Procédures sévères
Création d’un modèle de souris transgéniques permettant d’évaluer le rôle de la production rénale de glucose au cours du jeûne et du diabète.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Biopsiées à l'âge de sept à dix jours, puis injectées sous la peau cinq jours de suite pour éteindre dans leurs reins un gène de la fabrication du glucose, des souris sont ensuite privées de nourriture pendant vingt-quatre à quarante-huit heures. 180 souris vont être utilisées, 72 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 80 un niveau modéré et 28 un niveau léger, toutes tuées à l'issue pour prélever foie, reins et intestin. L'objectif déclaré est de mesurer la part des reins dans la production de sucre pendant un jeûne prolongé, et de reproduire l'atteinte rénale d'une maladie rare. Le porteur écrit que le ciblage des seuls reins évitera aux souris de fortes baisses de sucre dans le sang, et décrit aussi faiblesse, frissons, inactivité et injection de glucose en urgence si l'hypoglycémie devient trop marquée.
Objectifs
Pour que notre corps fonctionne correctement, il est essentiel de maintenir le taux de sucre (glycémie) dans le sang autour de 1 g/L. Lors d’un repas, ce sucre, appelé glucose, est apporté par la nourriture et est stocké dans le foie sous forme d’une molécule complexe, le glycogène. Entre les repas, le foie va d’abord dégrader ses stocks de glycogène, puis si le jeûne se prolonge, le corps peut produire lui-même du glucose, en utilisant d’autres substances (comme certains acides aminés ou des lipides). Alors que le foie est reconnu depuis longtemps comme l’organe central de la production de glucose par l’organisme, on sait aujourd’hui que les reins et l’intestin peuvent aussi produire du glucose de novo. Après utilisation du glycogène, le foie ralentit sa production de glucose, alors que les autres organes augmentent leur production au cours du jeûne prolongé, pour éviter une chute de la glycémie (hypoglycémie) qui peut être fatale. Des études ont montré que : -qu’une production trop importante de glucose par le foie peut dérégler l’équilibre glycémique et énergétique et favoriser le développement du diabète, caractérisé par des hyperglycémies ; -à l’inverse, l’induction de la production par l’intestin peut avoir des effets bénéfiques, comme lutter contre le diabète et le développement de foie gras. Aujourd’hui, la contribution des reins à la production endogène de glucose est encore mal comprise, et souvent sous-estimée. Ce projet vise à mieux comprendre cette fonction physiologique, en particulier lors du jeûne prolongé dans le maintien de l’équilibre glycémique et énergétique. Pour cela, nous allons créer des souris génétiquement modifiées dans lesquelles le rein ne pourra plus produire de glucose. Après validation du modèle, nous analyserons comment cette suppression affecte régulation de la glycémie pendant un jeûne court ou long. Nous étudierons aussi le rôle du rein dans le diabète, en nourrissant ces souris avec un régime très riche en calories, pour voir si les reins ont un effet protecteur ou néfaste sur le métabolisme. Ce modèle pourrait aussi devenir un outil précieux pour mieux comprendre la maladie rénale associée à la glycogénose de type I, qui est une maladie rare induite par une perte de la production de glucose par l’organisme. Les patients développent de graves hypoglycémies, des problèmes de foie et des maladies rénales à long terme
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de créer une souris « génétiquement modifiée » dans laquelle les reins ne produisent plus du tout de glucose. Cela permettrait de mieux comprendre à quel point les reins participent à la production de sucre dans le corps, surtout pendant un jeûne prolongé. Ce modèle de souris pourrait aussi aider à mieux comprendre comment les reins contribuent à maintenir l’équilibre énergétique dans le corps — ce qui est très important pour développer de nouveaux traitements contre des maladies comme le diabète. On sait déjà que diminuer la production de sucre par le foie est un objectif important pour limiter le développement du diabète. Des études récentes montrent à l’inverse que l’induction de la production de glucose par l’intestin a des effets positifs contre le diabète et contre l’accumulation de graisse dans le foie. Dans ce contexte, il devient donc essentiel d’étudier aussi le rôle des reins dans la production de sucre, car cela pourrait influencer le développement ou la prévention du diabète. Plus globalement, ce projet remet en question l’idée que seul le foie est responsable de produire du glucose quand on jeûne. Il pourrait permettre d’en apprendre davantage sur la façon dont le sucre est fabriqué et utilisé dans l’organisme. Enfin, ce modèle de souris pourrait aussi servir à mieux comprendre une maladie rare appelée glycogénose de type Ia (GSDIa), qui touche les reins. Cette maladie a beaucoup de points communs avec la maladie rénale observée chez les personnes diabétiques. Ces souris pourraient donc aider à tester de nouveaux traitements, utiles en diabétologie et en néphrologie. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement qui empêche efficacement l’aggravation des maladies rénales sévères sur le long terme. Pourtant, de plus en plus de patients diabétiques ou atteints de GSDIa en souffrent. Par exemple, 70 à 80 % des personnes atteintes de glycogénose de type I développent une maladie rénale chronique.
Procédures
Interventions réalisées sur toutes les souris : Dans le cadre de ce projet de recherche, nous allons utiliser des souris génétiquement modifiées pour mieux comprendre certaines maladies liées au métabolisme du sucre. Pour identifier les souris porteuses des modifications nécessaires, nous prélèverons un petit échantillon de tissu (biopsie) de manière rapide (quelques secondes). Les souris recevront ensuite une injection quotidienne, sous la peau et pendant 5 jours, d’une solution permettant de bloquer un gène impliqué dans la production de glucose. Ce traitement vise à reproduire, dans leurs reins, une glycogénose de type I. En fin de toutes les procédures, toutes les souris seront mises à jeun pendant 6h et une prise de sang sera réalisée, juste avant la mise à mort, pour des mesures biochimiques. Cette prise de sang sera réalisée en environ 20 secondes. -Interventions spécifiques: -Un premier lot de souris nourris ad libitum sera utilisé pour valider le modèle et évaluer le bien-être. Ces souris ne subiront pas d’autres interventions que celles décrites ci-dessus. - Deux lots de souris seront mis à jeun pendant 24 heures ou entre 30 heures et 48 heures au maximum. Une goutte de sang sera prélevée après l’incision de l’extrémité de la queue pour la mesure de la glycémie grâce à un glucomètre (appareil utilisé par les diabétiques). Ce geste n’est réalisé qu’une seule fois et est très rapide (1-2 secondes). Le massage de la queue permet d’obtenir les prélèvements suivants. Ce geste peut induire un léger stress. - Un lot de souris sera mis à jeun 24h et leur glycémie sera mesurée régulièrement (sept fois, comme décrit ci-dessus) pendant 2 heures après l’injection d’un substrat. Le même test sera réalisé avec un autre composé à une semaine d’intervalle. L’injection du composé sera réalisée en moins d’une minute. Toutes les injections de substrat qui seront réalisées nécessitent une contention en main de la souris de quelques secondes.
Impact sur les animaux
À l’âge de 7 à 10 jours, un petit prélèvement de tissu sera effectué, ce qui peut provoquer une légère douleur de très courte durée ; le risque de saignement est extrêmement faible. Ce moment peut être légèrement stressant pour les petits, car ils doivent être immobilisés quelques secondes. Les injections sous la peau peuvent également entraîner une courte sensation de douleur et un peu de stress. Les injections dans le péritoine sont généralement un peu plus douloureuses et nécessitent une contention en main entrainant un léger stress. Deux lots de souris seront privées de nourriture pendant une période de 24h ou au maximum 48 heures. Ce jeûne prolongé peut provoquer un inconfort, une perte de poids (principalement liée à la perte d’eau et à la fonte musculaire), ainsi que des changements de comportement : au début, elles peuvent devenir anormalement actives, puis s'affaiblir progressivement en cas de jeûne prolongé. Les animaux peuvent aussi devenir plus agressifs. Leur température corporelle peut baisser, mais ces effets sont réversibles dès qu’ils sont réalimentés. Si la perte de poids dépasse 20% de leur poids initial, les animaux seront retirés de l’étude pour éviter toute souffrance. Le suivi de la glycémie permettra aussi de vérifier leur état de santé : une baisse modérée du glucose dans le sang ne provoque pas de gêne, mais si ce taux devient trop bas, les souris peuvent présenter des signes de mal-être importants (faiblesse, inactivité, frissons), nécessitant alors une intervention rapide (injection de glucose ou nécessité de mise à mort de l’animal pour raisons éthiques). Le prélèvement de sang à l’extrémité de la queue est limité en quantité et n’entraine pas de mal-être. La première incision de la queue peut être cependant légèrement douloureuse. D’autres prélèvements sanguins seront effectués par une piqûre sous la mâchoire, ce qui peut causer une gêne passagère et, dans de rares cas, un petit saignement. La maladie rénale étudiée dans ce projet n’entraîne généralement pas de signes visibles de souffrance chez les souris, même lorsqu’elles sont nourries avec une alimentation riche en graisses et en sucres. Toutefois, si une insuffisance rénale devait survenir, les signes suivants seraient surveillés de près : perte de poids importante, léthargie, absence de toilette, yeux mi-clos, et respiration rapide. Ces signes déclencheront des mesures appropriées pour préserver le bien-être des animaux.
Devenir
Les animaux transgéniques seront produits en zone d’élevage et seront mis à mort en fin d’expérimentation pour le prélèvement des tissus (foie, rein et intestin) qui seront analysés au niveau structurel et moléculaire
Remplacement
Même si les chercheurs savent aujourd’hui fabriquer en laboratoire de petites structures qui ressemblent à des petits reins, appelées organoïdes, il est encore nécessaire d’étudier certaines fonctions complexes, comme la production de sucre par le corps, directement chez des animaux. En effet, des organes comme le foie, les reins et l’intestin travaillent ensemble pour réguler le taux de sucre dans le sang, en particulier pendant le jeûne, et ces mécanismes impliquent aussi des signaux hormonaux et nerveux qu’on ne peut pas reproduire en laboratoire. De plus, certaines maladies rénales, comme la maladie rénale chronique, mettent des mois à se développer, dans l’organe complexe qu’est le rein, ce qui n’est pas possible à observer avec des cellules cultivées en laboratoire. Pour étudier une maladie rare appelée glycogénose de type 1a, les scientifiques utilisent un modèle de souris spécialement modifiées. Ces souris reproduisent les symptômes rénaux de la maladie tout en maintenant la production de sucre par le foie et l’intestin, ce qui est essentiel pour comprendre la maladie dans son ensemble. De plus, il est très difficile d’étudier cette maladie directement chez les patients, car elle est extrêmement rare (seulement 1 naissance sur 100 000). Enfin, la souris est aussi un modèle très proche de l’humain en ce qui concerne le métabolisme.
Réduction
Pour planifier ces expériences, nous avons utilisé un logiciel spécialisé afin de calculer le nombre d’animaux nécessaires, en tenant compte de la précision des mesures, de la variabilité entre les individus, et du fait que nous devons inclure aussi bien des mâles que des femelles, car le métabolisme est régulé différemment selon le sexe. Au total, le projet nécessitera 180 souris : 90 souris ne produisant pas de sucre au niveau des reins et 90souris en bonne santé servant de groupe témoin. Les naissances de souris seront arrêtées dès que nous aurons atteint ce nombre. Enfin, toutes ces expériences sont prévues avec le plus grand soin pour limiter le nombre d’animaux utilisés, en s’appuyant sur nos connaissances antérieures et en appliquant des méthodes statistiques rigoureuses pour garantir la fiabilité des résultats.
Raffinement
Pour réduire la douleur, les prélèvements de tissus (biopsies) seront réalisés sur des souriceaux âgés de 7 à 10 jours, à un moment où leurs terminaisons nerveuses ne sont pas encore totalement développées. Afin d’éviter le stress dû à la séparation d’avec leur mère, les soigneurs manipuleront les petits en portant des gants imprégnés de la litière de leur cage, pour conserver leur odeur familière. Pour habituer les souris à être manipulées et réduire leur stress, elles seront régulièrement en contact avec les expérimentateurs et seront prises en main à l’aide d’un petit tunnel plutôt qu’attrapées directement. Quand cela est possible, les injections seront réalisées sous la peau plutôt que dans le ventre, pour réduire la douleur due aux injections. Les points d’injection seront changés chaque jour pour limiter les irritations. Dans cette expérience, seuls les reins sont ciblés génétiquement, ce qui évitera aux souris de souffrir de fortes baisses de sucre dans le sang, car leur foie et leurs intestins continueront de produire du glucose. Lors des périodes de jeûne, les souris resteront en groupe dans de grandes cages enrichies (petites maisons, tunnels) pour limiter leur stress et éviter qu’elles deviennent agressives entre elles. Une partie de la cage sera chauffée. Pour les prises de sang, la queue des souris sera réchauffée pour faciliter le prélèvement et nettoyée pour éviter les infections. Les volumes de sang prélevés resteront très limités conformément aux recommandations internationales sur le bien-être animal. Pour les mesures répétées de la glycémie, une petite incision de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une pommade anesthésiante. Le sang sera ensuite prélevé sans autre incision en grattant la croute pour éviter toute autre incision. Les prélèvements d’urine se feront de manière naturelle, sans avoir besoin d’isoler les souris. Au début, la maladie rénale étudiée n’aura pas d’effet visible sur la santé des souris. Ce n’est que plus tard, en cas d’insuffisance rénale, qu’on pourra observer une perte de poids importante. Grâce à une bonne connaissance de ce modèle, des critères précis (une grille d’évaluation avec des points limites) permettront de suivre l’évolution de la maladie et de décider quand il sera nécessaire de mettre fin à la vie des animaux pour éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation de la glycémie similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans les reins grâce à des techniques génétiques avancées. Ce modèle de souris devrait imiter très fidèlement la maladie chronique rénale associée à la glycogénose de type I, ce qui en fait un outil précieux pour mieux comprendre cette pathologie et développer de nouvelles approches. Au laboratoire, tous les outils nécessaires, comme des anticorps spécifiques à la souris, sont disponibles pour analyser les effets de la maladie et des traitements. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : une petite biopsie de l’oreille sera faite chez les bébés souris (entre 7 et 10 jours) pour vérifier leur patrimoine génétique. Ensuite, un traitement spécifique sera administré à l’âge de 6 à 8 semaines pour déclencher la modification du gène étudié. Les tests pour mesurer l’impact de cette modification seront réalisés quand les souris seront adultes, entre 2 et 4 mois après le traitement. L’étude se terminera avant que les souris n’atteignent 6 mois.
Comprendre le métabolisme de la souris présentant une altération du compartiment énergétique cellulaire
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
1 920 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue, chacune isolée de ses congénères pendant treize à soixante-dix jours. Elles passent cinq jours à 30 °C puis cinq jours à 14 °C, subissent un jeûne de vingt-quatre heures, un régime engraissant pouvant durer quatre-vingt-onze jours, un test d'effort et seize sessions de course de cinquante minutes sur tapis roulant. Le porteur qualifie lui-même le tapis de stimulation aversive et l'épuisement de transitoire. Les retombées annoncées, mieux prévenir ou traiter obésité, diabète et maladies du foie et du cœur, sont renvoyées au conditionnel et à un terme non précisé, quand l'isolement, le froid et l'épuisement sont, eux, programmés.
Objectifs
Les mitochondries, petites structures essentielles au bon fonctionnement des cellules, jouent un rôle central dans la régulation du métabolisme de l’organisme. Elles envoient des signaux importants pour permettre aux organes de communiquer entre eux. Ces signaux dépendent de l’état de leur membrane, de leur capacité à changer de forme pour s’adapter, et de leurs systèmes de contrôle de qualité, notamment la dégradation sélective des mitochondries défectueuses. Le rôle direct des protéines qui assurent ces fonctions dans la régulation du métabolisme dans l’organisme vivant reste pourtant mal compris. Notre projet vise à analyser ce qui se passe lorsque certaines de ces protéines sont absentes. Grâce à des modèles de souris modifiées, nous étudierons comment ces perturbations influencent le transfert d’énergie entre les cellules, l’équilibre du métabolisme, et la communication entre organes. Ces travaux permettront de mieux comprendre comment la stabilité des mitochondries contribue au bon fonctionnement global de l’organisme et d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre comment la qualité et le bon fonctionnement des mitochondries influencent l’équilibre métabolique de l’organisme. En identifiant les mécanismes qui permettent aux cellules de s’adapter à des contraintes physiologiques (changement de température, d’alimentation ou d’activité), ce travail pourrait aider à mieux prévenir ou traiter des maladies chroniques liées au métabolisme (obésité, diabête, maladie du foie et de coeur). À terme, il pourrait contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques centrées sur la préservation de la fonction mitochondriale.
Procédures
La mesure de la balance énergétique sera réalisée sur une période de 5 à 20 jours, impliquant l’individualisation des animaux pendant 13 à 70 jours. La température d’hébergement variera de 30 °C (5 jours) à 14 °C (5 jours), avec une phase intermédiaire à 22 °C (5 jours). Trois mesures d’imagerie sous anesthésie générale, d’une durée d’environ 20 minutes chacune, seront effectuées. Les animaux recevont un régime pour induire une prise de poids d'une durée maximal de 91 jours. Les animaux seront mis à jeun une fois et durant 24heures. Les animaux réaliseront un test d'effort de 30 minutes maximum et 16 sessions d’endurance de 50 minutes maximum chacune afin de stimuler l’activité physique. La mesure de la composition corporelle sera réalisée par imagerie magnétique, l'examen non invasif dure 2 minutes et il sera effectué un maximum de 13 fois par souris.
Impact sur les animaux
Individualisation (13 à 70 jours) : isolement social et absence de contacts tactiles → stress comportemental (nuisance modérée). Régime alimentaire enrichi en graisses : prise de poids (20–25 %) et surcharge métabolique progressive → nuisance modérée. Analyse de composition corporelle (~2 min) : immobilisation temporaire → stress léger. Variations de température (22 °C, 30 °C, 14 °C) : perturbation physiologique, risque de stress thermique surtout à 14 °C → nuisance modérée. Échocardiographie sous anesthésie: induction et réveil → stress léger à modéré ; faible risque d’effets transitoires (désorientation, altération comportementale). Mise à jeun de 24 h -> nuisance modérée, peut entraîner un stress transitoire, une légère perte de poids et une hypoglycémie modérée, sans effet délétère durable attendu. Tests sur tapis roulant : apprentissage du fonctionnement du tapis → nuisance légère (stimulation aversive, comportement d'évitement), tests d’effort/endurance → épuisement transitoire (nuisance modérée).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.
Remplacement
L’étude du rôle des protéines mitochondriales (siége de la production d'énergie) dans le métabolisme nécessite de comprendre leurs interactions dans l’organisme entier, car plusieurs organes communiquent entre eux pour maintenir l’équilibre énergétique. Ces échanges complexes ne peuvent pas être reproduits uniquement dans des modèles cellulaires. Cependant, chaque fois que cela est possible, nous utiliserons des approches in vitro (cultures cellulaires, lignées ou cellules primaires) pour limiter le recours aux animaux. Ces expériences permettront de mieux comprendre les mécanismes de base et de confirmer ensuite, de manière ciblée, les observations faites chez la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé à partir de nos données préliminaires afin de garantir la robustesse des résultats, tout en limitant leur utilisation au strict nécessaire. Les effectifs retenus permettent d’obtenir des résultats fiables et seront analysés avec des méthodes statistiques adaptées. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, plusieurs mesures sont mises en place. Les souris seront également utilisées après leur mise à mort pour des analyses complémentaires, ce qui évite d’élever des animaux supplémentaires. L’imagerie permettra de suivre les mêmes animaux sur le long terme, ce qui limite la constitution de nouvelles cohortes. De plus, l’utilisation de cages de calorimétrie indirecte rend possible la combinaison de plusieurs mesures (activité, alimentation, dépense énergétique, etc.) sur une même souris, ce qui réduit la variabilité et par conséquent le nombre d’animaux requis.
Raffinement
Les analyses calorimétriques et les mesures de composition corporelle sont non invasives. Les souris, une fois séparées de leurs congénères, sont logées individuellement dans un environnement enrichi comprenant une nacelle et du coton pour la nidification, ce qui favorise leur bien-être et garantit la fiabilité des données. Du matériel supplémentaire pour construire le nid est ajouté afin de permettre aux animaux de s’adapter aux variations de température et de maintenir leur température corporelle, même à des températures basses. Les cages sont non hermétiques pour permettre la circulation des odeurs, un contact visuel indirect et l’absence d’interférence avec les vocalisations des congénères. En cas de douleur ou d’inconfort, une anesthésie et/ou analgésie adaptées sont utilisées. Pour les tests sur tapis roulant, des points limites ont été établis pour éviter l’épuisement. Les souris sont surveillées en permanence, et le tapis est arrêté si un animal ne peut plus le remonter après trois passages ou s’il semble gêné dans sa course. Dans un objectif de raffinement, une fiche d’observation détaillée est utilisée pour chaque procédure, avec une évaluation hebdomadaire. Ces évaluations permettent de détecter rapidement toute anomalie comportementale ou physiologique. Toute atteinte des points limites entraîne une décision rapide, pouvant inclure la mise à mort anticipée si nécessaire, conformément aux principes éthiques de l’expérimentation animale.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus pertinent pour étudier ce processus in vivo, en raison de la forte conservation des mécanismes métaboliques et de la disponibilité d’outils génétiques et analytiques adaptés. Les animaux jeunes adultes (entre 8 et 18 semaines) seront utilisés pour les explorations en cages de calorimétrie indirecte, car à cet âge les structures cérébrales et la masse corporelle sont stabilisées, ce qui garantit des mesures fiables et comparables au cours du temps. Pour la première expérience, les animaux seront reçus jeunes, à 5 semaines, afin de permettre une semaine d’adaptation et quatre semaines de régime alimentaire avant les mesures. Trois analyses de la fonction cardiaque seront réalisées, entre 8 et 16 semaines, et deux mesures en calorimétrie indirecte seront effectuées, entre 10 et 18 semaines. Les résultats obtenus dans cette première exploration permettront de déterminer l’âge des animaux pour la suite de l'étude, en respectant la contrainte que les mesures en calorimétrie ne seront réalisées que chez des animaux âgés de 10 à 18 semaines.
Développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les gliomes de haut grade
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une souris de ce projet peut vivre jusqu'à 52 semaines de procédure, avec une chirurgie de 30 minutes, jusqu'à 52 séances d'imagerie, six prélèvements sanguins par incision du bout de la queue et 136 injections, soit une quinzaine d'heures passées sous anesthésie gazeuse. 1 656 souris immunodéprimées vont être utilisées ainsi, 720 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 936 un niveau modéré, toutes tuées pour analyse. La greffe de cellules souches cancéreuses de patients dans leur cerveau peut provoquer perte de poids, désorientation et crises d'épilepsie. Le porteur écrit que "le raffinement est central" dans ce projet et qu'il regroupe les procédures pour réduire les manipulations.
Objectifs
Notre projet vise à mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents à la forte plasticité des cellules de gliomes afin de développer de nouvelles thérapies. En effet, les tumeurs gliales de haut grade sont incurables à ce jour. Il est donc nécessaire d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques à cette pathologie.
Bénéfices attendus
Les tumeurs gliales de haut grade sont des tumeurs de l'adulte et de l'enfant extrêmement agressives et incurables à ce jour. Ce projet a pour ambition d'étudier l'efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques et pourrait ainsi conduire à une amélioration de la survie et de la qualité de vie des patients.
Procédures
Au cours de sa vie, une souris, entrée en procédure et mise à mort après maximum 52 semaines, subira une chirurgie de 30min, 52 séances d'imagerie (maximum) de 15min et 6 prélèvements sanguins de 5min pour un total de 15h sous anesthésie gazeuse. L'ensemble de ces intervention seront associées à 136 injections soit environ 23min et trente secondes. En plus, le protocole prévoit 6 prélèvements sanguins de 5min (soit 30min au total) par incision de l'extrémité de la queue pendant la période de traitement (14 semaines).
Impact sur les animaux
La chirurgie, les injections sous cutanées et intrapéritonéales ainsi que les prélèvements sanguins sont susceptibles d'engendrer une inflammation et/ou infection cutanée au niveau du site d'intervention. La croissance tumorale peut engendrer une perte de poids, une hyper réactivité ou un ralentissement, une désorientation et des crises d'épilepsie. L'immunodépression du modèle peut augmenter le risque infectieux.
Devenir
Nos projets visent à identifier de nouvelles cibles et stratégies de traitement pour un cancer très agressif, incurable qui affecte l'adulte et l'enfant. Tous les animaux sont mis à mort et utilisés pour déterminer, valider et/ou approfondir le mode d'action de nouveaux candidats médicaments et de cibles thérapeutiques potentielles par des analyses immunohistologique et/ou moléculaire.
Remplacement
Dans une double optique de remplacement et de réduction, les traitements sont en premier lieu testés in vitro sur les cellules de patients mais également sur des modèles tridimentionels cultivés avec les cellules de patients. Dans le cadre de notre projet, malgré ces modèles in vitro 2D et 3D toujours plus élaborés, le recours a une preuve de concept sur des animaux vivants reste indispensable dans le développement du médicament.
Réduction
Nous avons calculé le nombre d'animaux nécessaires pour réaliser une étude fiable sur le plan statistique. Il est ainsi nécessaire d'avoir 10 animaux par groupe pour assurer la bonne robustesse des résultats obtenus. Afin de nous prémunir contre les aléas expérimentaux qui induiraient une diminution des effectifs par groupe, nous majorerons le nombre total d'animaux du projet de 20%. Pour éviter tout double emploi injustifié des procédures expérimentales et assurer la robustesse de nos résultats, nous suivons la croissance tumorale in vivo par bioluminescence. Cela nous permet de traiter les animaux à compter d’une taille tumorale standardisée.
Raffinement
Le raffinement est central dans le projet expérimental proposé. Nous nous assurons de la préservation du bien-être animal et de la réduction des contraintes subies. L'utilisation de souris présentant un système immunitaire affaibli et donc une susceptibilité accrue aux agents infectieux, nécessite des précautions particulières: nos animaux sont hébergés dans des conditions garantissant l'absence de germes. Leur zone d'hébergement est indépendante de celle des animaux immunocompétents ce qui minimise le risque de contamination. Toutes les expériences sont réalisées dans une enceinte désinfectée avant et après chaque manipulation. Pour la chirurgie, des mesures d’anesthésie et d’analgésie ont été mises en place pour réduire le stress et améliorer le bienêtre animal: nos animaux reçoivent une anesthésie gazeuse qui permet une récupération rapide d'un état vigile complet et diminue le risque d'une détresse cardio-respiratoire courante avec les anesthésiques injectables. L'analgésie pré-opératoire est systémique ainsi que locale aux sites d'implantation avec l'application d'une pommade adaptée. L'analgésie systémique est renouvelée en post opératoire et pendant les 48h qui suivent la chirurgie. Dans la mesure du possible, nous réduisons la manipulation des animaux et regroupons les procédures afin de réduire leur stress. La croissance tumorale est suivie par bioluminescence ce qui permet d'anticiper l'apparition des symptômes terminaux de la pathologie en alertant sur la probabilité d'apparition d'un point limite. Une augmentation de la taille de la tumeur déclenche une intensification de la surveillance d'un animal respectivement bi-hebdomadaire puis quotidienne: évaluation quotidienne des points critiques tel que son poids et son comportement (posture, mobilité, réactivité) afin de prévenir toutes douleurs et souffrances. Tous les gestes invasifs sont pratiqués sous anesthésie gazeuse complétée le cas échéant par d'une analgésie ce qui limite le stress et améliore le bien-être animal. Toutes les manipulations sont assurées par un personnel rigoureusement formé.
Choix des espèces
Les tumeurs gliales de haut grade sont des tumeurs cérébrales très agressives et incurables de l'adulte et de l'enfant. La greffe de cellules souches cancéreuses provenant des tumeurs de patients dans le cerveau de souris nude est le modèle de référence pour l'étude des propriétés des cellules souches cancéreuses de glioblastome et la mise au point de traitement. En effet, la souris est un mammifère suffisament proche de l'humain pour que la greffe permettent le développement de tumeurs conservant les caractéristiques des tumeurs humaines. L'immunodépression partielle de la lignée de souris choisie et leur stade de développement (8 semaines) à l'entrée en procédure vont contribuer à un développement tumoral optimal.
Evaluation de l’efficacité de composé dans des modèles de maladies auto-immunes « MODIFICATION »
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les rats ne sont retirés de l'expérience que pour une douleur sans rapport avec les signes attendus du projet, la faiblesse de la queue et la paralysie des membres provoquées par la maladie induite faisant partie du protocole. 2 940 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun peut recevoir jusqu'à 140 administrations et subir jusqu'à 73 prélèvements sanguins en 35 jours, avec 35 évaluations cliniques sur animal vigile ou 15 mesures de l'œdème des pattes postérieures. Une partie des molécules testées est déjà sur le marché ou en essai clinique, le porteur indiquant que ces tests servent aussi à mesurer la prédictivité de ses propres modèles.
Objectifs
Les maladies auto-immunes résultent d’un dysfonctionnement du système immunitaire qui conduit ce dernier à s’attaquer aux constituants normaux de l’organisme. L’ensemble de ces pathologies touchent environ 5 à 10% de la population mondiale avec une forte prévalence pour les femmes (80%). Ces maladies évoluent de façon chronique tout au long de la vie, avec des alternances de phases de crises et de rémissions. A ce jour, plus de 80 maladies auto-immunes ont été décrites. Parmi les plus fréquentes, on peut citer la sclérose en plaque et la polyarthrite rhumatoïde. En première intention, les principaux traitements sont basés sur des médicaments appelés immunosuppresseurs. Malheureusement, ces traitements entravent également les réponses immunitaires physiologiques destinées à lutter contre les infections et ont d’autres effets secondaires potentiellement sérieux. Actuellement, l’objectif de la recherche médicale reste de mettre au point des traitements efficaces avec moins d’effets secondaires. Des biothérapies se développent, elles sont le plus souvent utilisées lorsque la maladie ne répond pas suffisamment aux immunosuppresseurs. Cette recherche se concentre sur le développement de thérapies qui ciblent spécifiquement le processus pathologique concerné et qui interférent avec des fonctions précises de la réponse immunitaire, fonctions qui sont impliquées dans la pathogénie de la maladie. Afin de modéliser ces pathologies, différents modèles animaux sont validés par la communauté scientifique. Ces modèles permettent d’étudier les mécanismes physiopathologiques des maladies auto-immunes et permettent ainsi de développer de nouveaux traitements. Ils sont en général basés sur la stimulation d’une réponse immunitaire connue de la maladie. Dans ce projet, nous nous proposons d’utiliser différents modèles de maladies auto-immunes pour tester des composés en cours de développement. Les procédures mettrons en oeuvres des modèles de sclérose en plaque ou des modèles de polyarthrite rhumatoïde.
Bénéfices attendus
Avec ce projet nous espérons participer à la sélection de nouveaux traitements pour traiter les maladies auto-immunes que sont la sclérose en plaque et la polyarthrite rhumatoïde. De plus comme nous testons également des molécules déjà sur le marché ou en phase clinique, nous participons à une meilleure connaissance de la prédictivité des modèles mis en œuvre.
Procédures
En fonction de la procédure réalisée les animaux subirons au maximum une injection sous anesthésie induisant la pathologie puis 35 scorages de leur état clinique (2 min) ou 15 scorages de l’inflammation et 15 mesures sous anesthésie du volume de l’oedème au niveau des pattes postérieures (3 min). Tous les scorages sont effectués sur animaux vigiles. Ils pourront être amenés à recevoir un maximum de 140 administrations (dont le traitement anti-douleur, sous anesthésie pour les administration intraveineuse) et de 1 à 73 prélèvements sanguins sur la période de 35j en ne dépassant pas les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire.
Impact sur les animaux
Les pathologies induite provoquent de façon transitoire une faiblesse de la queue et une paralysie des membres. Les administrations répétées ainsi que les potentiels prélèvements sanguins peuvent induire des désagréments au niveau des sites d’administration et de prélèvement comme une douleur passagère ou une irritation, une inflammation, une induration mais aussi un phénomène de mâchonnement et de fausse route pour la voie per os. Un stress lié aux différentes manipulations (administration de composés, contention, …) et tests comportementaux peut également apparaitre. Si le prélèvement terminal de sang nécessite une mise à jeun (
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l'expérience. Une partie des animaux est mise à mort pour faire des prélèvements, l’autre partie ne peut pas être replacée ou ré-utilisée car les animaux sont traités avec des substances à long terme.
Remplacement
Le développement des maladies auto-immunes et de leurs symptômes sont des phénomènes complexes qui mettent en jeu plusieurs acteurs (système immunitaire, microbiote, système nerveux, muscle, …) et différents processus. Actuellement aucune méthode de remplacement n’est disponible pour étudier les problématiques du présent projet. Néanmoins, les molécules testées dans ce projet ont fait l’objet d’une sélection sur des tests in vitro afin de choisir celles qui ont le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’informations scientifiques par test. C’est pourquoi, très souvent, des prélèvements post-mortem seront associés aux études in vivo dans l’objectif de soutenir les données obtenues par des analyses histologiques. Au regard de notre expertise, de la littérature et de la variabilité inter-individuelle et d'une éventuelle différence à l’exposition aux traitements, les groupes expérimentaux seront constitués de 10 à 15 animaux selon la procédure. Des analyses statistiques finales seront réalisées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est primordial durant les expérimentations. Ainsi un certain nombre de mesures sont mises en œuvre notamment l’inclusion de phase d’acclimatation (minimum 1 semaine) avant toute expérimentation. Les animaux sont hébergés dans des conditions optimales afin de réduire au maximum le stress lié à la captivité et aux expérimentations. Nous portons une attention particulière à ce que les animaux puissent exprimer certains de leurs comportements propres. Les animaux sont hébergés en groupe sociaux. De plus, l’environnement des animaux est enrichi par un tunnel en carton pour leur permettre de se cacher et des boules de bois pouvant servir de jeu et de matériel à ronger. Les inductions, les mesures d’œdème et le prélèvement de sang sont réalisées sous anesthésie. Dans les procédures 1 et 2, dès le jour 7, de la nourriture en gel est mise à disposition des animaux afin de facilité la prise alimentaire lors du pic de la pathologie. Dans les procédures 3 et 4, dès l’apparition de l’inflammation jusqu’à la fin de l’expérience la douleur des animaux est prise en charge par un traitement biquotidien. De plus nous avons établis des points limites spécifiques à chaque procédure afin de soustraire l’animal à une douleur qui n’est pas en relation avec les signes attendus du projet. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec notre SBEA pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des rats non transgéniques. Les différents modèles décrits dans ce projet sont largement utilisés chez le rat pour lequel le matériel est adapté et les résultats pertinents. Les maladies auto-immunes peuvent apparaitre à tout âge mais la prévalence est la plus importante chez les jeunes adultes. Nous utiliserons donc des rats d’environ 10 semaines au début de l’expérience.
Stratégie thérapeutique basée sur l’injection de cellules souches mésenchymateuses et développement de biomarqueurs dans un modèle murin d’irradiation localisé
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Irradiées à la patte arrière sous anesthésie gazeuse, les souris développent une lésion musculo-cutanée au point d'irradiation, avec des difficultés à se déplacer, un dos rond et un amaigrissement. 1 992 souris vont être utilisées, 1 688 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 304 un niveau léger, toutes tuées pour prélèvement. Elles reçoivent jusqu'à six injections, jusqu'à sept prélèvements sanguins et jusqu'à deux analyses musculaires de trente minutes sous anesthésie, pour évaluer un traitement des brûlures radiologiques par cellules souches. Le porteur signale que les prélèvements sanguins peuvent rendre un animal exophtalmique, borgne ou aveugle, et réduit le raffinement à un suivi quotidien suivi d'une mise à mort anticipée en cas de signes de souffrance.
Objectifs
Le but du projet est de proposer i) un nouveau traitement de référence basée sur l’injection de cellules souches mésenchymateuses (MSC) pour la prise en charge des brûlures radiologiques ; ii) des biomarqueurs de suivi pathologique et d’efficacité thérapeutique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices que ce projet apportera sont multiples tel que : - développer une nouvelle thérapie plus efficace et innovante - améliorer la qualité de vie des patients - développer des biomarqueurs pour une prise en charge personnalisée du patient
Procédures
Selon les procédures et les groupes expérimentaux : Irradiation du membre inférieur sous anesthésie gazeuse (1 fois) : 25 min / Injection sous anesthésie gazeuse (max 6 injections) : environ 1 min par injection / Selon les groupes expérimentaux : Analyse musculaire fonctionnelle (2 fois au max) : sous anesthésie : environ 30 min par test / Prélèvements de sang sous anesthésie gazeuse (max 7 fois) : environ 30 secondes / Prélèvement terminal (sous anesthésie chirurgicale) : environ 5 min
Impact sur les animaux
Après irradiation localisée, un animal va développer une lésion musculo-cutanée localisée au site d’irradiation. Il est possible que certains animaux aient des difficultés à se déplacer et aient une apparence extérieure modifiée telle que piloérection, dos rond ou amaigri. Après injection , l’animal présente transitoirement une patte gonflée. Après prélèvements sanguins, un animal peut développer une exophtalmie, être borgne ou aveugle.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de réaliser les prélèvements
Remplacement
Le nouveau développement de stratégie thérapeutique ou de biomarqueurs doit être validé sur des modèles pré-cliniques (modèles animaux). De plus, les modèles in vitro (culture isolée de cellule en boîte de pétri) ne permettent d’évaluer le réseau vasculaire, ni la régénération musculaire, ni le développement de biomarqueurs. Par conséquent l’utilisation d’un modèle murin est indispensable pour valider notre approche thérapeutique.
Réduction
Les conditions d’expérimentation animal présentent une certaine variabilité de réponse. De plus le retour d’expérience des médecins, chercheurs et biostatisticien déterminent qu’un nombre de 8 à 20 animaux comptabilisés dans chaque condition expérimentale est nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement robustes afin de valider notre nouvelle thérapie.
Raffinement
Un suivi des animaux quotidien sera réalisé par les personnes compétentes impliquées dans ce projet, afin d’appliquer les points limites pour réduire la souffrance des animaux. Si un animal présente des signes de souffrance son euthanasie anticipée sera réalisée.
Choix des espèces
Pour mettre au point des traitements à base de cellules et des outils permettant de suivre l’évolution des lésions et l’efficacité des thérapies, nous devons utiliser un modèle vivant (in vivo). Nous avons déjà montré que, après avoir irradié localement la patte arrière gauche, l’injection de petites particules issues de cellules souches dans le muscle favorise la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et améliore la cicatrisation de la peau. Nous avons aussi démontré que trois injections d’une molécule appelée IL-2 déclenchent une réponse anti-inflammatoire et réduisent la formation de cicatrices dans le muscle (fibrose). Nous maîtrisons les techniques nécessaires pour mesurer les paramètres liés aux vaisseaux, à l’inflammation, au muscle et à la fonction, afin de prouver l’efficacité de notre traitement sur des souris de laboratoire. Ce modèle nous permet d’utiliser un grand nombre de marqueurs (27 couleurs) pour analyser les cellules inflammatoires et d’étudier les cellules qui régénèrent le muscle grâce à des souris génétiquement modifiées. Ces souris permettent de voir et de compter les cellules qui réparent les muscles. Normalement, il n’existe pas de marqueur efficace pour identifier ces cellules. Pour résoudre ce problème, des chercheurs ont créé ces souris, et elles sont maintenant disponibles pour les scientifiques. Les souris seront âgées de 8 à 12 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte. Ce choix permet d’éviter les différences liées à l’âge qui pourraient fausser les résultats.
Etude du rôle du microenvironnement immunitaire dans le développement du corticosurrénalome et la survenue de métastases chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Amputées d'une phalange entre 7 et 10 jours de vie, les 312 souris de ce projet développent ensuite un cancer de la corticosurrénale programmé par leur génome, avec de larges adénomes à quatre mois, des cancers invasifs à six ou huit mois et des métastases pulmonaires chez un quart d'entre elles. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La seule intervention décrite au chapitre des procédures reste cette phalangectomie d'une minute, destinée au génotypage, le porteur indiquant qu'elle n'entraîne aucune complication. L'inconfort et la douleur liés au cancer lui-même sont renvoyés à une surveillance et à des points limites, sans que le texte précise à quel stade tumoral les animaux sortent de l'expérience.
Objectifs
Le carcinome corticosurrénalien est un cancer agressif avec environ 35 % des patients présentant des métastases au diagnostic. Le mauvais pronostic du carcinome corticosurrénalien peut être attribué au manque de thérapies efficaces. En effet, un traitement curatif n'existe que pour les patients de carcinome corticosurrénalien à faible agressivité qui subissent une résection chirurgicale complète. Malgré des traitements lourds, les patients présentant une récidive ou une maladie métastatique, pour lesquels la chirurgie n’est pas une option, ont de faibles chances de survie à long terme. Le microenvironnement immunitaire tumoral joue un rôle crucial dans le développement du cancer et sa compréhension a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionné le traitement du cancer. Néanmoins les données concernant le carcinome corticosurrénalien sont limitées et il apparait crucial d’améliorer notre compréhension des acteurs de ce système, afin de proposer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de contourner les résistances aux traitements actuels. Pour répondre à cette question nous allons caractériser le microenvironnement immunitaire tumoral dans deux modèles précliniques murin de carcinome corticosurrénalien. Ces derniers développent progressivement des carcinomes corticosurrénaliens, avec l’apparition d’une hyperplasie massive à 2 mois, suivie de larges adénomes à 4 mois puis de cancers invasifs à 6 ou 8 mois selon le modèle, associés à la présence de métastases pulmonaires chez 20-25% des souris. Le microenvironnement immunitaire tumoral sera caractérisé dans les 2 modèles aux 3 stades de la maladie par des approches de biologie cellulaire et moléculaire dans la glande surrénale et les poumons.
Bénéfices attendus
Le microenvironnement immunitaire tumoral joue un rôle crucial dans le développement du cancer et son étude a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionné le traitement du cancer. La caractérisation fine de ce dernier dans le corticosurrénalome n’a jamais été entreprise et nous permettra d’identifier les immunothérapies potentiellement efficaces dans le traitement de ce cancer dont le pronostic reste aujourd’hui très défavorable.
Procédures
Une phalangectomie, d’une durée de 1 min, sera réalisée entre 7 et 10 jours de vie sur les 312 souris.
Impact sur les animaux
La phalangectomie nécessaire à l’identification et au génotypage des individus peut induire une douleur légère et de courte durée mais n’entraine aucune complication chez l’individu au cours de son développement et aucune altération du comportement entre les individus de la portée et leur mère. Les modèles murins de corticosurrénalome avancé utilisés présentent un développement tumoral et éventuellement des métastases. Afin d’éviter les nuisances associées au développement tumoral telles que l’inconfort ou la douleur, tous les animaux seront étroitement surveillés par du personnel qualifié et sortis de l’expérience lorsqu’un point limite sera atteint.
Devenir
Tous les animaux ayant subi la procédure seront mis à mort à la fin de l’expérience pour la réalisation de différentes analyses permettant d’évaluer le rôle du microenvironnement immunitaire dans le développement tumoral et de mettre en évidence de nouvelles pistes de traitement.
Remplacement
Notre étude porte sur le rôle du système immunitaire dans le développement et la progression du cancer vers des stades avancés. Malheureusement, il n’existe pas de méthode in vitro permettant de reconstituer le microenvironnement immunitaire et ses interactions avec la tumeur. L’utilisation de modèles animaux est la seule alternative possible à ce jour.
Réduction
Dans l’optique de réduire le nombre d’individus par expérience, nous planifions systématiquement plusieurs analyses simultanées, de sorte que les deux glandes surrénales de chaque individu soient utilisées : par exemple l’une pour des expériences de cytométrie en flux et l’autre pour des analyses d’immunohistochimie. De même, le sang des animaux euthanasiés sera systématiquement recueilli afin de réaliser les analyses hormonales. Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration convaincante des principes scientifiques étudiés, sur la base d’arguments statistiques valides. En prenant en compte les variabilités biologiques intrinsèques aux individus, nous constituerons des groupes expérimentaux de 12 souris.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans un environnement contrôlé et enrichi. Durant la procédure, nous veillerons au bien-être des animaux par l’ajout de plaques de papier à ronger et de maisons en carton ou polycarbonate, de tunnels en plastique ou de billes en inox. Le choix de l’enrichissement sera réalisé en fonction de l’état général de l’animal, par exemple en cas de développement d’une tumeur importante l’ajout de plaques de papier à ronger ou de bâtons en bois sera choisi à la place de tunnels qui pourraient blesser l’animal. De plus, du coton sera ajouté dans les cages pour faciliter le maintien de la température corporelle. Les animaux seront hébergés par groupes de 3 à 6 individus pour permettre le maintien d’un bien-être social. Les animaux seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié, des points limites précis seront établis et les expériences seront arrêtées en conséquence.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux couramment utilisés comme modèles de pathologies humaines, y compris dans le domaine de l’oncologie. Il existe en effet de nombreux modèles murins tumoraux mimant les cancers humains, incluant les corticosurrénalomes. La connaissance approfondie du génome et de l’expression des gènes chez la souris, ainsi que l’existence de nombreux animaux transgéniques en font un modèle de choix. Les modèles précliniques murins de corticosurrénalome que nous utilisons reproduisent des altérations géniques observées chez les patients. Les souris développent progressivement des corticosurrénalomes, avec l’apparition d’une hyperplasie massive à 2 mois, suivie de larges adénomes à 4 mois puis de cancers invasifs à 6 ou 8 mois, associés à la présence de métastases pulmonaires chez 20-25% des souris.
Test d’efficacité d’une molécule pharmacologique sur un modèle murin de la Maladie de Niemann-Pick type C (NPC) – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Porteuses d'une mutation qui leur vaut une perte de poids, une coordination motrice dégradée et une durée de vie moyenne de 125 jours, les souris de ce projet sont malades par construction. 233 vont être utilisées, 171 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 62 un niveau modéré. Elles reçoivent des injections sous-cutanées puis intrapéritonéales ou un gavage quotidien pendant douze semaines, des prélèvements sanguins dont un par ponction intracardiaque, et une batterie de tests de marche, de coordination motrice et d'inhibition de la préimpulsion. Toutes sont tuées à la fin des procédures pour prélever leurs tissus, la modification déposée augmentant le nombre d'animaux parce qu'une étude doit être refaite.
Objectifs
Notre projet a pour objectif de tester l’efficacité in vivo d’une molécule sur un modèle murin de maladie de Niemann-Pick de type C1 (NPC1), qui récapitule le tableau clinique de la pathologie humaine. MODIFICATION: En raison d'une étude à répéter, le nombre d'animaux sera légèrement augmenté. Par ailleurs, la molécule évaluée dans ce projet ne sera pas comparée à un placebo, mais à un composé de référence autorisé uniquement aux Etats-Unis pour le traitement de la pathologie NPC1.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet nous permettra d’obtenir une preuve de concept in vivo que la nouvelle approche thérapeutique envisagée est efficace sur plusieurs signes cliniques prédictifs du cours de la pathologie humaine. À plus long terme, ce projet se poursuivra par un développement thérapeutique de cette molécule visant à obtenir la preuve clinique de son efficacité chez l’homme, avec pour objectif final de proposer un traitement efficace pour les patients atteints de NPC1.
Procédures
Injections sous-cutanées (3/animal, 1 x par semaine, 1 min par injection) puis injections intrapéritonéales (1 x par semaine pendant 12 semaines, 1 min par injection), prélèvements sanguins (intracardiaque, 5 min par prélèvement sous anesthésie générale ; 3 fois à la veine temporale sous anesthésie gazeuse, 3 minutes par prélèvement). Tests comportementaux : Observations cliniques et évaluation des fonctions sensori-motrices 15 minutes chaque semaine (7 à 16 semaines d'âge), mesure de l'activité locomotrice et anxiété 5 fois 30 min, mesure des troubles de la marche (5 sessions de 3 jours, 5 minutes par jour), test de coordination motrice 4 fois 20 minutes, mesure de l'inhibition de la préimpulsion 3 fois 45 min. Amendement 1 : injections intrapéritonéales : 1 x par semaine pendant 6 semaines pour l'étude précose ou 12 semaines pour l'étude tardive, 1 min par injection. Amendement 2: injections 2 x par semaine ou gavage 1 fois par jour pendant 6 semaines pour l'étude précose ou 12 semaines pour l'étude tardive, 1 min par injection ou gavage. MODIFICATION: injections 1x par jour ou gavage 1 fois par jour pendant 12 semaines pour l'étude tardive, 1 min par injection ou gavage
Impact sur les animaux
Les souris mutés présentent un phénotype dommageable ; ce modèle animal présente une perte de poids, une diminution de la coordination motrice, une mortalité prématurée avec une durée de vie moyenne de 125 jours. Pour la première procédure, ces animaux seront mis à mort suite à une anesthésie (nuisance légère). Pour la procédure deuxième, les animaux subiront 3 injections sous-cutanées indusiant une légère nuisance (1 par semaine pendant 3 semaines). Pour la troisième, les animaux subiront 3 injections sous-cutanées (1 par semaine pendant 3 semaines) puis 1 injection intrapéritonéale par semaine pendant 12 semaines induisant une nuisance modérée. Les souris subiront 3 prélèvements sanguins d’environ 3 minutes induisant une nuisance modérée. Amendement 1 : Pour l'étude précose, les animaux subiront 3 injections sous-cutanées induisant une légère nuisance (1 par semaine pendant 3 semaines) puis 1 injection intrapéritonéale par semaine pendant 6 semaines induisant une nuisance modérée. Amendement 2: les animaux subiront soit 2 injections intrapéritonéales par semaine soit un gavage ou une injection intrapéritonéale chaque jour pendant 6 ou 12 semaines induisant une nuisance moderée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des procédures afin de prélever les tissus en vue d'analyse post-mortem, excepté pour l'étude pilote ou seul le sang sera prélevé.
Remplacement
L'étude de l'effet thérapeutique de candidats médicaments sur des processus complexes tels que les maladies neurodégénératives ne peut se faire sans l'utilisation de modèles animaux. En effet, il n'existe pas actuellement de modèles non-animaux permettant de récapituler l'ensemble des mécanismes physiologiques complexes à l'œuvre dans la mise en place d'une neurodégénérescence fatale, comme dans la maladie de Niemann-Pick de type C1. Cependant, le choix de la molécule optimale testée dans cette étude a préalablement été réalisé sur un modèle cellulaire.
Réduction
Ce projet implique des souris homozygotes présentant la mutation induisant la maladie de NPC1 et des souris non mutés qui seront considérées comme des contrôles ne présentant pas la maladie de NPC1. Dans l’étude précoce, les groupes expérimentaux seront constitués comme suit : 5 souris homozygotes mutées traitées avec le véhicule et 5 souris contrôles traitées avec le véhicule, pour chaque sexe, seront nécessaires à la caractérisation préliminaire du modèle dans le laboratoire. Dix souris homozygotes mutées traitées avec le composé, 10 souris homozygotes mutées traitées avec le véhicule et 10 souris contrôles traitées avec le véhicule, pour chaque sexe, seront nécessaires à la vérification des caractéristiques décrites dans le papier princeps. Le nombre de souris défini dans l’étude précoce repose sur les conditions nécessaires optimales à l’analyse des biomarqueurs. Il intègre à la fois la taille des effets attendus (diminution de 80 % de la protéine NPC1 chez les souris mutés, effet du traitement 40-45 % espéré) et la variabilité technique connue (30 %). À chaque étape, la variabilité réelle obtenue sera calculée. Dans le cas où l’étude précoce mettrait en évidence une « surestimation » par rapport à la variabilité technique théorique, une réduction du nombre d’animaux lors de l’étude d’efficacité tardive sera envisagée. Pour l’étude d’efficacité tardive afin de réduire le nombre d’animaux, nous avons décidé de ne pas réaliser de groupe contrôle non muté. Le groupe muté non traité permet d’évaluer les caractéristiques liées à la pathologie. Les résultats du groupe muté traité seront préférentiellement rapportés aux souris du groupe muté (point de départ de la pathologie). MODIFICATION: les résultats des souris mutées traitées seront comparés à ceux des souris mutées traitées avec un composé de référence. En cas de « situation optimale », les souris mutés sous traitement auront des niveaux de protéine NPC1 équivalents aux souris WT. Le choix de 16 animaux par groupe a été défini en fonction de la haute variabilité des tests comportementaux.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales réalisées, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress engendré. Une étude toxicologique préliminaire a été réalisée afin de déterminer la dose maximale non toxique de la molécule à administrer aux animaux. Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites, le cas échéant, pouvant entraîner l'euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal isolé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, de boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Si un animal présente un trouble locomoteur, de la nourriture mouillée et un biberon à longue tétine seront ajoutés à la cage. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés et observés toutes les semaines en plus du suivi quotidien habituel. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique.
Choix des espèces
La souris est l’animal de choix pour la création et l’étude de modèles avec une perte de fonction d’un gène (mutation). De plus, la souris est un modèle animal adapté à l’étude de la locomotion, phénotype d’une dégénérescence neuronale. Enfin, il n’existe pas de modèles in vitro ou de systèmes cellulaires pour étudier un phénotype locomoteur et/ou la résistance à la prise de poids à l’échelle d’un organisme complet. Le traitement avec la molécule médicament débutera à 10 jours post-natal et sera donné 1 fois par semaine. Dans la littérature, l'ensemble des études ayant testé l'efficacité de notre molécule dans différentes pathologies ont commencé le traitement avant le sevrage des animaux, c'est pourquoi nous allons suivre ce même schéma expérimental. MODIFICATION: Le traitement avec la molécule médicament débutera à 4 semaines et sera administré une fois par semaine jusqu'à 10 ou 16 semaines selon la procédure. Le composé de référence sera administré une fois par jour jusqu'à 16 semaines pour l'étude d'efficacité tardive.
Etude des mécanismes de l’inflammation dans un modèle d’arthrite chez la souris 1/3
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
1 025 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 767 d'entre elles et sévère pour 258 autres, chacune recevant seize injections hebdomadaires et six anesthésies pour imagerie. Chaque semaine, elles font le trajet entre trois établissements, l'élevage dans le premier, le suivi clinique dans le deuxième, l'imagerie dans le troisième, un transport que le porteur reconnaît stressant. La modification génétique provoque des atteintes articulaires dès la septième semaine, puis une mobilité réduite et une perte de poids à partir de la dixième, pour comprendre les mécanismes inflammatoires de la polyarthrite. Les souris sans le génotype recherché sont tuées, d'autres le sont pour prélever sang, rate, ganglions et pattes, et celles qui portent le bon génotype sont conservées pour maintenir la lignée.
Objectifs
La polyarthrite est une pathologie très fréquente et invalidante qui représente un enjeu de santé publique. Cette maladie auto-immune provoque une inflammation durable des articulations, ce qui peut endommager les os et le cartilage, entraînant des déformations irréversibles. Nous voulons étudier les mécanismes inflammatoires mis en jeu en modifiant leur expression dans un modèle de souris génétiquement modifiée.
Bénéfices attendus
Ce travail nous permettra de mieux comprendre les mécanismes pathogènes à l'origine de la maladie et pourrait ainsi contribuer au développement de thérapies efficaces.
Procédures
Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l’élevage dans l’établissement 1, le suivi clinique et traitement dans l’établissement 2, l’imagerie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à une contention et à une injection réalisée une fois par semaine pendant 16 semaines, soit un total de 16 injections, chacune d’une durée approximative de 10 secondes. Les animaux anesthésiés seront soumis à une imagerie (anesthésie générale) (au total 6 actes de 10 minutes).
Impact sur les animaux
Le phénotype dommageable va induire à partir de 7 semaines des potentielles atteintes articulaires, à partir de 10 semaines, une mobilité réduite et perte de poids. Les injections vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. Les anesthésies gazeuses pour réaliser l’échographie sont des actes stressants. Le transport répété des animaux entre les sites utilisateurs, de manière hebdomadaire sera stressant pour les animaux.
Devenir
Des animaux seront mis à mort car sans génotype d'interêt. Certains animaux seront mis à mort pour prélèvement de tissus spécifiques post-mortem : sang,rate et ganglions, pattes afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte générale et articulaire par différentes techniques. Certains animaux avec le bon génotype seront conservés pour le maintien des lignées.
Remplacement
Les cellules spécifiques du système immunitaire et les cellules de la membrane de l'articulation ont été traitées avec les différentes molécules étudiées et ont montré leur intérêt dans des expérimentations in vitro. Néanmoins, ces expériences de cultures cellulaires ne permettent pas de recréer les interactions entre les différentes cellules de l’organisme. Ainsi l'expérimentation animale est un élément clé de ce projet.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Nous nous efforcerons quotidiennement de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Une surveillance régulière et une application de points limites stricts et spécifiques au projet permettra de garantir le bien-être des animaux. Une grille de score sera utilisée et des actions réalisées en cas d’atteintes. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale et permettra d’avoir un suivi longitudinal du développement inflammatoire et articulaire pour l'ensemble des animaux ainsi qu’une mise à mort de chaque animal au moment le plus informatif. Les souris seront transférées dans des cages de transport avec bords opaques, sans visibilité de l’extérieur, dans un environnement enrichi.
Choix des espèces
La souris développe des réactions immunitaires proches de celles observables chez l’homme. Les atteintes articulaires de la maladie sont similaires à celles observées chez l’homme. Les souris jeunes adultes seront mises en accouplement à 8 semaines. Les souris génétiquement modifiées et les souris contrôles seront âgées de 6 à 12 semaines pour l'étude menée sur cette maladie.
Evaluation de l’efficacité d’un ventilateur sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un arrêt cardiaque est provoqué par chirurgie, puis une réanimation est tentée, avec quatorze prises de sang au fil de la procédure. 82 cochons juvéniles de 40 kg vont être utilisés ainsi, 35 sous anesthésie sans jamais être réveillés, 47 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, réveillés puis suivis vingt-quatre heures avant d'être tués. L'objet est d'évaluer un ventilateur synchronisé avec le massage cardiaque, associé à un gaz neuroprotecteur et à la compression des membres. Sur les nuisances attendues, le porteur se limite à une phrase, les échecs de réanimation et des hypotensions, et justifie la mise à mort par des dommages neurologiques incompatibles avec un maintien en vie dans de bonnes conditions.
Objectifs
Les patients réanimés après un arrêt cardiaque peuvent présenter des séquelles neurologiques dues au faible débit sanguin durant la réanimation cardiopulmonaire (RCP). Un nouveau ventilateur pourvu d’un dispositif visant à synchroniser la ventilation avec le massage cardiaque favoriserait la perfusion sanguine des organes notamment le cœur et le cerveau. Un mélange gazeux neuroprotecteur et la compression des membres antérieurs et postérieurs seront également associés à la ventilation. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer l’efficacité de ce nouveau ventilateur, couplé ou non au mélange gazeux protecteur et aux compressions des membres, sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet, en combinant les stratégies de compression des membres et d’inhalation du mélange gazeux neuroprotecteur, est donc une amélioration de la perfusion des organes tels que le cœur et le cerveau ainsi qu’une réduction des séquelles neurologiques.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins (au nombre de 14) à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront suivis sous anesthésie générale soit pendant 120 minutes après la réanimation et ne seront pas réveillés, soit seront réveillés à l’issue des 4 heures de suivi post-réanimation sous anesthésie générale. Ils seront mis à mort au terme des 24 heures de suivi après arrêt cardiaque.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole. En effet, la présence potentielle de dommages neurologiques induits par l’arrêt cardiaque n’est pas compatible avec un maintien en vie dans de bonnes conditions pour l’animal.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le calcul des effectifs a été réalisé sur la base du débit carotidien moyen ou du score neurologique 24 heures après l’arrêt cardiaque. Pour mettre en évidence des différences significatives, il faudra utiliser un total de 82 animaux en intégrant le taux d’échec de la réanimation.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale pendant toute la procédure d’arrêt cardiaque et de réanimation cardiopulmonaire. L’administration de puissants antalgiques sera réalisée. En cas de signes de douleur légère pendant la procédure chirurgicale (tachycardie, élévation de la pression artérielle notamment), une nouvelle administration de méthadone sera administrée et l’administration d’anesthésique sera augmentée. Au cours de la réanimation cardiopulmonaire, en cas d’absence de reprise de la circulation spontanée après 30 min, la réanimation sera interrompue. Pour la procédure évaluant les effets sur la réduction des séquelles neurologiques, les animaux seront réveillés et suivis pendant 24 heures après l’arrêt cardiaque. Si un animal présente à son réveil ou dans ce laps de temps un des points limites définis, il sera mis à mort de manière compassionnelle. La mise à mort sera réalisée par une administration intra-veineuse de barbituriques.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 40 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
Etude hématologique d’un modèle murin DNM2 humanisé
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tout souriceau sans lait visible dans l'estomac pendant vingt-quatre heures est mis à mort, comme tout individu dont la peau devient bleutée entre six et douze jours de vie. 150 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, aucune ne survivant au projet. Les 90 souriceaux porteurs de la version humaine de la protéine DNM2 naissent anémiés, plus petits et plus pâles, et meurent d'eux-mêmes entre onze et quatorze jours, 60 embryons étant par ailleurs prélevés aux stades E13.5 et E14.5. Aucun geste ne leur est infligé de leur vivant, la souffrance venant de la modification génétique elle-même, l'analyse du sang intervenant après décapitation à douze jours. Le porteur fixe ce prélèvement à douze jours, âge auquel environ 80 % des souris anémiées sont encore en vie.
Objectifs
Les myopathies sont des maladies qui touchent les muscles. Elles provoquent une faiblesse générale et des difficultés à se déplacer. Parmi les gènes impliqués, DNM2 joue un rôle important, notamment dans les formes les plus sévères de ces maladies. Pour mieux comprendre comment ces myopathies se développent chez l’être humain, les souris dont certains gènes ont été modifiés sont utilisées. Dans ce projet, l’objectif est d’étudier une souris « humanisée » : elle fabrique la version humaine de la protéine DNM2, mais ne produit plus la version propre à la souris. Même si les protéines DNM2 humaine et de souris se ressemblent beaucoup (elles sont identiques à 98 %), les premières observations montrent que ces souris humanisées sont plus petites, plus pâles et qu’elles meurent très jeunes, entre 11 et 14 jours après la naissance. Nous aimerions donc réaliser une étude du sang (une analyse hématologique) chez ces souris pour comprendre pourquoi remplacer la protéine de souris par la protéine humaine entraîne de tels problèmes, notamment sur les fonctions du sang.
Bénéfices attendus
Le projet vise à mieux comprendre la protéine DNM2, à découvrir de potentielles nouvelles fonctions hématologiques et à déterminer quelles parties de la protéine (là où il y a des différences entre la protéine de souris et la protéine humaine) sont importantes pour ces fonctions.
Procédures
Les animaux ne subiront pas d'interventions mais des biopsies seront prélevées après mise à mort.
Impact sur les animaux
Les animaux humanisés présentent des signes d'anémie aux effets indésirables comme la fatigue et la faiblesse musculaire. Comme les animaux n'ont pas besoin de se déplacer et sont nourris par la femelle jusqu'à leur mise à mort, nos prévoyons de mettre en place un environnement enrichi avec tunnel transparent et une grande quantité de littière et des accouplements (une seule femelle sera mis en accouplement avec un mâle) seront mis en place.
Devenir
Les animaux d'expérience seront mis à mort à 12 jours pour l'étude hématologique (90 animaux), au stade embryonnaire E14.5 pour la quantification de l'hémoglobine (30 animaux) et au stade embryonnaire E13.5 pour la production de lignées cellulaires pour tests d'endocytose (30 animaux).
Remplacement
Comme nous voulons étudier les différences fonctionnelles des protéines de souris et les protéines humaines sur des anomalies de sang, le modèle murin est incontournable. La souris étant physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme, il nous permettra de mieux comprendre les voies de signalisation impliquée dans le développement de l'anémie des animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum pour obtenir une puissance statistique suffisante soit 10 animaux par génotype par analyse (comme nous avons 3 génotypes wt, Tg et Hum, 30 animaux par analyse). Nous prévoyons de faire des analyses hématologiques à P12 sur sang total (30 animaux), sur plasma (30 animaux), et pour des mesures de cytometrie en flux (30 animaux). Nous prévoyons également de faire une analyse d'expression de l'hémoglobine sur des embryons au stade E14.5 (30 animaux) et des productions de lignée cellulaire avec des emrbyons au stade E13.5 (30 animaux) pour tests d'endocytose. Nous prévoyons donc un total de 150 animaux d'expérience.
Raffinement
Nous allors réaliser nos prélèvements de sang à P12, âge où la grande majorité des animaux humanisés sont encore en vie et où le prélèvement de sang après décapitation est suffisant pour nos analyses hématologiques. Comme les animaux d'expérience ne seront pas sevrés, afin d’améliorer le bien-être des géniteurs et de diminuer au maximum le stress lié aux nouveaux-nés anémiques, nous incluerons un environnement enrichi avec tunnel transparent et une grande quantité de littière ainsi que des couples adaptés avec une seule femelle mis en accouplement avec un mâle. Les animaux humanisés pour l'étude hématologiques seront mis à mort à 12 jours, ils ne seront donc pas sevrés. Nous compterons les animaux à P0 et nous nous assurerons qu'ils soient bien en groupe dans le nid attestant que la femelle s'occupe de ses petits. Tout animal délaissé sera mis à mort pour éviter l'hypothermie et l'hypoglycémie. Nous apporterons une attention particulière aux points limites suivants : 1) l'absence de prise alimentaire par observation de l'estomac de P0 à P6 : tout animal sans lait visible dans l'estomac pendant 24h sera mis à mort. 2) de P6 à P12 la couleur de la peau sera obervée et tout animal cyanosé sera mis à mort. Nous suveillerons l'attitude de la mère et tout animal délaissé ou ne réagissant pas à une stimulation lors de l'ouverture du nid sera euthanasié pour éviter hypothermie et hypoglycémie.
Choix des espèces
Comme la souris fonctionne de manière assez similaire à l’être humain, elle est un bon modèle pour comprendre ce qui se passe dans l’organisme lorsqu’une anémie se développe. Pour découvrir de nouvelles fonctions de la protéine DNM2, nous devons analyser le sang de souris âgées de 12 jours : à cet âge, environ 80 % des souris atteintes d’anémie sont encore vivantes, et il est possible de prélever assez de sang pour effectuer les analyses nécessaires. Concernant les biopsies de foie fœtal, il existe une étape normale du développement où l’hémoglobine « fœtale » est remplacée par l’hémoglobine « adulte ». Chez une souris normale, ce changement est pratiquement terminé au stade embryonnaire appelé E14.5. Nous voulons vérifier si ce passage se déroule au même rythme chez les souris « humanisées », ou s’il est retardé. Enfin, pour étudier certaines fonctions cellulaires (comme l’endocytose), nous devons obtenir des cellules particulières provenant d’embryons. Pour cela, il est nécessaire d’interrompre le développement des embryons précisément au stade E13.5.
Programme de marquage et suivi de poissons osseux et cartilagineux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés dans le cadre d'un programme de pêche préventive, les poissons osseux et les requins sont relâchés à la mer une fois marqués. Jusqu'à 630 animaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 530 d'entre eux et sévère pour 100 autres. Immobilisés au bateau pendant quinze minutes au maximum, ils reçoivent une marque visuelle, acoustique ou satellite, parfois posée par incision, et un prélèvement de chair, sans analgésie ni anesthésie. Le porteur reconnaît des risques d'asphyxie, de blessures contre la coque, d'infection au point d'insertion et de mort par stress, et s'appuie sur une étude de 2011 qui conclut que les bénéfices justifient ces atteintes. Le chiffre de 630 sert de plafond, le porteur annonçant qu'environ 150 individus seront réellement capturés sur la durée du projet.
Objectifs
Ce projet a deux objectifs principaux. Le premier est d'acquérir des connaissances sur l'écologie et les mouvements des poissons osseux et cartilagineux. Peu ou pas d'études ont été menées sur ce sujet dans l'île. Bien que des observations visuelles suggèrent que certaines espèces pourraient être migratrices, nous ignorons à quelles périodes elles sont présentes et où elles se rendent lorsqu'elles quittent l'île. Le deuxième objectif est de suivre les espèces de requins potentiellement dangereuses pour l'homme, telles que le requin tigre. Ce suivi permettrait d'adapter les mesures de protection des pratiquants d'activités nautiques de manière proportionnée à la présence d'animaux dangereux, sans avoir nécessairement recours à une pêche létale, préservant ainsi ces espèces.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'approfondir notre compréhension des mouvements et de l'écologie des requins et des poissons prédateurs, en identifiant les territoires qu'ils occupent et les périodes de leur présence. Ces données auront une valeur scientifique significative et contribueront à la gestion et à la conservation de ces espèces. Les informations recueillies seront partagées avec les autorités locales, qui pourront les utiliser pour mettre en place des mesures de protection adaptées. Ces données permettront également de mieux comprendre les interactions entre les espèces étudiées et leur environnement, ce qui est essentiel pour la gestion durable des ressources marines. Un autre bénéfice majeur concerne la sécurité humaine. Les données sur les déplacements des requins tigre, espèce potentiellement dangereuse pour l'homme, permettront de mieux cibler les mesures de protection des pratiquants d'activités nautiques, en adaptant ces mesures à la présence réelle des requins. Cela pourra également réduire la nécessité de recourir à des méthodes létales, contribuant ainsi à la préservation des populations de requins. En outre, les échantillons génétiques prélevés fourniront des informations précieuses sur la diversité génétique et l’état des populations, ce qui contribuera à des efforts de conservation plus larges, au niveau régional et international.
Procédures
Les animaux subiront plusieurs nuisances lors du programme de marquage. Tout d’abord, ils seront immobilisés lors des procédures de marquage. Ensuite, les animaux subiront une procédure de marquage, soit uniquement du marquage visuel, ou du marquage acoustique interne ou externe, et certains du marquage satellite. Il est difficile de donner un nombre exact d’animaux utilisé. Toute espèces confondues, il y aura un maximum de 630 animaux soumis aux procédures de marquage, mais ce nombre sera bien plus faible en réalité, probablement aux alentours de 150 pour la durée du projet en se basant sur le nombre de captures de ces dernières années. Un échantillon de chair sera également prélevé sur certains animaux avant de les relâcher afin d’effectuer une étude génétique. L’ensemble de ces procédures durera un maximum de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Comme tout programme de marquage, ce projet comporte des risques pour les animaux impliqués. Une étude menée en 2011 a pris en compte l'ensemble de ces risques et a conclu que les bénéfices obtenus justifient les impacts potentiels sur les animaux. Les principales nuisances identifiées sont les suivantes : Risques d'asphyxie et blessures physiques : L'immobilisation des animaux pendant le processus de marquage peut provoquer des risques d'asphyxie, en particulier chez les espèces qui doivent nager pour respirer. Les animaux peuvent également subir des blessures superficielles en se heurtant au bateau ou en raison des cordes utilisées pour les maintenir immobiles. Infections et cicatrices : Il existe un risque d'infection aux points d'insertion des marques externes et des incisions pour les marques internes. Les marques externes peuvent également gêner l'animal dans son hydrodynamisme, affectant potentiellement sa capacité à nager efficacement . Augmentation de la visibilité aux prédateurs : La présence de marques externes peut rendre les animaux plus visibles pour leurs prédateurs naturels, augmentant ainsi les risques de prédation. Douleur et absence d'analgésie : Les manipulations seront réalisées sans analgésie ou anesthésie, ce qui peut entraîner des douleurs pour les animaux. Bien que ces douleurs soient généralement temporaires, elles représentent une source de stress pour les individus marqués. Stress physiologique et mortalité : Le stress associé à la capture, à l'immobilisation et au marquage peut avoir des effets physiologiques importants, potentiellement létaux. Ce stress est difficile à distinguer de celui provoqué par la capture elle-même, mais il peut y avoir des effets cumulatifs. Dans de rares cas, un stress excessif peut entraîner la mort de l'animal.
Devenir
Tous les animaux utilisés lors du projet sont des animaux sauvages et seront relâchés directement dans leur milieu naturel une fois les procédures terminées.
Remplacement
Cette étude portant sur le comportement d'animaux sauvages dans leur environnement naturel, il est impossible de remplacer ces animaux par un autre modèle expérimental. Le suivi en milieu naturel est essentiel pour obtenir des données fiables sur leurs déplacements et leur écologie.
Réduction
Le programme de marquage se limitera aux espèces accessoires capturées dans le cadre d'un programme de pêche préventive . Aucune pêche supplémentaire ne sera réalisée spécifiquement pour le projet de marquage. Cela permet de réduire le nombre total d’animaux impliqués dans le projet, conformément au principe de réduction. Un maximum de 630 animaux seront utilisés lors de l’étude.
Raffinement
Tous les marquages seront réalisés par des personnes expérimentées, formées à ces pratiques, afin de minimiser le stress et les douleurs infligés aux animaux. La rapidité de l’intervention est un facteur clé pour diminuer le stress des animaux, ces dernières seront donc limitées à 15 minutes. De plus, une veille scientifique (lectures de nouveaux articles publiés, échanges avec d’autres scientifique menant des projets similaires) sera effectuée en continu afin de s'assurer que les techniques de marquage utilisées soient les plus récentes et les plus respectueuses du bien-être animal.
Choix des espèces
Les espèces sélectionnées pour cette étude sont celles susceptibles d'être capturées dans le cadre d'un programme de pêche de prévention. Ces espèces incluent à la fois des poissons osseux et des élasmobranches (requins et raies). Le manque de connaissances sur leur écologie, leurs déplacements et leurs interactions avec l’environnement est un facteur commun à toutes ces espèces. L'étude vise à combler cette lacune en fournissant des données précieuses sur leurs mouvements, ce qui permettra de mieux comprendre les dynamiques écosystémiques locales et d'informer les actions de gestion et de conservation. De plus, certaines espèces, comme le requin tigre, et peut être dans le futur les requins bouledogue sont d’un intérêt particulier pour la sécurité humaine en raison de leur potentiel dangerosité. Le suivi des déplacements de ces espèces permettra d'adapter les mesures de gestion des risques liés aux interactions entre les requins et les usagers de la mer. Les animaux capturés et marqués dans le cadre de cette étude seront à différents stades de vie, incluant des juvéniles, des subadultes, et des adultes. Les techniques de pêche employées limitent fortement la probabilité de capturer des nouveau-nés (néonates), car les hameçons et appâts utilises sont de taille trop importante pour des individus aussi jeunes.
Évaluation d’un traitement aigu par un antidépresseur dans des modèles murins de polytraumatisme.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Anciens mâles reproducteurs de six à dix mois, 2 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 680 d'entre elles, modéré pour 360 et sévère pour 1 080, toutes tuées pour prélever sang et cerveau. Elles subissent un traumatisme crânien sous anesthésie, un conditionnement de peur avec stimulus aversif, et une défaite sociale consistant à les confronter dix minutes par jour pendant dix jours à une souris plus grande et agressive, parfois avec blessures légères. Le porteur écarte tout anti-inflammatoire et tout opiacé, au motif que ces molécules gêneraient l'observation du stress oxydant et de l'inflammation qu'il veut mesurer. Il annonce des tests d'anxiété de dix minutes, de mémoire de vingt minutes et de dépression de trois heures, sans préciser lesquels, et justifie l'effectif de 2 120 animaux par la seule mention d'une réduction au maximum.
Objectifs
Les traumatismes crâniens légers, qui représentent plus de 90% des cas de traumatismes crâniens, et le trouble de stress post-traumatique sont des pathologies le plus souvent associées à des poly-traumatismes. Ces deux pathologies peuvent avoir des répercussions profondes à long terme sur le comportement des patients, et malheureusement, aucun traitement efficace ne permet de limiter ces déficits. Dans ce projet, nous proposons d’évaluer si un médicament antidépresseur (ayant obtenu une autorisation d’utilisation chronique en clinique humaine) pourrait également exercer des effets bénéfiques en traitement ponctuel dans des modèles de poly-traumatisme chez la souris. Ceci aboutirait in fine à une nouvelle indication en clinique pour ce médicament.
Bénéfices attendus
Étant donné que le médicament que nous évaluerons dans ce projet est d’ores et déjà autorisé en clinique humaine, s’il se révèle bénéfique dans notre modèle murin, son utilisation chez les patients victimes de poly-traumatismes pourra rapidement être proposé, ce qui constituera donc une nouvelle indication pour ce médicament.
Procédures
Les souris subiront : - Une anesthésie générale avec implantation d’une puce de mesure de température sous cutanée (anesthésie de 30 minutes). - 1, 2 ou 3 stress (chirurgie 30 minutes une fois, conditionnement de peur 4 jours une fois et défaite sociale 10 jours une fois. Stress cumulés ou seuls, avec 3 semaines de récupération entre chaque stress). - Une injection de médicament antidépresseur (ou du solvant, au maximum 3 fois dans une procédure avec 3 semaines d'écart entre les injections de traitement ou de solvant). - Des tests comportementaux évaluant l'anxiété (10 minutes), la mémoire (20 minutes) ou la dépression (3h) de l'animal seront effectués 1 fois à la fin des stress. - Un prélévement sanguin terminal de 3 minutes sous anesthésie générale sera effectué pour évaluer différents biomarqueurs.
Impact sur les animaux
Les nuisances expliquées ici sont classées par ordre de gravité. Défaite sociale : Les souris subiront une confrontation avec une autre souris plus grande et agressive pendant 10 minutes, une fois par jour pendant 10 jours. Ce modèle de stress implique que les animaux soient stressés émotionnellement et parfois légèrement physiquement (légèrement blessés durant les confrontations). Trauma crânien léger : La chirurgie durera environ 15 minutes et provoquera un stress physique léger chez l’animal. Conditionnement de peur : Les animaux seront placés dans une boite de conditionnement, permettant le conditionnement à un son initialement neutre. Le conditionnement dure 15 minutes avec une alternance de stimulus aversifs/son et de temps de repos, puis les jours suivants (3 jours pour l’extinction et 1 jour pour le rappel de peur), le son est présenté seul sans aucun stimulus aversif. Le stimulus aversif étant de faible intensité, le léger stress chez nos animaux sera émotionnel et non physique. Test de préférence à une solution sucrée : Les animaux seront privés d’eau pendant 15 h pour stimuler la prise de liquide pendant le test. Cela n’engendrera qu’un stress physique modéré chez nos animaux. Mesures du cycle circadien. Des puces électronique seront implantés sous la peau en quelques secondes chez nos animaux, sous anesthésie. Lors de la mesure de l’activité locomotrice, les animaux seront isolés pendant 24h, avec un accès ad libitum à l’eau et à la nourriture, rendant le stress minime. Fin de vie : Les animaux recevront une injection d’anesthésiques, provoquant un léger stress physique et émotionnel de par la légère douleur de l’aiguille, et par la contention réalisée, durant quelques secondes. Le prélévement sanguin sera alors réalisé sans effet indésirable grâce aux étapes le précédant.
Devenir
À l’issue de la procédure, les souris seront euthanasiées et leur sang ainsi que leur cerveau seront prélevés pour des analyses biochimiques permettant d’évaluer l’effet du traitement antidépresseur sur les altérations post-traumatiques. Des comparaisons seront réalisées entre les groupes traités et non traités, ainsi qu’entre les groupes exposés à un ou plusieurs stress, afin de mesurer l’impact sur la récupération après un ou plusieurs stress.
Remplacement
Nos recherches portent sur les conséquences comportementales à long terme en contexte de (poly)traumatisme(s), et s’intéressent plus particulièrement à l’effet d’un antidépresseur. Nous étudierons donc le comportement des animaux et nous intéresserons également aux changements moléculaires et cellulaires qui les accompagnent. Bien que certains de ces mécanismes peuvent être étudiés à l’aide de modèles in vitro, le recours à des modèles animaux reste indispensable pour appréhender les effets comportementaux. Le modèle murin est donc essentiel à cette étude réalisée dans une perspective thérapeutique.
Réduction
Les études prévues nécessiteront l’utilisation de 2120 animaux au maximum. L’effectif nécessaire a été évalué de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant d’atteindre les objectifs spécifiques fixés.
Raffinement
Les procédures prévues ont été raffinées afin de réduire au maximum l’inconfort physique et physiologique des animaux en dehors des expérimentations de stress prévues, et toute forme de souffrance chez les animaux. Le TC sera réalisé sous anesthésie générale associé à l'utilisation d'anesthésique local. La prise en charge de la douleur par des anti- inflammatoires non-stéroïdiens (AINS) ou des opiacés ne peut pas être appliquée puisque ces agents pharmacologiques entraveraient l’observation des phénomènes de stress oxydant et d’inflammation que nous souhaitons étudier. A la suite de la chirurgie, des aliments (croquettes) ainsi que de l’eau gélifiée seront déposés directement dans chaque cage afin de favoriser à la fois la consommation de nourriture et l’hydratation des animaux. Une fiche de suivi sanitaire comportant des points limites définis avant les expérimentations permettra de suivre l’état général des animaux pendant et après les différents stress (quotidiennement durant 3 jours suivant le stress). Dans le cas où les points limites seraient atteints, les animaux seront soit soignés et surveillés de manière renforcés soit mis à mort de manière précoce. L’ensemble du personnel en charge de la surveillance des animaux sera formé à l’utilisation de cette fiche de suivi sanitaire.
Choix des espèces
Le modèle murin est utilisé en raison de sa pertinence biologique, génétique et physiopathologique, permettant d'étudier de manière fiable les pathologies en neuropsychopharmacologie. Le modèle murin permet de reproduire de manière fiable les lésions cérébrales des traumatismes crâniens ainsi que les conséquences comportementales anxiodépressives et cognitives liées à des stress psychiques tels que le conditionnement de peur et la défaite sociale. Il constitue donc un modèle essentiel à la recherche de stratégies thérapeutiques innovantes en neuropsychopharmacologie. Les animaux auront 9-10 semaines au moment de la première manipulation, correspondant au stade de jeune adulte, pertinent car c’est un âge fréquent de traumatismes crâniens et de stress psychiques en clinique humaine. Les animaux seront des anciens mâles reproducteurs d’environ 6-10 mois.