizophrénie, stratégie qui pourrait être étendue à d'autres pathologies telles que les troubles du spectre autistique, qui partagent avec la schizophrénie, de nombreuses caractéristiques neurodéveloppementales. Une telle stratégie représente un intérêt grandissant face aux progrès récents qui ont été réalisés dans la détection des patients présentant un risque élevé de transition vers la schizophrénie.

Procédures

En fonction des procédures, les animaux recevront des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant l'adolescence (administration du traitement précoce) +/- une procédure chirurgicale en stéréotaxie pour injection des outils moléculaires (une seule intervention de 20min maximum) +/- analyse comportementale des animaux sur plusieurs jours. L'ensemble des animaux seront ensuite mis à mort pour prélèvement du cerveau.

Impact sur les animaux

Dans des travaux précédents où nous avons étudié l'impact d'une consommation chronique de cannabis pendant l’adolescence, nous avons utilisé certaines des molécules qui vont être testées dans ce projet. Ni les antagonistes 5-HT6, ni la rapamycine n’ont entrainé d’effets secondaires sur les phénotypes que nous avons étudiés. Les injections quotidiennes pendant les 15 jours de l’adolescence n’ont entrainé aucune réaction inflammatoire ou infection au niveau du site d’injection réalisé du côté droit de l'abdomen pour être sûr de cibler le péritoine et éviter d'injecter dans la vessie ou le caecum. Nous ne pouvons cependant pas exclure un effet minime dû à l’injection et à la légère gène que pourrait occasionner la piqure.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort pour des analyses immunohistochimiques, biochimiques ou électrophysiologiques.

Remplacement

Une recherche bibliographique approfondie a été réalisée afin de nous assurer qu’il n’existait aucune approche alternative in vitro qui aurait pu être utilisée pour reproduire les altérations de développement ou de maturation corticale provoquées dans notre modèle d’étude. Les méthodes in vitro essentiellement basées sur les cultures cellulaires, ne permettent pas de maintenir l’intégrité des réseaux cellulaires et ne présentent donc pas les systèmes de communication multicellulaires nécessaires pour la réalisation de ce projet.

Réduction

Mâles et femelles seront utilisés sans distinction dans ce projet. De plus, plusieurs informations seront obtenues grâce à différentes mesures possibles sur le même animal: i) analyses comportementales; ii) puis analyse immunohistochimique ou prélèvement du cortex préfrontal ou du raphe dorsal pour analyse biochimique.

Raffinement

les méthodologies utilisées lors des expérimentations seront optimisées afin de réduire la douleur et la détresse des animaux. Ainsi, lors des injections des traitements, les animaux seront observés quotidiennement. En cas de circonstances imprévues dans lesquelles un des sujets montrerait des signes de détresse ou souffrance, une grille d’évaluation de l’état général de chaque animal sera remplie avec identification de points limites où une prise en charge adaptée sera effectuée. En fonction de l’état de l’animal, la prise en charge soit un traitement analgésique, soit une sortie de protocole jusqu’à la mise à mort si nécessaire.

Choix des espèces

Notre projet nécessite l'utilisation de différentes lignées transgéniques qui ont été générées chez la souris d'où l'importance de réaliser notre étude chez la souris. Les premiers symptômes de la schizophrénie apparaissent pendant l'adolescence qui est une période critique dans le développement cérébral, c'est une période de grande plasticité neuronale. Notre hypthèse est que l'administration d'un traitemennt pendant cette période pourrait permettre de prévenir les altérations cognitives observées à l'âge adulte dans le modèle génétique de schizophrénie. Ainsi, les animaux recevront le traitement en injection intrapéritonéale de J30 à J45 (période correspondant à l’adolescence chez la souris donc à la période de maturation du cortex préfrontal, structure d’intérêt du projet) puis ils seront utilisés pour les expérimentations (électrophysiologie, inmmunohistochimie, biochimie et comportement) à partir de J60 (stade jeune adulte).

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 140
Souffrances
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Devenir
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 140

140 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la plupart tuées pour prélever leur cerveau. Le protocole applique aux nouveau-nés une séparation maternelle répétée de trois heures par jour, pour reproduire un facteur de risque de troubles du développement et étudier le réseau de l'ocytocine. Le porteur indique que les souris devenues adultes peuvent être plus anxieuses, effet recherché par les tests comportementaux qui suivent. Il précise que les souris servant de stimulus social sont réutilisées dans un autre projet, et revendique la souris comme modèle "essentiel".

Objectifs

Contexte de l’étude : L’ocytocine largement distribuée dans le cerveau, est fortement impliquée dans les interactions sociales à l’âge adulte (par exemple en favorisant la reconnaissance et la perception des émotions, la mémoire sociale, ou encore la confiance en autrui), mais est également soupçonnée de participer à l’établissement de la sociabilité au cours du développement de l’enfant. Il a été récemment mis en évidence l’existence de deux réseaux de l’ocytocine, l’un inné et constitutif, présent dès la naissance, l’autre acquis précocement après la naissance, et qui se développerait avec l’expérience. Ces résultats indiquent que le développement cérébral est soumis à une plasticité ciblée du système ocytocinergique. Objectif principal : Ce phénomène de maturation neuronale qui se prolonge dans l’enfance, est donc susceptible d’être affecté par l’environnement, et modifié par l’expérience sociale et pourrait constituer un facteur de risque précoce dans les troubles du développement. En effet, parmi les nombreux facteurs génétiques, anténataux et environnementaux, l’hypothèse d’un lien entre des évènements stressants de vie au cours des premières années constitue un facteur de susceptibilité. Ce présent projet vise à vérifier l’hypothèse selon laquelle l’expression des réseaux de l’ocytocine est 1) influencée par l’expérience sociale précoce, et 2) que cela se traduit par des comportements sociaux inadaptés à l’âge adulte. Ainsi afin d’étudier les effets cellulaires et comportementaux des interactions socio-parentales, nous prévoyons d’utiliser un modèle de séparation maternelle précoce. En effet de précédentes études ont permis de montrer que l’isolement maternel néonatal, qui influence le lien d’attachement entre la mère et ses petits, peut entrainer plus tardivement des comportements associés à l’autisme. Cette étude a donc pour objectif principal de comparer le développement postnatal du réseau ocytocinergique et ses conséquences sur le comportement social chez des souris issues de portées élevées en condition standardisée, avec des souris séparées transitoirement de leur mère et de leur fratrie.

Bénéfices attendus

Les résultats de ces travaux permettront dans un premier temps d’approfondir la connaissance du système ocytocinergique et son implication dans le développement des troubles du neurodeveloppement affectant la dimension sociale du comportement. Les données obtenues chez le rongeur ont considérablement accrue notre compréhension du système nerveux central. Ainsi ces travaux de recherche permettront également d’identifier les bases neuronales du comportement social et permettrait de développer de nouvelles approches thérapeutiques ciblées. A moyen et long-terme, ces expériences pourraient avoir des applications cliniques pour des pathologies telles que l’autisme et l’anxiété sociale.

Procédures

Les animaux ne subiront pas d'intervention, seulement un stress potenitel lié a la séparation maternelle de 3H par jour.

Impact sur les animaux

L’accès à la nourriture et à l’eau se fera ad libitum (à l’exception des heures de séparation maternelle), quelle que soit les conditions expérimentales. Suite aux procédures de séparation maternelle (de 3, 7 ou 14 jours), il n’y a pas d’effet indésirable attendu concernant le poids. Pour autant, les animaux seront pesés quotidiennement par les expérimentateurs pendant la durée de la séparation, puis toutes les semaines le cas échéant (protocole à long terme), afin d’effectuer un suivi régulier de poids. Il est possible que les animaux devenus adultes soient plus anxieux que les portées élevées en condition standard, ce qui pourrait se ressentir lors des tests expérimentaux. Nous n’attendons pas d’anxiété excessive lors de l’hébergement. Une surveillance quotidienne, puis hebdomadaire de la qualité du pelage sera effectuée en parallèle de celle du poids. Nous n’attendons cependant pas d’anxiété excessive car ce sont des fratries ayant toujours vécues ensemble dans la cage d’accueil d’origine. En cas de pelage d’apparence détérioré du a un toilettage excessif, aucune médication n’est prévue. En revanche, un enrichissement supplémentaire (tunnel, briquettes de bois) pourra être alors fourni afin d’atténuer le stress des animaux.

Devenir

Tous les animaux seront mis a mort à l’issu des procédures 1 et 2, car la collecte du cerveau est nécessaire à l’étude anatomique du système ocytocinergique. Les animaux étrangers utilisés pour les tests comportementaux seront replacés dans un autre projet de l’établissement utilisateur.

Remplacement

Notre projet de recherche porte sur l’anatomie du réseau de l’ocytocine et la fonction de plusieurs régions cérébrales. Par conséquent, les études in vitro ou la modélisation ne peuvent pas constituer des modèles expérimentaux satisfaisant et le recours aux a l’expérimentation animale est nécessaire pour cette étude. De plus l’analyse fonctionnelle du réseau ocytocinergique par la mise en place de tests comportementaux ne peut se faire que par une approche in vivo.

Réduction

Approche statistique pour réduire au minimum le nombre d’animaux : Le nombre d’animaux a été calculé statistiquement par un test anova afin de limiter le nombre d’animaux et de n’utiliser que le nombre nécessaire. Une étude pilote est également prévue afin de déterminer le nombre de jours adéquat de séparation maternelle pour obtenir un effet. Cela également dans un but de réduction de groupes expérimentaux qui seront utilisés, par identification de la période nécessaire de séparation à mettre en place pour l’étude à long terme. Nous groupons également les analyses histologiques et comportementales afin de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Pour les tests comportementaux incluant l’utilisation d’animaux étrangers (test 3 chambres et résident-intrus), nous utiliserons si possible des animaux de l’animalerie d’accueil déjà inclus dans d’autres protocoles, et ce dans un but de réduction afin de ne pas commander d’animaux supplémentaires pour un seul test comportemental. Si cela n’est possible les animaux utilisés pourront être replacés à la fin du protocole.

Raffinement

Ces travaux de recherche fondamentale nécessitent des observations sur des animaux vivant dans de bonnes conditions psychophysiologiques. Les souris utilisées pour ce projet sont nées et ont été élevées dans des établissements agrées. Le bien-être des animaux est impérativement pris en compte à chaque étape de l’expérimentation. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage que pourraient ressentir les animaux. De plus le bien-être animal conditionne le bon déroulement et les résultats de nos tests comportementaux, nous sommes donc extrêmement exigeants sur la qualité de vie des animaux. De plus, dans un objectif de raffinement, nous procéderons à une étude pilote, qui permettra de déterminer la durée de séparation maternelle. Nous laissons notamment une période d’acclimatation pour les animaux dans la salle de comportement avant de démarrer les tests afin de diminuer le stress causé par un nouvel environnement. Nous surveillons en temps réel les bébés lors de la séparation et nous filmons les retrouvailles avec la mère afin de s’assurer du bon déroulement de l’étude par ailleurs ceci nous permet de pouvoir intervenir si besoin directement. Des mesures de suivi de poids et de pelage seront aussi effectuées quotidiennement afin de s'assurer du dévelopememnt normal des animaux.

Choix des espèces

Dans le cade de ce projet, la souris (Mus musculus) est le modèle de choix, en raison de ces similarités génétiques et physiologiques avec l'homme. Les souris apparaissent comme essentiel dans l’étude anatomique et fonctionnelle de l’ocytocine, puisque les réseaux de ce peptide sont très conservés, y compris chez les rongeurs. De façon intéressante, le rôle fonctionnel et comportemental de l’ocytocine est conservé dans de nombreuses espèces animales, y compris la souris, rendant l’étude de ce modèle animal pertinent pour la compréhension des mécanismes neuronaux sous-jacents. De plus, les études de référence sur le système ocytocinergique porte sur cette espèce, ce qui permettra d’inclure ces données dans celles de la littérature . Par conséquent, ce modèle animal offre la possibilité de caractériser l’anatomie des systèmes mis en jeu lors de perturbations environnementales précoces et leurs liens avec les troubles de la sociabilité observés ultérieurement. La souris est donc l’espèce animale susceptible de fournir des résultats fondamentaux très satisfaisants

  • Formation professionnelle
Souris : 800
Souffrances
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Devenir
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800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles servent à entraîner des expérimentateurs aux gestes techniques, jusqu'à cinq gestes par animal, injections par voies multiples, prélèvements sanguins, injections intra-trachéale et rétro-orbitaire sous anesthésie, certaines étant ensuite utilisées pour s'exercer au prélèvement d'organes post mortem. Le porteur indique que ces souris sont des animaux de réforme d'élevage déjà destinés à l'euthanasie. Il affirme que l'usage d'animaux vivants est "incontournable" et ne peut être remplacé par des modèles in vitro.

Objectifs

Le but de ce projet est de former, entrainer et/ou perfectionner les utilisateurs à la réalisation de gestes techniques chez le rongeur.

Bénéfices attendus

Cette formation est essentielle en termes de réduction et de raffinement. Elle permet, par la maitrise des gestes par les expérimentateurs, d’obtenir des résultats plus fiables et reproductifs au cours des projets diminuant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Des protocoles maitrisés permettent une diminution de la douleur ou de la gene potentiellement ressenties par les animaux. Tous les animaux sont des animaux de réforme issus d’élevage et destinés à l’euthanasie.

Procédures

Les gestes expérimentaux attendus seront : Sur animaux vigiles : Administration de composé par voies SC (sous-cutanée), IM (Intra-musculaire), IP (intra-péritonéale), IV (Intra-veineuse caudale), par voie orale (gavage) et par voie intra-nasale. Sur animaux préalablement anesthésiés par inhalation d’isoflurane en continu (3% débit de gaz frais 0,8L/min) : Prélevements sanguins de la veine faciale (sous-maxillaire) et injections IT (intra-trachéale) et IV sinus retro-orbital. Il s’agit de gestes rapides (maximum 10-15 min pour l’injection IT) et un maximum de 5 gestes différents sera réalisé sur un même animal avec seulement 1 geste de procédure modérée. En fonction de l’état général des souris (grille de score d’évaluation des points limites) et si nécessaire, une ou plusieurs injections SC de 30µl de buprénorphine (0.05mg/kg) pourraient être réalisées.

Impact sur les animaux

Les animaux de la procédure 2 classe modéree pourraient montrer des signes cliniques de douleur transitoire comme, par exemple, une perte de poids

Devenir

Tous les animaux utilisés dans cette étude seront euthanasiés à la fin du projet pour éviter de la souffrance par l’utilisation répétée des animaux. Certains seront également utilisés pour l’entrainement au prélevement d’organes et à certains gestes réalisés post mortem

Remplacement

Nous sommes dans un contexte educatif et l’objectif de ce projet est de maitriser un certain nombre de gestes techniques chez les rongeurs. De plus, il est necessaire de pouvoir réaliser les gestes sur des animaux vivants de façon à appréhender toute réaction de l’animal lors de nos protocoles par la suite. L’utilisation d’animaux est donc incontournable et ne peut être remplacée par des modèles in vitro.

Réduction

Tous les animaux utilisés dans ces procédures sont des animaux de réforme d’élevage destinés à l’euthanasie. Certains gestes pourront être réalisés sur les mêmes animaux afin d’en réduire le nombre notamment les gestes de classe légère et certains animaux pourront également être utilisés pour l’apprentissage de procédures post-mortem de prélevements. Le nombre d’animaux est choisi en tenant compte du nombre nécessaire et suffisant pour obtenir du personnel formé, compétent et sûr de lui, et des possibles évolutions de nos protocoles de recherche.

Raffinement

Afin de réduire au maximum la douleur, la souffrance ou l’angoisse des animaux, certaines procédures seront réalisées sous anethésie générale (isoflurane) et anesthésie locale (lidocaine). Les animaux sont hébergés en groupes sociaux harmonieux dans des cages avec enrichissement (frisottis). Les formations seront données par du personnel expert afin d’assurer les contentions, manipulations et gestes techniques au mieux pour eviter toute souffrance animale.

Choix des espèces

Afin de s’assurer de réaliser les bons gestes sur les animaux, nous devons faire nos formations sur des animaux de la même espèce que celle qui sera utilisée dans nos protocoles. La souris est le modèle d’etude utilisé dans les différents protocoles de l’équipe de recherche. L’apprentissage et/ou l’entrainement des gestes expérimentaux seront donc réalisés sur la souris. Les souris sont utilisées à partir de 6 semaines et jusqu’à une 30aines de semaines en fonction des euthanasies programmées dans l’animalerie (animaux de réforme)

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 360
Souffrances
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Devenir
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360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une maladie proche de la sclérose en plaques ou du neuropaludisme est induite, provoquant une paralysie progressive de la queue vers les membres, les animaux étant tués lorsqu'ils atteignent une paralysie complète des membres postérieurs. Le porteur décrit une grille de score allant jusqu'à l'état pré-morbide et teste un inhibiteur censé bloquer le mécanisme inflammatoire. Il indique avoir réalisé des expériences in vitro préalables, mais mène l'essentiel du travail sur l'animal.

Objectifs

Les cellules lymphocytaires T initient la réponse immunitaire adaptative et leur trafic dans le cerveau est relativement faible par rapport aux autres organes. Cela protège le cerveau contre les ravages potentiels causés par une réponse inflammatoire systémique contre des agents pathogènes tels que des parasites, des virus ou des bactéries. Néanmoins, les cellules T spécifiques de l'antigène doivent pénétrer dans le cerveau pour exercer leur effet protecteur. Cette migration peut provoquer des manifestations neurologiques dans des pathologies telles que, la sclérose en plaques (SEP) le paludisme cérébral (CM). Ce projet vise à étudier les événements inflammatoires conduisant à l'apparition d'une pathologie neurodégénérative scléreuse en plaques et aussi du paludisme cérébral dans deux modèles de souris bien définis, la EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis) et la ECM (Experimental Cerebral malaria). Nous nous appuyons sur nos études précédentes sur la cytokine pro-inflammatoires MIF (macrophage Migration Inhibitory Factor) et son récepteur CD74. Lors de nos derniers travaux publiés sur un modèle murin ECM nous avons montré que lors de la malaria cérébral les cellules CD8 T qui migrent vers le cerveau sont activées par les cellules de l’endothélium cérébrale exprimant CD74. Ceci provoque une réaction inflammatoire accrue qui se traduit dans une paralyse progressive avec prostration, troubles de l’équilibre, détresse respiratoire, ataxie et éventuellement la mort. L’absence de MIF, de son récepteur CD74 ou le blocage de leur interaction inhibe la maladie. Le projet a pour objectif global d’étudier l’importance des réponses immunitaires T dans deux pathologies affectant le système nerveux central; une maladie neurodégénérative comme la sclérose en plaque et une maladie infectieuse, le neuropaludisme, qui produisent les mêmes symptômes. Le deuxième objectif sera d’analyser l’effet thérapeutique sur l’établissement des maladies de l’inhibition pharmacologique de l’interaction entre CD74 et MIF. Nous allons pour cela utiliser deux modèles murins ; l’EAE le modèle murin pour la sclérose en plaque, et le modèle pour le neuropaludisme; l’ECM. Le projet comporte deux parties : 1) Évaluation des réponses lymphocytaires T dépendant des facteurs pro-inflammatoires dans l’établissement de la maladie 2) Étude de l’efficacité thérapeutique de l’inhibition pharmacologique des mécanismes pro-inflammatoires

Bénéfices attendus

La recherche qui est proposée dans ce projet a pour objet d’améliorer nos connaissances actuelles sur les mécanismes moléculaires qui sont à l'origine de la sclérose en plaque. Nous proposons d'étudier si le mécanisme que nous avons récemment décrit comme étant responsable d'une autre maladie neurodégénérative, le paludisme ou malaria cérébral, est aussi responsable de la sclérose en plaque. Nous avons développé des agents thérapeutiques capables d'inhiber ce mécanisme et nous espérons pouvoir montrer que son inhibition peut améliorer le mauvais pronostique actuelle de la maladie. Nous possédons tous les outils nécessaires pour le succès de ce projet avec la collaboration de laboratoires leaders mondiaux dans le domaine de la vectorisation de nos inhibiteurs de MIF. Les résultats qui découleront de ce projet et permettront d'accroitre nos connaissances sur la pathologie de la sclérose en plaque en particulier et les maladies neurodégénératives en général.

Procédures

Aucun prélèvement ne sera fait sur animaux vigiles et aucune procédure chirurgical ne sera pratiquée. Toutes les procédures seront interrompues lorsque les points limites seront atteints.

Impact sur les animaux

Pendant le déroulé de ce projet toutes les mesures nécessaires seront prises pour éviter les effets indésirables et les nuisances pour les animaux utilisés. Nous utiliserons lors de l’induction de l’EAE et de l’ECM une grille de score qui nous permettra d’évaluer la gravité de la maladie et établir le point limite. Cette grille prendre en compte les symptômes de paralysie progressive commune aux deux maladies. 0 aucun déficit clinique ; 1 faiblesse de la queue ; 2 parésie des membres postérieurs ; 2,5 paralysie partielle des membres postérieurs ; 3 paralysie complète des membres postérieurs ; 4 paralysie complète des membres postérieurs et parésie des membres antérieurs ; 5 pré-morbide ou mort. Les souris sont mises à mort si elles atteignaient un score de 3. Lors des injections sous-cutanée et intraveineuses les animaux seront endormis avec une anesthésie à l’isoflurane. Également lors de la mise à mort par dislocation cervicale les animaux seront endormis au préalable avec de l’isoflurane Un autre point du protocole où les effets indésirables peuvent apparaître et qui seront évités est au moment de la perfusion intracardiaque. La souffrance des animaux sera évitée par l’anesthésie profonde avec de la Kétamine (50 mg/kg) et de la xylazine (7,5 mg/kg) dans un volume de 100 µl après laquelle les animaux seront mis à mort par perfusion intracardiaque avec du PBS.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, lorsque les points limites seront atteints, tous les animaux seront sacrifiés. Dans la procédure n° 3 dans laquelle l’effet thérapeutique est étudié, les animaux qui n’auront atteint le point limite seront considérés protégés et seront mis à mort également par anesthésie à l’isoflurane et dislocation cervicale.

Remplacement

Nous avons réalisé des expériences in vitro (remplacement) au préalable qui nous ont permis de déterminer l’importance de MIF et CD74 dans notre modèle.

Réduction

Les expériences ne seront réalisées que deux fois et les rates, les ganglions et les prélèvements d’organes seront analysées sur les mêmes animaux ce qui permettra de réduire les nombre d’animaux de l’étude car les mêmes groupes seront utilisés pour analyser l’impact de MIF et CD74 ou de leur inhibition dans l’établissement de la maladie et pour analyser les réponses immunitaires

Raffinement

Les souris chez lesquelles l’EAE ou l’ECM aura été induite seront examinées tous les jours pour limiter leur inconfort. De plus les animaux seront hébergés à raison de 10 souris par cage en présence des éléments nécessaires à la fabrication d’un nid. De la nourriture et un de l’eau seront ajoutés à la cage pour que les souris perdant une partie de leur mobilité puissent continuer à se nourrir et à s’hydrater. L’enrichissement d’environnement sera utilisé dans toutes les cages (tuyau en plastique ou copeaux de papier. Ces mesures assureront le raffinement de l’étude

Choix des espèces

L’utilisation de la souris nous permet d’avoir accès à des modèles transgéniques. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 6 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.

  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 164
Souffrances
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 164

164 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Modèles de myopathie de Duchenne, elles subissent des mesures de la fonction respiratoire, dont une technique nécessitant une trachéotomie, une ventilation mécanique et une injection de curare sous anesthésie sans réveil, pour tester une molécule sur la respiration. Le porteur indique que les 144 souris passées à cette technique sont systématiquement tuées, la trachéotomie et les oscillations forcées lésant l'appareil respiratoire. Il affirme qu'il n'existe pas d'alternative pour étudier la fonction respiratoire au niveau d'un "organisme entier".

Objectifs

La souris MDX (X-linked muscular dystrophy) est un modèle spontané de la myopathie de Duchenne, myopathie héréditaire et fatale due à l'absence de dystrophine. Un médicament administré dans l'eau de boisson permet de restaurer la fonction musculaire et la mobilitée. Dans ce projet, nous evaluerons donc l'influence d' un traitement (molécule BIO101- 50mg/ml*jr) sur la fonction respiratoire. Deux nouveaux groupes contrôles C57BL6/J seront mis en place pour tester l'effet de la molécule BIO101 : ils nous permettront de vérifier que les différences observées chez les souris Mdx ne sont pas dépendantes du fond génétique du groupe expériemental.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est que la molécule BIO101 améliore la fonction respiratoire quelque soit le fond génétique du modèle expérimental.

Procédures

Pour l'analyse de la fonction respiratoire : - par plethysmo: n= 144 souris . Cette technique dure en moyenne 45 minutes et sera répétée au maximum 4 fois. - par flexivent n= 144 souris . Cette technique dure en moyenne 30 minutes. Pour les souris de référence, aucune intervention sera faite sur les souris au cours du traitement. Il y aura uniquement un changement de biberon et de litière pour ces animaux.

Impact sur les animaux

Pour explorer la capacité respiratoire de nos animaux, pour ce projet, deux approches seront utilisées : 1-la pléthysmographie, qui permet de mesurer l'ensemble des volumes pulmonaires de façon non-invasive. Pour cela, les souris, libres de leur mouvement, sont placées dans des enceintes de pléthysmographie, hermétiquement fermées, à l'exception de l'arrivée d'air contrôlée. Les souris pourront ressentir du stress, dû à leur manipulation et à un nouvel environnement plus restreint pendant un temps limité. 2- la technique d'oscillation forcée (FlexiVent), nécessitant une trachéotomie et une ventilation mécanique adaptée, est réalisée sous anesthésie générale profonde sans réveil, évitant toute souffrance aux animaux tout au long de l'expérience. Concernant les groupes contrôles, les 20 animaux ne recevront que le traitement par eau de boisson et ne subiront aucune procédure décrite dans cette DAP. Seules les bronches seront prélevées post-mortem donc pas d'effets indésirables prévus.

Devenir

Tous les animaux soumis à la technique du flexivent (soit 144 souris) sont systématiquement sacrifiés en raison de la trachéotomie, l’injection de curare et des oscillations forcées induisant des lésions tissulaires au niveau de l’appareil respiratoire.

Remplacement

Nous travaillons sur la fonction respiratoire et il n’existe pas d’alternative pour étudier les phénomènes mis en jeu au niveau d’un organisme entier mis à part les modèles animaux.

Réduction

Les principes de raffinement et de remplacement contribuent à réduire le nombre d’animaux utilisés tout au long du protocole. Le modèle animal utilisé a été soigneusement conçu et évalué pour permettre de réduire au maximum le nombre d’animaux du fait de la connaissance et la précision des paramètres observés selon la règle des 3R. Le projet étudiera l'effet du traitement sur les souris mdx dont la souche est connue et caractérisée. Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Un test non paramétrique et non apparié de type Student test, Mann-Whitney ou une analyse de la variance par un test de Bonferroni sera réalisé. Une pvalue inférieure à 0.05 sera considérée comme significative.

Raffinement

Tout au long de cette procédure, les animaux seront surveillés quotidiennement par les animaliers et seront en plus surveillés tous les 2 jours par les expérimentateurs (traitement en eau de boisson nécessitant un changement ou un réajustement des volumes tous les 2 jours). Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les animaux seront hébergés à raison de 4 mâles par cage dans un environnement enrichi pour limiter le stress et faciliter les relations sociales. En cas d'agressions répétées, des mâles pourraient être isolés de façon transitoire. Si une souffrance de l’animal est détectée et jugée trop importante, alors la souris sera mise à mort sans délai. Si un seul signe clinique spécifique ou 2 signes notables sont détectés alors le responsable de la SBEA et le responsable de l’étude seront prévenus et la souris sera mise à mort sans délai. Les signes spécifiques et notables sont les suivants : - Les signes notables, définis sur l’aspect extérieur de l’animal, seront les suivants : pelage sale, pâleur (yeux, oreilles, peau), isolement, position recroquevillée, faciès contracté, yeux larmoyants. - Les signes cliniques spécifiques seront surtout visibles à la manipulation : zone urogénitale souillée, réticent à se déplacer, respiration difficile, évolution pondérale anormale (Perte de poids >10%). Concernant les groupes contrôles, les 20 animaux ne recevront que le traitement par eau de boisson et ne subiront aucune procédure décrite dans cette DAP. Seules les bronches seront prélevées post-mortem donc nous n’attendons aucun effet indésirable pour ce dernier groupe.

Choix des espèces

Au cours de cette étude seront utilisées des souris de souche mdx mimant la pathologie étudié et des C57BL10 comme controles. Ces souris constituent un modèle de choix, reconnu, dans le cadre d’étude de la pathologie Deux nouveaux groupes contrôles C57BL6/J seront mis en place pour tester l'effet de la molécule BIO101 : ils nous permettront de vérifier que les différences observées chez les souris Mdx ne sont pas dépendantes du fond génétique du groupe expériemental. Les souris seront utlisées à un âge avancé (12 semaines) pour se rapprocher de la situation clinique.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 114
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 36
▲ 78
Devenir
 -
 -
 -
 114

114 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent une chirurgie induisant un anévrisme de l'aorte puis une irradiation à différentes doses, avec un risque de décès lié à la chirurgie comme à la rupture de l'anévrisme, pour explorer les effets des faibles doses de rayonnements sur cette pathologie. Le porteur mentionne un suivi quotidien et un scoring des animaux, sans détailler davantage les points limites. Il affirme qu'un "modèle intégré" est "nécessaire", les cultures cellulaires ne se maintenant pas au-delà de trois semaines.

Objectifs

Explorer par une approche in vivo les effets des rayonnements ionisants sur une large gamme de doses sur la pathologie de l’anévrisme chez la souris.

Bénéfices attendus

- Apporter des réponses dans le domaine des faibles doses de rayonnements ionisants pour une pathologie encore jamais étudiée : l’anévrisme - Impact du microenvironnement cellulaire et moléculaire sur l’effet d’une exposition à de faibles doses de rayonnements ionisants - Identification de potentiels doses seuils dans effets délétères sur cette pathologie

Procédures

- Mesure de la pression artérielle au niveau de la queue (non invasif) – durée maximum de 15 min (réalisé 2 fois) - Echographie : sous anesthésie, durée maximum de 15 min, réalisé 4 fois - Chirurgie sous anesthésie générale (avec analgésiques) (durée de 15 à 30 min selon la chirurgie réalisée) - Irradiation – durée maximale de 5 min

Impact sur les animaux

Risque de décès lié à la chirurgie Risque de décès lié à la rupture de l’anévrisme induit

Devenir

Les organes d’intérêt des animaux sont prélevés après la mise à mort (rate, aorte, cœur, sang) pour les analyser.

Remplacement

Pour mimer des modèles d’anévrisme qui est une pathologie physiopathologique il est nécessaire d’avoir recours à un modèle intégré pour comprendre la réponse des faibles doses sur cette pathologie. De plus, les études in vitro présentent des limites pour l’évaluation des mécanismes au niveau cellulaire après une exposition à faibles doses et ne permettent pas d’identifier des processus physiologique et/ou physiopathologique. En effet, il est très difficile de maintenir des cultures cellulaires au-delà de 3 semaines dû au vieillissement cellulaire et aux cycles limités des cellules.

Réduction

Afin d’obtenir des résultats robustes d’un point de vue statistique et de pouvoir effectuer des tests statistiques paramétriques, il est donc nécessaire d’avoir un minimum de 15 animaux par groupe et condition étudiée pour les souris ApoE-/- et de 12 animaux dans le cas des souris PPE.

Raffinement

Les animaux sont anesthésiés avant tout acte chirurgical selon les réglementations en vigueur. Par ailleurs, un traitement analgésique sera administré en sous-cutanée à toutes les souris opérées jusqu’à 2 à 3 jours après les opérations. Un suivi quotidien ainsi qu’un scoring des animaux sera mis en place pour prévenir toute souffrance.

Choix des espèces

Le modèle de développement d’anévrisme dégénératif chez des souris ApoE-/- supplémentée en angiotensine II est un des modèles les plus documentés dans la littérature et très utilisé de par sa grande ressemblance avec le développement de la même pathologie chez l’humain. Le modèle C57BL/6J avec application d’élastase pancréatique porcine est également un modèle très utilisé en recherche fondamentale. Bien que la physiopathologie soit plus distante de celle de l’Homme par rapport au modèle précédent (absence de rupture et d’inflammation), ce modèle présente toutefois une meilleure reproductibilité.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Souris : 440
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 440
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 440

440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, elles subissent des régimes gras, des injections d'un composé toxique pour le foie ou une chirurgie de ligature des voies biliaires, pour étudier une protéine impliquée dans la fibrose du foie liée au diabète. Le porteur reconnaît que la ligature des voies biliaires "entraîne des douleurs" et que certains régimes font perdre du poids aux animaux, suivis jusqu'à un point limite. Il affirme que l'usage de souris génétiquement modifiées est "nécessaire" et ne peut être remplacé par des méthodes sans animaux vivants.

Objectifs

Des études épidémiologiques ont établi un lien entre l’accumulation de tissu adipeux dans la région intra-abdominale (obésité viscérale), la stéatose et la fribro-inflammation du foie avec le risque de développer un diabète de type-2. L’accumulation anormale de lipides dans le foie va induire un stress inflammatoire provoquant le développement d'une fibrose hépatique. L’état d’inflammation chronique, est considéré comme un facteur important de la détérioration de l’homéostasie glucidique. Il est bien établi aujourd'hui que les macrophages hépatiques (cellules de kupffer) jouent un rôle important dans la mise en place de cette fibrose. Récemment la protéine GPS2 (G-protein pathway suppressor 2) a été identifiée comme un modulateur de l'activation des macrophages dans le contexte du diabèté et de l'obésité́. Son rôle dans l'inflammation hépatique reste cependant énigmatique. Ce projet a pour but de démontrer le rôle de cette protéine dans les processus cellulaires impliqués dans le développement de la fibrose hépatique. Pour ceci, des souris invalidées pour GPS2 spécifiquement dans les macrophages et des souris contrôles subirront différents modéles d’induction de fibrose hépatique (régimes, traitement pharmacologique et chirurgie).

Bénéfices attendus

Nous devrions démontrer l’importance de GPS2 dans un programme transcriptionnel orchestrant les altérations cellulaires et structurales du foie qui favorisent la fibrose hépatique et le développement du diabète de type-2. Ce projet de recherche fondamental a pour objet de définir et d’identifier l’implication du facteur de transcription GPS2 dans les altérations du foie associées au diabète de type-2. A terme, réduire l’activité de GPS2 pourrait être proposé comme une nouvelle approche thérapeutique pour contrôler l’inflammation afin d'atténuer le risque de diabète de type-2.

Procédures

Les animaux seront soumis à différents régimes (régime riche en graisse HFD, régime déficient en méthionine et en choline MCD, régime gras déficient en choline CD-HFD), à des injections de CCL4, à une procédure chirurgicale de ligature des voies biliaires et enfin à des tests métaboliques. 30 min avant la chirurgie, les souris reçoivent une injection de buprénorphine (0,09mg/mL) en SC. Puis elles sont anesthésiées par isoflurane (5% d’isoflurane et 2L/min d’air) dans une chambre d’induction, puis maintenues sous anesthésie sur une plaque chauffante munie d’un masque d’anesthésie (2,5% d’isoflurane, 0,5L/min d’air et 0,2L/min d’oxygène). Une injection de buprénorphine est réalisée 2 fois par jour le lendemain et le surlendemain de l’opération.

Impact sur les animaux

Les animaux placés sous régimes enrichis en lipides (HFD et CD-HFD) vont prendre du poids tout au long des semaines de régime et vont devenir un peu moins active. Les souris placés sous régime MCD vont perdre du poids, elles seront surveillées de près pour ne pas qu'elles dépassent une perte de poids de 20%. La chirurgie de la ligature des voies biliaires entraine des douleurs chez la souris.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasié à la fin de leur procédure afin de récupèrer différents organes pour phénotyper les altérations fibro-inflammatoires du foie par histologie, cytométrie en flux, expression de gènes…

Remplacement

Afin de prouver l'implication de notre protéine d'intérêt, dans le développement de la fibrose et de l'inflammation hépatique, nous avons utiliser la strégie d'invalidation génique dans des cellules spécifiques comme les macrophages. Pour ceci, nous avons utilisé le systéme "Cre-Lox" chez la souris. Ces souris sont actuellement disponibles. De plus, la souris est un des meilleurs modéles avec le rat dans l'étude de la fibrose hépatique. Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet, dans le but de répondre à notre étude du rôle de la protéine GPS2 dans la régulation de voies de signalisation métabolique et inflammatoire, l’utilisation des modèles murins génétiquement modifié est nécessaire. Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé est de 440. Afin de réduire le nombre d’animaux dans l’étude, nous avons développé des protocoles permettant l'analyse de plusieurs paramètres sur un même animal, comme par exemple l’évaluation de la tolérance au glucose et l’évaluation de la sensibilité à l’insuline. Avec une période de récupération d’au moins 3 jours entre chaque test, chaque animal sera soumis aux 2 évaluations. Pour chaque condition expérimentale, des groupes de 20 souris seront créés. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance. De plus, des tests statistiques seront nécessaires pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés et ont un accès ad libitum a la nourriture. Les conditions de température et d'hygromètrie sont controlées et monitorées tous les jours. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (8h-20h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Si, pour des raisons de protocole, une souris devait se retrouver seule dans une cage, l’enrichissement sera augmenté. Pour s’assurer du « bien être » des souris, elles bénéficieront de coton et de « maisons » en carton afin de les occuper et afin qu’elles puissent se construire un « nid ». Les souris seront sous surveillance journalière. Pour l'ensemble des procédures, des points limites ont été établis. Des protocoles d'anesthésie et d'analgésie ont été mis en place lorsque cela était nécessaire.

Choix des espèces

Le modèle murin est utilisé dans ce projet car les modèles génétiques ont été validés chez la souris. Les souris sont faciles à manipuler et la présence du centre d’explorations fonctionnelles sur le site nous permet d’utiliser ce modèle dans de bonnes conditions d’élevage. Les souris utilisées auront entre 8 et 10 semaines au début de chaque procédure.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 218
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 218
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 218

218 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Diabétiques ou non, elles reçoivent des injections de peptides puis subissent des prélèvements sanguins répétés et des tests métaboliques par incision de la queue, pour évaluer la toxicité et les effets de ces molécules sur le diabète et la stéatose hépatique. Le porteur anticipe une possible perte de poids et une atteinte neurologique liées à l'action des peptides sur le cerveau. Il juge "erronée" la corrélation entre viabilité cellulaire in vitro et humain, et affirme qu'un "système animal entier" est "nécessaire".

Objectifs

La prévalence de l'obésite, du diabète de type 2 (DT2) et de la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) a doublé au cours des 20 dernières années et représente dans la région Grand-Est, environ 1/4 de la population. La prise en charge de ces pathologies, appelées syndrome métabolique, est une priorité en santé publique et mérite un intérêt marqué pour la recherche clinique expérimentale. Il convient de noter le succès relativement limité des médicaments biologiques et chimiques disponibles pour traiter l'obésité pathologique et les maladies associées. Dans ce contexte, nous avons identifié des petites molécules appelées peptides dérivés de l'élastine (PDE) qui sont notamment impliquées dans le développement du diabète de type 2. Ces mêmes peptides activent une molécule présente à la surface des cellules que l'on appelle la neuraminidase-1, NEU-1. Le regroupement de deux NEU-1 (processus de dimérisation) permet l'élimination d'acides sialiques (appelée désialylation) présents sur certaines molécules. Par exemple, la désialylation du récepteur de l'insuline (RI) provoque le développement du diabète de type 2 mais également de la stéatose hépatique. Afin de réduire l'impact de la désialylation induite par NEU-1 sur le développement de ces pathologies, nous avons élaboré une stratégie innovante par l'utilisation de peptides interférents (PI). Ils ont été mis au point et testés sur différents types de cellules. En effet, ils diminuent la dimérisation de NEU-1 et le phénomène de désialylation associé. De ce fait, ces PI pourraient empêcher le développement du diabète de type 2 et de la stéatose hépatique. Il nous semble donc crucial de tester ces molécules sur un modèle animal (souris). Une première approche animale a été menée sur un modèle de souris développant des tumeurs de façon importante et spontanée. Une injection unique de ces molécules a été testée lors de cette première étude et une détection de ces dernières 7 jours après injection a été observée au sein des tumeurs. Cependant aucune donnée sur les effets indésirables de ces molécules et de leur temps d'action n'a été évoquée sur modèle animal. C'est pourquoi nous proposons une étude sur le temps d'action, la dose, la fréquence d'injection ainsi que sur la potentielle toxicité de nos molécules (procédure 1 à 3) avant toute investigation thérapeutique comme l'impact de ces molécules sur le développement du syndrome métabolique induit par l'activation de NEU-1 (procédure 4).

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra, à court terme et à long terme, d’obtenir des données cruciales pour la suite des expérimentations et permettra une avancée importante dans la recherche translationnelle tant en clinique humaine qu’en clinique vétérinaire. En effet, la procédure 1 nous permettra de déterminer la dose optimale et sous-optimale des peptides interférents fluorescents à injecter. Par la suite, nous connaîtrons, via la procédure 2, la fréquence d’injection optimale afin d’éviter un potentiel effet cytotoxique des peptides fluorescents injectés de façon chronique. Enfin, grâce à la procédure 3, nous pourrons vérifier si une potentielle intolérance pourrait être observée chez des animaux insulino-résistants et qui seront utiles pour la suite des expérimentations. Enfin la procédure 4 nous permettra d’évaluer les effets biologiques des peptides interférents sur l’insulino-résistance et la NASH développée par l’accumulation de PDE observées chez les sujets vieillissants ou diabétiques. Ces PDE et le CRE qui y est associé, ont été décrits comme des inducteurs de maladies cardio-vasculaires (thromboses, athérosclérose, hypertension artérielle…), métaboliques (NASH, insulino-résistance, fibrose adipeuses…), cancer (sein, mélanome, …), … Si les peptides interférents ont un réel effet sur l’insulino-résistance, alors ces peptides pourraient avoir un impact thérapeutique important sur diverses pathologies dont les traitements sont peu convaincants.

Procédures

Procédure 1 : Une semaine après l’arrivée des souris au laboraroire, 100 µL de sang maximum sera prélevé au niveau de la veine caudale à l’aide d’une aiguille 27G sous anesthésie générale. Puis au moins 7 jours plus tard, 100 µL seront de nouveau prélevés. La fréquence de prélèvement ne dépassera pas deux fois par semaine et le volume n'excèdera pas 100 µL de sang par prélèvement. Ainsi le volume prélevé ne dépassera pas le seuil reglémentaire autorisé (20% du volume sanguin total soit environ 280 µL de sang). Procédures 2 et 3 : Une semaine après l’arrivée des souris au laboraroire, 100 µL de sang maximum sera prélevé au niveau de la veine caudale à l’aide d’une aiguille 27G sous anesthésie générale. Puis au moins 7 jours plus tard, 100 µL seront de nouveau prélevés. La fréquence de prélèvement ne dépassera pas une fois par semaine et le volume n'excèdera pas 100 µL de sang par prélèvement durant toute la durée du traitement. Ainsi le volume prélevé ne dépassera pas le seuil reglémentaire autorisé (20% du volume sanguin total soit environ 280 µL de sang). Procédure 4 : Etape 1 : Aucun prélèvement n’est effectué. Etape 2 : Une incision de 1 mm au niveau de la queue est réalisée afin de recueillir une goutte de sang (

Impact sur les animaux

Nos données préliminaires (COS-7, SKBR-3, MCF-7, HepG2) sur cellules, n’ont pas montré de modifications sur la prolifération, la viabilité ou la sénescence cellulaire. De ce fait, l’injection de doses raisonnables de peptides interférents (ne dépassant pas 1 mg/kg) ne devrait pas induire d’effets indésirables. Cependant, dans notre cas, il serait possible que ces injections induisent une perte de poids par manque d’appétit. En effet, NEU-1 a été décrit dans le système nerveux central (hippocampe) mais pourrait aussi être exprimé dans d’autres régions comme l’hypothalamus renfermant notamment le centre de la faim. La présence de NEU-1 dans le système nerveux central et l’inhibition de son activité par les peptides interférents pourraient entraîner une atteinte neurologique associée à une modification du comportement.

Devenir

Les animaux de chaque procédure (procédures 1 à 4) seront mis à mort afin de réaliser des études de biodistribution de la fluorescence et de cytotoxicité organe par organe (procédures 1 à 3), ou des études biochimiques/histologiques (procédures 1 à 4).

Remplacement

Le recours aux modèles in vitro a été réalisé en amont de la demande d’autorisation de projet. En effet, des résultats in vitro ont été obtenus concernant l’étude de la viabilité cellulaire de différentes lignées cellulaires (COS-7, SKBR-3, MCF-7, HepG2) après incubation avec le peptide transmembranaire interférent ou le véhicule seul (micelles de Lithium Dodécyl Sulfate ou LDS qui est un détergent utilisé en biologie). Bien que nous n’ayons observé aucune cytotoxicité de ces peptides et des micelles à 1 µM et 0,1 µM après différents temps d’incubation (10), la corrélation de cette étude de viabilité sur des modèles cellulaires isolés avec l’Homme est erronée d’un point de vue scientifique. Il est donc nécessaire d’étudier la posologie et la potentielle cytotoxicité de ces peptides dans un système animal entier afin d’obtenir des informations clés pour la suite des expérimentations (procédure 1 à 3). En ce qui concerne la procédure 4, à notre connaissance, aucun modèle in silico et in vitro ne peut remplacer un modèle in vivo pour cette application et cette thématique (développement d’un syndrome métabolique, à savoir, l’insulino-résistance et la NASH).

Réduction

Les procédures 1 à 3 ont été réalisées afin de se limiter aux expérimentations jugées absolument indispensables pour la procédure 4. Une réflexion biostastistique (G-Power) a été intégrée à la création de ce projet afin d’éviter qu’une réduction trop drastique ne nuise à la fiabilité des résultats du projet. Ainsi la procédure 1 nous permettra de déterminer la dose optimale à injecter tandis que les procédures 2 et 3 nous permettront de déterminer la fréquence d’injection afin d’atteindre les objectifs fixés dans la procédure 4, tout en garantissant le bien-être animal. L’avantage d'avoir mis au point ces procédures liées est qu'il sera possible et nécessaire d’arrêter le projet si les conditions fixées ne sont pas respectées pour l’ensemble ou l’un des deux sexes, réduisant ainsi le nombre d’animaux. De plus, pour les procédures 1 et 2, nous avons envisagé une prise de sang avant l’injection de peptides interférents afin que chaque individu soit son propre contrôle. En effet, une semaine avant le début des injections, un prélèvement de sang de 100 µL sera effectué pour chaque individu. Ceci permet de réduire le nombre d’individus nécessaire en éliminant un groupe contrôle ne subissant aucune injection. Pour les études de tomographie, un suivi dans le temps est réalisé par individu permettant d’éviter les sacrifices d’animaux aux temps intermédiaires de mesures (1h, 6h, 24h, 3 jours). Pour la procédure 4, comme les informations nécessaires à sa réalisation seront connues (posologie et biodistribution des peptides interférents), le nombre d’animaux sera le nombre minimum nécessaire. De plus, les étapes expérimentales dans cette procédure 4 impliquent de nombreuses méthodologies non invasives, permettant là encore une réduction du nombre d’animaux. Enfin des analyses statistiques seront réalisées à l’aide d’un test Mann-Whitney (test non paramétrique) ou de test de rang de type Wilcoxon qui sont adaptés pour l’étude sur un faible nombre d’individus.

Raffinement

Une période de stabulation sera réalisée à l’arrivée des souris, leur permettant de s’acclimater à leur nouvel environnement. La température et l'hygrométrie du local sont relevés quotidiennement. La nourriture et l’eau seront vérifiées tous les jours et disponibles ad libitum. Les cycles jour/nuit de 12h seront respectés. La litière sera changée deux fois par semaine, voire trois fois en cas de diurèse excessive des souris diabétiques. Les cages aux dimensions réglementaires (30x40cm) présenteront un enrichissement adapté et plusieurs animaux du même sexe y seront hébergées. Lors des phases d’expérimentation, les animaux seront isolés (une souris / boîte) afin de limiter la transmission du stress inter-individu. La manipulation se fera en dehors du champ de vision des animaux en attente d’expérimentation. Pour le bien-être de l’animal, les souris seront anesthésiées (isoflurane 4% pour l’induction et 1,5% pour le maintien) lors de certaines méthodologies (échographie/ tomographie) ou habituées au moins une semaine à l’avance à la contention. Cela devrait réduire le stress au minimum. Une vigilance d’autant plus accrue sera déployée à la suite des injections de peptides fluorescents ou de véhicule seul. En effet, un suivi régulier des animaux (au moins deux fois par jour) sera effectué notamment en déterminant, à l’aide d’une grille de score préalablement définie, le bien-être animal (voir document associé). Toute modification du comportement de l’animal (prostration, anxiété, isolement, troubles de l’équilibre), d’une variation significative du poids (environ 20% de perte ou de gain de la masse corporelle) ou d’une hyperglycémie (supérieur à 600 mg/dl de glucose) seront des points limites clés afin de juger de la nécessité ou non de mise à mort de l’animal. Au cours de l’expérimentation et notamment juste avant les phases de tomographies, de prélèvements de sang, des anesthésiques généraux ou locaux seront administrés. De plus, les ponctions de sang seront réalisées sous anesthésie générale à la suite de la mesure au FMT afin de réduire le temps de manipulation, le stress et la souffrance des souris. Une grille de score définie (voir en annexe) nous permettra de définir l’état dans lequel se trouvent les individus. Des tests neurocomportementaux (Labyrinthe à 8 branches, Labyrinthe en Croix Surélevé, Open Field) pourront être envisagés pour s'assurer qu'il n'y ait pas d'atteintes neurologiques suite aux traitements.

Choix des espèces

Les maladies métaboliques touchent principalement les adultes. Ainsi, afin de se placer dans les conditions les plus représentatives de ce que l'on peut retrouver chez l'Homme, les souris seront âgées de 8 semaines lors de la réception.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
Rats : 280
Souffrances
▲ -
▲ 140
▲ 140
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 280

280 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal subit une chirurgie créant un défaut osseux dans la mandibule avec section du nerf alvéolaire inférieur, suivie de séances d'imagerie sur deux mois, pour tester des biomatériaux de régénération osseuse. Le porteur reconnaît de possibles difficultés de mastication et prévoit une nourriture molle les premiers jours. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ne permet d'étudier ensemble formation osseuse, vascularisation et innervation dans la complexité d'un être vivant.

Objectifs

En ingénierie tissulaire pour la réparation osseuse, l’utilisation de scaffolds tridimensionnels a pour but d’offrir une alternative à la greffe pour combler des défauts osseux de taille critique. Ces scaffolds sont principalement des biomatériaux possédant des propriétés d’ostéoinduction et d’ostéoconduction grâce à leur composition. Cependant, les biomatériaux favorisant la vascularisation pour la réparation osseuse sont rares, et ceux prenant en compte le processus d’innervation sont quasiment inexistants. Même si le rôle de la vascularisation dans l’os est connu depuis longtemps, celui de l’innervation n’a été montré que récemment dans des études de dénervation de l’os, ce qui explique le manque de biomatériaux qui prennent en compte ce processus dans la régénération osseuse. Pour pouvoir d’une part confirmer le rôle de l’innervation dans la réparation osseuse ainsi que la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, et d’autre part tester le potentiel de régénération osseuse de différents biomatériaux fabriqués au laboratoire, il est donc nécessaire de passer à un modèle de petit animal. La fabrication de ces biomatériaux dans le laboratoire se fait dans le cadre du projet SPARK qui vise au développement de nouvelles matrices tridimensionnelles pour des applications en ingénierie tissulaire osseuse. Ce projet a donc pour but de développer un modèle permettant d’étudier le rôle de l’innervation dans la réparation de l’os et de tester le potentiel de différents biomatériaux dans la régénération osseuse, notamment dans les processus d’innervation et de vascularisation.

Bénéfices attendus

La reconstruction de défauts osseux critiques est l’un des défis majeurs dans le domaine clinique, en particulier dans le cas de lésions osseuses dues à des traumatismes, cancers, ou autres maladies induisant des pertes de tissu osseux telles que les pseudarthroses ou l’ostéoporose. Ce projet a pour but de tester le potentiel de régénération osseuse, de vascularisation et d'innervation de nouveaux biomatériaux pour le comblement osseux. Il pourra ainsi permettre de sélectionner des matériaux intéressants pour la réparation osseuse dans un contexte clinique.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à la chirurgie du défaut osseux circulaire dans la mandibule, couplé à la résection du nerf alvéolaire inférieur. Ils seront également tous soumis à la microtomographie aux rayons X aux temps 15 jours, 1 mois et 2 mois. Enfin, après la dernière série d'acquisition d'imagerie aux rayons X, les animaux seront euthanasiés par inhalation de dioxyde de carbone.

Impact sur les animaux

La réalisation du défaut osseux circulaire dans la mandibule de rat pourrait entrainer des difficultés de mastication et donc de nutrition des animaux après la chirurgie. C'est pour cette raison que les animaux recevront de la nourriture molle et enrichie pendant les 2 à 3 premiers jours après la chirurgie.

Devenir

A l'issue de la première procédure (chirurgie du défaut osseux et résection du nerf alvéolaire inférieur), les animaux seront maintenus en vie pour pouvoir réaliser la seconde procédure (imagerie aux rayons X) aux temps 15 jours, 1 mois et 2 mois. A l'issue de la dernière acquisition (2 mois), tous les animaux seront euthanasiés pour pouvoir réaliser ensuite des analyses histologiques et immunohistochimiques au niveau du défaut osseux.

Remplacement

Aucune méthode in vitro ne permet d’étudier simultanément la formation osseuse, la vascularisation et l’innervation induites par des biomatériaux tout en prenant en compte la complexité d’un être vivant (système immunitaire, flux sanguin…).

Réduction

L’utilisation de méthodes d’imagerie in vivo pour le suivi à differents temps de la reconstruction osseuse permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés pour ces expérimentations. Le nombre d’animaux par groupe est également calculé pour utiliser le moins d’animaux possible tout en permettant d’obtenir des résultats exploitables de manière statistique.

Raffinement

La chirurgie sera effectuée sous anesthésie générale et une analgésie adaptée sera appliquée en post-opératoire pour limiter la douleur. Les conditions de stabulation des animaux seront également adaptées avec isolement des animaux après l’opération pour limiter les risques de réouverture de l’incision. Les rats seront ensuite regroupés 5 jours plus tard de façon à favoriser les interactions sociales importantes pour le bien-être animal. Les conditions d’hébergement et le milieu d’enrichissement seront également pensés pour favoriser le bien-être des animaux (litière avec copeaux, tuyaux pour jouer et se cacher…).

Choix des espèces

Le rat est une espèce adaptée à la première étape de validation chez l’animal de matériaux destinés au traitement de défauts osseux. Sa taille plus grande que la souris permet de réaliser des lésions circulaires de diamètre suffisant dans l’os de la mandibule. Les rats utilisés seront des rats Wistar adultes de 10 à 12 semaines. En effet, ils devront avoir achevé leur croissance pour éliminer le biais induit par le développement sur la régénération osseuse. De plus, la taille plus importante de la mandibule chez les adultes facilitera l’opération.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 4320
Souffrances
▲ 864
▲ 432
▲ 3024
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4320

4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, une partie sous anesthésie sans réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance jusqu'à modéré. Porteuses de mutations reproduisant des mouvements anormaux humains, elles passent des tests comportementaux sur quinze jours avec injections quotidiennes d'un composé, avant une euthanasie pour analyses cérébrales. Le porteur décrit des tests comportementaux et un enregistrement du cycle veille-sommeil de 72 heures, sans détailler chaque test. Il affirme que le réseau neuronal étudié ne peut à ce jour être reproduit par des modèles in vitro ou computationnels et "nécessite" des souris transgéniques.

Objectifs

L’objectif général de ce projet est de déterminer les anomalies comportementales et motrices et biologiques chez des souris porteuses de mutations dans un des 2 gènes ADCY5 ou Gnal, mutations qui sont également retrouvées chez des patients malades de mouvements anormaux.

Bénéfices attendus

Bénéfices tant scientifiques que thérapeutiques. Mise en évidence des anomalies motrices similaires à celles observées chez les petients et essai d'un traitement potentiel de ces anomalies. Ces découvertes bénéficeront à la caractérisation et compréhension des anomalies moléculaires expliquant les symptômes observés chez les patients et permettront de découvir de nouveaux traitement et d'améliorer la prise en charge des patients qui souffrent d'une maladie rares et orpheline donc nécessitant un effort de recherche pour les soutenir.

Procédures

Les animaux vont passer des tests comportementaux sur une durée totale étalée sur 15 jours maximum pour chaque animal, car les expériences sont espacées de plusieurs jours pour permettre à chaque animal de se reposer entre les tests. Les temps passés sur les appareils d'évaluation de comportements sont de quelques minutes maximum, hormis l'enregistrement video du cycle nycthéméral qui se fait en cage individuelle et dure 72h. Certains des animaux recevront des injections intrapéritonéales chaque jour des tests comportementaux espacés sur une durée totale de 15 jours. 15 minutes avant chaque test comportemental, chaque animal reçoit 1 injection de KW6002. Chaque injection dure moins d’une minute. Des animaux seront dans une procédure sans réveil, procédure qui durera quelques minutes dans son ensemble.

Impact sur les animaux

Les protocoles utilisés ont été optimisés pour exposer les animaux au minimum de douleur et de stress possible. Les injections intrapéritonéales ainsi que le nouvel environnement dans les appareils expérimentaux pourraient potentiellement introduire un stress chez certains animaux et une fatigue liée aux tâches d’apprentissage sans jamais atteindre l'épuisement mais qui n’induirait qu’un arrêt de la participation à la tâche par l’animal sans conséquence négative pour lui (précisé dans la section descriptive des procédures).

Devenir

A la fin des procédures, il y aura une euthanasie réglementaire pour des analyses biochimiques au niveau cérébral pour l'étude des anomalies neurobiologiques en lien avec les anomalies. La procédure n°2 est une procédure sans réveil.

Remplacement

Notre projet propose de disséquer les bases moléculaires du rôle des mutations d’ADCY5 et de GNAL dans le contrôle moteur et l’apparition de mouvements anormaux, mettant en jeu différents réseaux neuronaux. Le fonctionnement de ce réseau ne peut, à ce jour, pas être reproduit ni modélisé par des modèles in vitro ou computationnels. Le projet met en jeu des approches intégrées sur animal entier, nécessitant des souris transgéniques et ne peut se faire qu’à l’aide d’études comportementales au niveau de l’animal. Une fois les acteurs moléculaires déterminés, nous étudierons les mécanismes moléculaires à l’aide de modèles de cultures lorsque cela est possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés. D’une façon générale, nous nous efforçons continuellement d’évaluer nos approches et adapter nos expériences pour des modèles in vitro ou computationnels autant que possible.

Réduction

Le nombre total d’animaux impliqués est de maximum 4320 pour l'ensemble des procédures. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats

Raffinement

Concernant le raffinement, pour toute cette étude, les conditions d’hébergement et les protocoles expérimentaux utilisés ont été optimisés pour exposer les animaux au minimum de douleur et d’inconfort possible. Pendant les procédures, les animaux seront observés et manipulés quotidiennement et une pesée sera effectuée tous les 7-10 jours. Les animaux seront hébergés en groupe de 2 à 5 animaux, dans un environnement à température contrôlée, avec cycle diurne nocturne de 12h. L’eau, la nourriture seront fournies ad libitum, un carré de coton pour nidifier est placé dans chacune des cages de manière à offrir aux animaux un enrichissement. Ils feront l’objet d’un contrôle quotidien. L’évaluation de la douleur et de la détresse est réalisée en observant l’aspect des souris et leur comportement. Les procédures seront réalisées sans jamais que l'animal n'atteigne l'épuisement. Les points limites seront évités et évalués sur l’apparence, la posture et les comportements anormaux. Ces contrôles seront enregistrés et doivent permettre de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Le cas échéant, des méthodes seront mises en place pour réduire ou supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux (injection d’antalgiques) si trouble mineur ou passage, ou bien mise à mort règlementaire par CO2.

Choix des espèces

Dans nos études, les souris sont utilisées afin de tirer profit des techniques de transgénèse (souris transgéniques). La souris est le modèle le plus utilisé pour les maladies du mouvement proche de celle de l’homme. Il existe de nombreux tests comportementaux nécessaires pour cette étude qui sont développés chez la souris. La souris est un modèle reconnu d’étude du mouvement, notamment car elles ont des mouvements coordonnés des pattes pour des comportements moteurs élaborés et sont déjà utilisées dans des modèles de mouvements anormaux, particulièrement pertinents dans l’étude de la pathologie étudiée ici. Expériences chez des animaux adultes : Les animaux utilisés seront adultes âgés au-delà de 8 semaines. Cette partie du projet s’intéresse à la cause et au traitement des mouvements anormaux exprimés dans un organisme mature, à l’âge adulte, en prenant en compte la variabilité individuelle et le sexe. Afin de ne pas interagir avec le développement, des animaux adultes uniquement seront inclus dans les procédures. Pour la partie spécifiquement pour évaluer la neurodégénérescence, des animaux plus âgés, de 12 et 18 mois, seront inclus.

  • Enquêtes médicolégales
  • Formation professionnelle
  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
    • Troubles immunitaires
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
Souris : 819
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 819
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 819

819 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une cryolésion, une brûlure par le froid de degré 4 détruisant le muscle, réalisée sous anesthésie et provoquant une boiterie transitoire, pour étudier le rôle d'une chimiokine dans la réparation musculaire. Le porteur soutient, références à l'appui, que la destruction des terminaisons nerveuses rend la zone insensible, et prévoit un antalgique péri-opératoire. Il affirme qu'aucun système de culture ne pourrait reproduire la complexité des interactions cellulaires impliquées.

Objectifs

L’objectif du projet est de détailler le rôle des isoformes de CXCL12 dans la stabilité de la microvasculature musculaire à l’homéostasie et dans la réparation musculaire après lésion. La microvasculature à l’homéostasie et les étapes de réparation tissulaire seront étudiées dans des souris de phénotype sauvage, dans des souris dont CXCL12 est dépourvu de tous ses sites de fixation à la matrice extracellulaire (souris CXCL12gatm) et dans des souris n’exprimant pas CXCL12γ qui est l’isoforme ayant de loin la plus forte affinité à la matrice extracellulaire (souris CXCL12gamma). Nous avons des souris portant également la mutation Flk1-GFP qui permet de visualiser directement les vaisseaux sanguins en microscopie confocale. Les lésions musculaires seront créées en suivant le protocole de cryolésion décrit dans le projet dont celui-ci prend la suite. A différents temps post-lésions, les muscles seront prélevés après mise à mort des animaux et étudiés par des méthodes standard d’histologie impliquant des colorations de coupes et des immunomarquages des populations cellulaires impliquées. Ces analyses seront complétées par des quantification d’expression, par qPCR, des isoformes de CXCL12.

Bénéfices attendus

Ces expériences devraient permettre de comprendre de façon plus fine l’implication de CXCL12 dans les processus de réparation musculaire et devraient à plus long terme ouvrir à une meilleure compréhension des mécanismes de régulation de cette chimiokine multifonctionnelle, exprimée dans de nombreux organes et tissus depuis les premières étapes du développement et tout au long de la vie. La très grande similarité entre CXCL12 de souris et CXCL12 humaine (CXCL12 est extrêmement conservée dans l’évolution) est évidemment un atout important dans une perspective translationnelle. Des interventions thérapeutiques ciblées sur un isoforme, dans le cas de processus pathologiques impliquant CXCL12, pourraient permettre de moduler l’action de cette cytokine qu’il est difficile de cibler dans sa totalité du fait de son caractère essentiel.

Procédures

Cryolésion une fois dans leur vie (une intervention réalisée sous anesthésie). L’intervention dure quelques minutes.

Impact sur les animaux

Les mutations sur CXCL12 ou sur flk1 n’entraînent aucun phénotype particulier, en particulier aucune altération visible du comportement ou de la fertilité. Chez l’humain les brûlures par le froid (gelures) de degré 3 (atteinte de toute l’épaisseur du derme) et 4 (destruction musculaire) détruisent les terminaisons nerveuses et s’accompagnent d’une perte de sensibilité. Cf les deux sites web ci-dessous : https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/frostbite/symptoms-causes/syc-20372656 (“Deep (severe) frostbite … [that] affects all layers of the skin as well as the tissues that lie below [makes] the skin turns white or blue-gray and you lose all sensation of cold, pain or discomfort in the area.”) http://www.brulures.be/index.php/degres-de-gravite/fr/ (« les atteintes du 3e degré sont indolores du fait de la destruction des terminaisons nerveuses ») La brûlure que nous appliquons aux souris est de degré 4 et donc après cryolésion les terminaisons nerveuses du tissu sont détruites. Nous pouvons en déduire que, par les mêmes mécanismes que chez l’Homme, il y a une perte de sensibilité au niveau de la cryolésion. Les souris seront protégées de la douleur de l’incision cutanée par une anesthésie générale à l’isoflurane, complétée d’un traitement antalgique péri-opératoire. Il est possible que des douleurs apparaissent à la ré-innervation ou du fait de la réaction inflammatoire. Le risque d’infection secondaire qui accompagne les brûlures graves chez l’Homme est ici très faible parce que la brûlure sera protégée par la peau qui, elle, sera intacte (quoique suturée). Du côté lésé, les souris auront une perte transitoire de la fonction musculaire engendrant une boiterie, qui n’empêchera pas les animaux d’accéder à la nourriture dans la grille.

Devenir

Tous les animaux inclus dans le projet seront euthanasiés.

Remplacement

Nous nous intéressons à la régulation complexe par CXCL12 et ses isoformes d’interactions entre des populations cellulaires différentes (résidentes du tissu et recrutées à partir du sang) permettant la régénération d’un tissu lésé. CXCL12 lui-même peut avoir différentes cibles cellulaires. Aucun système de culture ne pourrait reproduire fidèlement la complexité de l’environnement cellulaire impliqué.

Réduction

Le nombre de souris a été déterminé en comptant 7 animaux par groupe, et en multipliant par le nombre de points d’observation prévus. Le nombre de souris pour chaque groupe a été déterminé sur la base de précédentes expériences. Un effectif de 7 animaux par groupe a été retenu pour permettre de détecter les différences de moyenne attendues entre les deux lignées mutantes, avec une puissance statistique suffisante. Chaque animal fournit un muscle lésé et son contrôle controlatéral, non lésé, et un groupe contrôle présentant le phénotype sauvage est également inclus.

Raffinement

La cryolésion sera réalisée dans le cadre d’une anesthésie gazeuse et d’un traitement antalgique complémentaire. Les animaux seront sur plaque chauffante le temps de l’intervention et des chaufferettes seront utilisées jusqu’au réveil complet. De l’aliment appétent facilement absorbable sera rajouté dans les cages qui seront également enrichies d’un igloo. Les souris seront surveillées quotidiennement par le responsable du protocole à la recherche de signes de complications locales, de douleur ou d’altération de l’état général. Si certains de ces signes apparaissent, des actions adaptées seront mises en oeuvre.

Choix des espèces

Nous travaillons chez la souris car il s’agit d’un petit Mammifère, étudié par de nombreuses unités de recherche (important pour les confrontations avec les résultats antérieurs), pour lequel de nombreux outils existent (anticorps, biologie moléculaire, etc…), génétiquement manipulable, aux temps de génération courts et aux portées nombreuses, permettant d’obtenir rapidement le nombre d’animaux nécessaire pour nos expérimentations. De plus, le CXCL12 murin est homologue à 99% au CXCL12 humain. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes âgés de 6 et 10 semaines. Le choix de cette tranche d’âge résulte des éléments suivants : 1) L’importance de garder les mêmes conditions expérimentales que celles qui ont été utilisées dans une étude antérieure dont celle-ci prendra la suite ; 2) Pour ces deux études, le but est d’étudier des processus de réparation tissulaire et vasculaire à l’âge adulte, sans interférence avec la croissance et la maturation du système immunitaire des premières semaines de vie, ni avec les processus de vieillissement qui surviennent au-delà de quelques mois.