Procédures sévères

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  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 4112
Souffrances
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Devenir
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 4112

Infectées par le virus de la grippe A par voie nasale sous anesthésie, les souris perdent 22 à 25 % de leur poids dans les sept jours, puis jusqu'à 30 %, avec une mort imprévisible avant l'atteinte des points limites. 4 112 souris vont être utilisées, 666 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 688 d'un niveau modéré et 1 758 d'un niveau léger. Certaines subissent en plus une blessure musculaire, une incision et une suture pour transplanter des cellules dans le muscle de la patte, avec des injections quotidiennes pendant quatre ou cinq jours. Toutes sont tuées pour prélever les tissus.

Objectifs

Contexte : La grippe est une maladie infectieuse contagieuse causée par les virus influenza de type A et de type B. Chaque année 3 à 5 millions d’individus sont affectés par la grippe causant de 290 000 à 600 000 morts. La grippe est une infection des voies respiratoires (nez, gorge, poumons), associée à des symptômes tels que la toux, les maux de tête, et des contractures dans les muscles et les articulations. Plusieurs conditions cliniques sont associées à des complications musculaires liées à la grippe. Dans certains cas, l'infection par le virus de la grippe A (IAV) peut entraîner une pneumonie grave et évoluer vers un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Une faiblesse musculaire prolongée et une altération fonctionnelle sont décrites chez les patients survivant au SDRA. Objet du projet : Ce projet vise à étudier et comprendre quelles sont les conséquences de l’infection par le virus de la grippe, notamment quand elle est associée à une réponse immunitaire forte, appelé l’orage de cytokines (cytokine storm), sur les muscles squelettiques et plus particulièrement sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses qui permettent la maintenance du tissu musculaire et sa régénération. En effet, de nombreuses études sont orientées sur l’étude de l’organe cible des pathogènes (le poumon dans le cas de la grippe) mais peu d’études s’intéressent aux effets indirects de l’inflammation associée aux pathologies qui peut affecter par voir systémique l’ensemble des autres tissus. Notre étude précédente a permis d’obtenir de nombreux résultats sur le comportement cellulaire des cellules souches musculaires exposées aux molécules de signalisation systémiques générées au cours de l’infection virale. Nous avons montré que les cellules souches adoptent un nouvel état cellulaire (nommé GPATH pour G-PATHOLOGY) au cours de cette période infectieuse. Il reste à démontrer quels sont les mécanismes mis en jeu dans l’adoption de cet état cellulaire et s’il est bénéfique ou délétère pour les cellules en quiescence. Nous avons, par exemple, montré qu’il peut se montrer délétère dans certains cas au cours de la régénération.

Bénéfices attendus

Le projet vise à mieux comprendre l’effet des infections sur le muscle : cette recherche permettra de savoir pourquoi certaines personnes récupèrent moins bien de leurs muscles après une infection comme la grippe. Le projet apportera de nouvelles pistes thérapeutiques. Nous souhaitons trouver des molécules capables de protéger ou restaurer les cellules souches musculaires, cela pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements. L’identification phénotypiques, moléculaires et métaboliques de l’état cellulaire adoptée par les cellules nous permettra d’identifier des biomarqueurs qui pourraient servir à diagnostiquer ou prédire des altérations musculaires induites par des infections aigües ou chroniques. Les résultats auront un impact pour les personnes les plus fragiles, comme les personnes âgées et celles atteintes de maladies musculaires (dystrophies) qui sont particulièrement vulnérables à la perte musculaire après une infection. Nos résultats pourraient aider à améliorer leur récupération et leur qualité de vie. En résumé, cette étude cherche à expliquer un mécanisme encore mal connu : comment une infection générale peut fragiliser nos muscles, et surtout comment on pourrait éviter ou limiter ces effets. Cela pourrait, à terme, mieux protéger les patients fragiles et améliorer leur rétablissement après une infection virale.

Procédures

- Une injection virale avec occasionnellement soit injections (quelques secondes) soit un gavage (de l’ordre d’une minute) chaque jour, pendant 5 jours ; selon les expériences 1 injection (quelques secondes) quotidienne pendant 4 jours ; et optionnellement 4 autres injections supplémentaires avant la mise à mort (1 injection/jour). - En plus des interventions ci-dessus, un autre groupe de souris recevra une injection (quelques secondes) sous anesthésie. Une sous-partie de la procédure inclus une chirurgie sous anesthésie (d’une dizaine de minutes). - Un autre groupe recevra une injection (quelques secondes) quotidienne pendant 5 jours.

Impact sur les animaux

• Les procédures décrites peuvent générer différents types de nuisances pour les animaux. • L’infection virale intranasale, réalisée sous anesthésie et indolore, provoque une pathologie respiratoire qui s’accompagne d’une perte d’appétit et d’une perte de poids importante ainsi qu’une faiblesse générale et parfois d’une détresse respiratoire. - De 1 à 7 jours après l’infection : perte de poids importante (environ 22-25%) - Au-delà de 7 jours après l’infection : perte de poids sévère (jusqu’à 30%), avec mort imprévisible avant atteinte des points limites. • L’administration de drogues peut générer un léger stress physiologique et une douleur de courte durée au moment de la piqure. • La blessure musculaire, entraîne une douleur locale, une lésion tissulaire mais pas d’altération de la mobilité. • La transplantation cellulaire, dans le muscle de la patte inférieur, impliquant une incision et une suture, occasionne une douleur locale post-opératoire, une gêne mécanique transitoire et une détresse supplémentaire en raison de la blessure musculaire préalable (légère boiterie durant 1 journée). La répétition des anesthésies, manipulations et injections peut constituer une source de stress cumulatif.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, selon les critères énoncés pour chaque procédure, à la fin de des expériences, pour collecter les tissus nécessaires à nos travaux de recherche.

Remplacement

La formation et la régénération des muscles squelettiques impliquent une multitude de réponses et d’interactions cellulaires entre les cellules souches musculaires et leur environnement au sein d’une ultrastructure tridimensionnelle complexe. L’environnement ou la niche, est composé de multiples facteurs comme une matrice extracellulaire tridimensionnelle et des types cellulaires interstitiels variés. Les cultures in vitro ne peuvent pas récapituler la complexité de ces interactions. Néanmoins, l’approche in vitro pour les stratégies d’analyses moléculaires sera mise en place toutes les fois où cela sera possible afin de limiter le recours à l’animal en utilisant des lignées cellulaires ou des cellules primaires amplifiées in vitro.

Réduction

Les effectifs des groupes expérimentaux ont été ajustés : - en tenant compte de notre expérience, - en fonction de la nature de l'expérience et des paramètres mesurés, - de la variabilité de ces paramètres, - de façon à produire des résultats interprétables, permettant d'atteindre une signification statistique. Nous avons déterminé que 8 à 12 animaux (4 contrôles, et 4 à 8 traités) étaient nécessaires pour atteindre la puissance statistique de notre objectif. L’analyse sera de type ANOVA (paramétrique ou non paramétrique). Selon la complexité des paramètres, nous utiliserons des techniques plus complexes comme des modèles linéaires à effets mixtes Les expériences seront effectuées en triplicata indépendants pour établir leur reproductibilité.

Raffinement

Un suivi régulier des animaux inclus dans le projet selon leur état général de santé est prévu. Les animaux infectés par influenza seront suivis quotidiennement (et pesés quotidiennement à partir du 3ieme jour post-infection). Une grille de score qui évaluera la souffrance des animaux est proposée et inclura des points limites définis afin d’interrompre les expériences par la mise à mort. L’analgésie sera administrée aux souris infectées par influenza si un inconfort est noté. Les animaux infectés les souris peuvent être sujet à une réduction de leur appétit/alimentation, dans ce cas, une hydratation par injection sous cutanée et une alimentation sous forme de gel, facile d’accès et facile à ingérer, sera procurée aux animaux. Une source de chaleur externe sera procurée aux animaux infectés dans un état fébrile. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux durant la procédure de blessure musculaire, une analgésie sera administrée combinée à l’anesthésiant gazeux ou chimique selon les procédures. Une injection sous cutanée d’analgésique, aux propriétés non inflammatoires pour ne pas interférer avec la régénération sera réalisée après l’induction de blessures De façon générale la litière procurée aux animaux et douce, absorbante, sans poussière et non toxique.

Choix des espèces

L’utilisation de la souris est basée sur plusieurs critères : - Les souris sont des petits Mammifères. Ils partagent donc de nombreuses similarités avec l’homme. - Elles constituent un modèle très maîtrisé par l’ensemble des équipes de recherche. - Leur temps de génération est court et les effectifs des portées élevés, ce qui permet d’avoir rapidement accès à un grand nombre d’animaux. - De nombreuses lignées existent (souris génétiquement modifiées) pour étudier les acteurs de la régénération notamment la souris transgénique qui permet d’isoler une population pure de cellules souches musculaires. - Modèles de pathologies humaines : l’accès à des souris « modèles de pathologies humaines » que nous étudions est un avantage considérable pour développer des thérapies La majorité des animaux seront des mâles âgés de 8 à 16 semaines. L’extraction des cellules souches musculaires nécessaires à notre étude est plus reproductible chez de jeunes adultes. En effet, avec l’âge (>4 mois) le tissu musculaire s’enrichit en tissu fibreux et adipeux limitant l’extraction des cellules souches musculaires. Une série d’expérience (procédure 1) sera réalisée sur des souris mâles âgés de 20-22 mois. Cette cohorte d’animaux âgées est en cours de vieillissement pour effectuer ces expériences.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 82
Souffrances
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Devenir
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 82

Les souris malades perdent l'usage de leurs pattes arrière vers sept à huit semaines, après des difficultés locomotrices apparues dès quatre semaines, et le groupe suivi pour la survie est maintenu jusqu'à l'atteinte d'un point limite. 82 souris mâles vont être utilisées, 66 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 16 d'un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur écrit qu'il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée à leurs problèmes musculaires, formulation prudente pour une paralysie progressive et une mesure de force contractile sous anesthésie à l'issue de laquelle les souris sont tuées sans réveil. Leurs muscles et organes sont prélevés après la mise à mort pour les analyses histologiques et moléculaires.

Objectifs

Cette étude s’intéresse à une maladie rare du muscle responsable de graves atteintes musculaires (myopathie) chez les hommes, menant à une mort prématurée des patients avant 18 mois dans la moitié des cas. De précédentes études suggèrent un rôle important d’une protéine d'intérêt dans le mécanisme de la maladie. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’importance de la protéine d'intérêt dans cette maladie par diminution de cette protéine dans un modèle souris de myopathie. La diminution de la protéine d'intérêt sera réalisée par croisement de souris. L’avancée de la maladie et l’impact de la modulation de la protéine d'intérêt sera évaluée en suivant la force musculaire et/ou la survie des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les causes de la maladie, les acteurs impliqués, et pourrait fournir des pistes pour de futures thérapies.

Procédures

Le projet est divisé en 2 groupes d’animaux : (Groupe 1) : Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la survie des souris. Un suivi non invasif des souris sera mis en place avec un test de suspension durant 3 fois 1 minute réalisé une fois par semaine et une pesée régulière, une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. (Groupe 2) Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la force des souris : deux tests seront réalisés, un test non invasif de suspension durant 3 fois 1 minute qui sera réalisé une fois par semaine de 4 à 7 semaines, et un test de mesure contractile du muscle réalisé une fois sous anesthésie générale à la fin de l’étude durant au maximum 1 heure. Une pesée régulière sera mise en place une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Le test de mesure de force contractile étant sans réveil, les animaux seront mis à mort consécutivement.

Impact sur les animaux

Les souris malades présentent des difficultés locomotrices commençant à 4 semaines, et entrainant une paralysie des membres postérieurs et une perte de poids vers 7/8 semaines. Il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée aux problèmes musculaires (comme des crampes). Les nuisances liées aux tests incluent du stress lors du test de suspension, et lors de la contention durant les injections, ainsi qu'une douleur lors de l'insertion de l'aiguille.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les muscles et organes nécessaires aux études histologiques et moléculaires.

Remplacement

Le projet consiste à mieux comprendre les acteurs impliqués dans le développement de la maladie afin de pouvoir trouver des nouvelles approches thérapeutiques. Malheureusement, l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni sur l’ensemble de l’organisme. Evaluer les fonctions motrices et la force musculaire in vivo est indispensable pour déterminer l'efficacité d'un traitement contre des myopathies. Le modèle murin est suffisamment proche physiologiquement et structurellement pour étudier la physiopathologie ainsi qu'une potentielle amélioration des symptômes.

Réduction

Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans la littérature, ainsi que de façon à pouvoir détecter une différence statistiquement significative entre les différents groupes d’animaux (malades, sains, etc.). Lorsque cela est possible, des animaux du groupe 1 pourront être utilisés pour réduire le nombre nécessaire pour le groupe 2. Le test de suspension étant non invasif, il permet de réutiliser les mêmes animaux à chaque point dans le temps, et un même animal pourra donc produire des données de force globale, contractile, ainsi qu’histologiques et moléculaires.

Raffinement

Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre et un tube pour permettre la préhension des animaux avec un minimum de stress. Pour prévenir toute malnutrition qui pourrait être due à des difficultés locomotrices, de la nourriture hydratée en gelée sera placée dans la cage dès l’apparition des premiers symptômes à 4 semaines. Lors du test sous anesthésie générale, la température corporelle de l’animal sera maintenue par le biais d’une plaque chauffante. Pour les nouveau-nés, leur capacité à se mouvoir et le comportement maternel seront observés quotidiennement durant la première semaine de vie. Pour tous les groupes, les animaux seront pesés une fois par semaine de 2 à 4 semaines, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Des analgésiques pourront être administrés sur avis du vétérinaire si les animaux montrent des signes de douleur persistante. En cas d'infection importante, suite à une bagarre par exemple, l'animal pourra recevoir des antibiotiques ou être euthanasié sur avis vétérinaire.

Choix des espèces

Le modèle de souris récapitule fidèlement le phénotype locomoteur et histologique présent chez les patients, et constitue donc un bon modèle pour l’étude des mécanismes pathologiques et l’évaluation de thérapies. La maladie affectant les hommes, seuls les animaux mâles seront étudiés. Les défauts locomoteurs apparaissent à 4 semaines et progressent jusqu’à 8 semaines. Le suivi longitudinal de force globale sera donc effectué à partir de 4 semaines, avec un test contractile final à 7 semaines, précédant la paralysie des membres postérieurs, dans le cas du groupe 2. Pour les études de la survie (groupe 1), le suivi de la force est prolongé jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Tous les animaux sont pesés régulièrement dès 2 semaines d'âge pour détecter toute détresse animale au plus vite.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système nerveux
Rats : 160
Souffrances
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▲ 34
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▲ 114
Devenir
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 160

Tous tués pour permettre l'analyse histologique de leurs oreilles internes, 160 rats femelles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère pour 114 d'entre eux, modéré pour 12 et léger pour 34. Ils reçoivent des injections de sels de platine dans l'oreille ou dans l'abdomen sous anesthésie, puis passent quatre tests comportementaux répétés quatre fois chacun, que le texte ne nomme pas, pour coter un déficit vestibulaire sur une échelle de 0 à 24. Le porteur indique que les injections dans l'oreille peuvent provoquer pendant plusieurs jours une perte d'équilibre, une démarche anormale et des nausées, et présente ces signes comme spontanément compensés par le système nerveux. Le même texte affirme que tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, quand 114 rats relèvent de la gravité sévère.

Objectifs

L’objectif est d’étudier la toxicité d’un type de chimiothérapie anticancéreuse sur la partie dédiée à l’équilibre dans l’oreille interne. Les sels de platines sont une classe de chimiothérapie très utilisés chez l’Homme pour tous types de cancer et génèrent des toxicités neurologique et sur l’oreille. La toxicité de ces molécules sur la partie dédiée à l’équilibre de l’oreille (aussi appelé vestibule) est méconnue. Cette toxicité pourrait favoriser la nausée et les chutes chez le patient traité d’un cancer.

Bénéfices attendus

Grâce à cette étude sur la toxicité de certaines chimiothérapies pour l’oreille et l’équilibre, les chercheurs ont pour but de comprendre comment ces traitements peuvent altérer les cellules sensorielles du vestibule. L’objectif est d’identifier les mécanismes responsables de ces effets secondaires afin de mieux les prévenir car les patients guéris de cancer souffrent des séquelles du traitement à vie. Et de plus en plus de patients survivent au cancer grâce aux innovations médicales. Les résultats permettront de déterminer dans quelles conditions l’oreille interne devient vulnérable et d’évaluer comment la présence du médicament dans le sang influence sa toxicité sur les organes de l’équilibre. À long terme, ces travaux vont contribuer à la mise au point de nouvelles stratégies de protection de l’audition et de l’équilibre. Ils aideront aussi à mieux comprendre le fonctionnement de l’oreille interne et certaines maladies de l’équilibre encore mal connues, comme la maladie de Ménière.

Procédures

Tous les animaux participeront aux tests comportementaux (4 tests différents, répétés 4 fois par animal, à savoir J-1, J0, J3 et J7), réalisés sur une courte durée (environ quinze minutes) après une période d’habituation destinée à réduire le stress. Ces tests permettront de coter le déficit vestibulaire unilatéral ou bilatéral sur une echelle de 0 à 24, et de comparer les résultats entre les différents groupes. Une partie des animaux recevra des injections dans l’oreille afin d’administrer les substances étudiées. Ces gestes, effectués sous anesthésie générale, durent moins d’une minute et peuvent être réalisés une ou plusieurs fois selon les groupes expérimentaux. Une autre partie des animaux recevra des injections dans la cavité abdominale, également sous anesthésie, en une à trois administrations selon le protocole. Toutes les manipulations, dont certaines sont répétées, sont de courte durée et accompagnées d’un suivi quotidien attentif (activité, appétit, aspect général). Ces procédures peuvent provoquer temporairement une gêne ou un déséquilibre, mais tout est mis en œuvre pour limiter la douleur et assurer le bien-être des animaux.

Impact sur les animaux

Les tests de comportement peuvent générer un stress. Pour l’atténuer, les animaux seront habitués progressivement à la manipulation et au lieu des tests avant le début des expériences. Les injections dans l’oreille peuvent provoquer, pendant quelques jours, une perte d’équilibre ou une démarche anormale avec des nausées. Ces signes sont attendus et disparaissent spontanément grâce à la capacité naturelle du système nerveux à compenser. Les injections de chimiothérapie peuvent entraîner une baisse transitoire de l’appétit ou un amaigrissement. Ces signes seront surveillés de près.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour permettre l'analyse histologique de leurs oreilles internes

Remplacement

Les mécanismes étudiés concernent la façon dont certaines chimiothérapies atteignent l’oreille interne en passant par la circulation sanguine. Ces phénomènes complexes ne peuvent pas être reproduits de manière fiable avec des cultures cellulaires ou des modèles informatiques, car ils impliquent plusieurs organes et la barrière naturelle qui sépare le sang de l’oreille. Des recherches sur des tissus isolés sont en cours pour mieux comprendre les effets directs de ces médicaments, mais elles ne permettent pas d’étudier leur diffusion dans l’organisme. L’utilisation d’animaux non mammifères ne donnerait pas de résultats comparables à ceux observés chez l’humain. Le rat est un modèle bien connu et reconnu dans l’étude de l’oreille interne. Sa taille permet d’obtenir des prélèvements précis par rapport à la souris pour les analyses tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.

Réduction

Ce projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Les premières étapes de l’étude (étapes préliminaires) permettront d’évaluer la tolérance des produits testés sur de petits groupes. Si certaines substances ne provoquent pas de toxicité sur l'oreille, elles ne seront pas étudiées plus avant, ce qui réduira d’environ un tiers le nombre total d’animaux utilisés. Les mêmes animaux seront suivis plusieurs fois dans le temps, afin d’éviter de constituer de nouveaux groupes à chaque étape. De plus, les oreilles non traitées des animaux injectés d’un seul côté serviront de comparaison interne, limitant ainsi encore les effectifs. Les manipulations seront réalisées par un chercheur expérimenté, formé aux techniques spécifiques de chirurgie et de dissection de l’oreille, ce qui évite d’utiliser des animaux pour l’apprentissage des gestes. Enfin, la taille des groupes a été calculée de manière à obtenir des résultats fiables sans multiplier inutilement le nombre d’animaux.

Raffinement

Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale, afin que les animaux ne ressentent aucune douleur pendant les manipulations. Après chaque intervention, un traitement antalgique adapté sera administré pour assurer leur confort. Les rats seront hébergés par petits groupes dans des cages respectant les normes européennes, avec un environnement enrichi, un cycle jour/nuit régulier et un accès libre à l’eau et à la nourriture. Leur comportement, leur poids et leur apparence seront observés chaque jour pour s’assurer de leur bon état de santé. En cas de signe de souffrance ou de détresse, une prise en charge rapide sera mise en place et, si nécessaire, une euthanasie anticipée sera pratiquée pour éviter toute douleur prolongée. Les animaux seront manipulés avec douceur par un personnel formé aux soins et aux techniques spécifiques. Une période d’habituation sera systématiquement respectée avant les tests comportementaux pour réduire le stress. Les manipulations seront courtes et réalisées dans un environnement calme. L’ensemble de ces mesures vise à garantir un haut niveau de bien-être animal tout au long du projet.

Choix des espèces

Le rat est l’animal le plus couramment utilisé pour étudier les troubles de l’équilibre et de l’oreille interne. Sa taille et sa physiologie en font un modèle particulièrement adapté pour ce type de recherche. L’oreille du rat est suffisamment grande pour permettre des prélèvements et des analyses précises sans abîmer les structures fragiles qu’elle contient. Cette espèce est bien connue dans la communauté scientifique, ce qui permet de comparer facilement les résultats obtenus avec ceux d’autres laboratoires à travers le monde. Les rats utilisés seront des femelles adultes, âgées de 8 à 15 semaines. À cet âge, leur système nerveux et leur oreille interne sont pleinement développés, ce qui garantit des résultats fiables et évite d’impliquer des animaux trop jeunes ou encore en croissance.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Loups de mer : 6240
Souffrances
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▲ 6240
Devenir
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 6240

6 240 bars juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, dont 2 600 recevront une injection bactérienne, et aucun ne sortira vivant de l'étude. Les épreuves infectieuses provoquent lésions cutanées, ulcères, atteintes nerveuses, nage anormale et léthargie, avec une mortalité pouvant atteindre 60 à 70 % sans intervention. Trois pesées sous anesthésie par poisson, des prélèvements sanguins, un transfert sous sédation entre deux établissements distants de 500 mètres. L'objet du projet est de tester sept formulations d'additifs à base de protistes, pour réduire la dépendance de l'aquaculture à l'huile de poisson et augmenter la rentabilité des producteurs.

Objectifs

En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.

Bénéfices attendus

Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.

Procédures

Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.

Impact sur les animaux

Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.

Devenir

Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.

Remplacement

Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).

Réduction

Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.

Raffinement

Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).

Choix des espèces

Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Loups de mer : 6240
Souffrances
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Devenir
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Pour tester des additifs alimentaires à base de protistes destinés à l'aquaculture, 6 240 bars européens juvéniles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont infectés par une bactérie, dont 2 600 par injection, ou par un virus, ce qui provoque lésions cutanées, ulcères épidermiques, atteintes nerveuses, nage anormale, léthargie et anorexie. Le porteur indique que sans intervention la mortalité peut atteindre 60 à 70 %, dans les cinq premiers jours pour les bactéries et entre sept et quinze jours pour le virus. Aucun survivant n'est conservé, et les bénéfices annoncés portent sur la productivité et la rentabilité des producteurs aquacoles ainsi que sur la place des produits français dans un marché concurrentiel.

Objectifs

En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.

Bénéfices attendus

Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.

Procédures

Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.

Impact sur les animaux

Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.

Devenir

Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.

Remplacement

Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).

Réduction

Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.

Raffinement

Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).

Choix des espèces

Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 318
Souffrances
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Devenir
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 318

Les souris subissent une opération d'une heure sous anesthésie générale, au cours de laquelle l'expérimentateur injecte dans leur corps calleux une substance qui détruit la myéline, avec à la clé une douleur post-opératoire de 24 à 48 heures et des difficultés motrices pouvant durer deux semaines. 318 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un unique test de coordination sur échelle, quelques minutes par animal vers la fin de l'étude, doit mesurer la récupération, l'essentiel des résultats venant des analyses du cerveau après la mise à mort. Le porteur teste deux neuropeptides à trois doses et par trois voies d'administration, en les désignant comme "peptide X" et "peptide Y", sans les nommer.

Objectifs

Les pathologies neuroinflammatoires, dont la sclérose en plaques (SEP) est un exemple paradigmatique, constituent un défi thérapeutique majeur. Ces maladies sont initiées ou entretenues par une réponse immunitaire délétère au sein du système nerveux central, qui provoque des dommages chroniques tels que la destruction de la myéline (démyélinisation) et la perte neuronale. Les thérapies actuelles se concentrent sur une modulation globale de la réponse immunitaire pour freiner la progression de la maladie. Toutefois, leur efficacité reste partielle, et elles ne permettent pas de restaurer les tissus déjà endommagés, soulignant le besoin de nouvelles stratégies ciblant plus finement les mécanismes de l'inflammation locale et de la réparation tissulaire. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif principal d'évaluer le potentiel neuro-modulateur et anti-inflammatoire de deux neuropeptides, le peptide X et le peptide Y. Étant exprimés de manière endogène par les neurones du système nerveux, ces peptides pourraient agir comme des régulateurs naturels de l'homéostasie tissulaire, avec une faible probabilité de toxicité intrinsèque. Nous utiliserons un modèle murin d'inflammation focale et de démyélinisation induit par l'injection d'une substance mimant la démyélinisation dans le corps calleux. Ce modèle est particulièrement adapté car il déclenche une activation rapide des cellules immunitaires résidentes (microglie) et une infiltration de cellules immunitaires périphériques, permettant ainsi d'étudier directement l'impact d'une intervention sur le processus neuroinflammatoire et ses conséquences. L'étude visera à : 1. Déterminer la concentration la plus efficace pour chaque peptide. 2. Identifier la meilleure méthode pour administrer le traitement : soit directement au niveau de la zone lésée, soit à distance dans le liquide circulant dans le cerveau, ou encore au niveau de la moelle épinière. 3. Étudier la cinétique de réparation myélinique et de récupération fonctionnelle à différents temps post-lésion (3, 5, 7, 10 et 14 jours).

Bénéfices attendus

Ce projet vise à approfondir notre compréhension fondamentale des mécanismes de régulation neuro-immune dans le contexte de la réparation myélinique. L'identification d'un neuropeptide endogène capable de promouvoir la remyélinisation pourrait ouvrir une nouvelle voie thérapeutique majeure pour les patients atteints de maladies neurodégénératives. Les résultats guideront les recherches futures du laboratoire, en disséquant les mécanismes d'action de ces peptides et en envisageant potentiellement des études sur des modèles précliniques plus complexes de la maladie.

Procédures

Les animaux du projet seront soumis aux interventions suivantes : Procédure chirurgicale : Une opération chirurgicale unique sera réalisée sous anesthésie générale. Sa durée sera d'environ 1 heure. Injections d'analgésiques : Plusieurs injections sous la peau pour l'administration d'antidouleurs seront effectuées pour la gestion de la douleur avant et après la chirurgie. Chaque injection dure quelques secondes. Test comportemental : Un test de coordination motrice (test de l'échelle) sera effectué une seule fois vers la fin de l'étude , pour une durée totale de quelques minutes par animal. Procédure terminale : Un prélèvement de sang réalisé sous anesthésie profonde à la fin de l'étude.

Impact sur les animaux

La chirurgie peut provoquer une douleur post-opératoire modérée pouvant persister 24 à 48 heures, qui sera prise en charge par des médicaments. La lésion du système nerveux peut entraîner des difficultés motrices temporaires apparaissant quelques jours après l'opération et pouvant durer jusqu'à 2 semaines. Enfin, l'anesthésie générale gazeuse et les manipulations lors des soins ou des tests peuvent générer un stress de courte durée (quelques minutes)

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de protocole. Cette étape est scientifiquement indispensable car les objectifs du projet, comme l'évaluation de la réparation de la myéline et de la neuro-inflammation, ne peuvent être mesurés que par des analyses histologiques et biochimiques. Celles-ci nécessitent obligatoirement la collecte d'échantillons de cerveau après le sacrifice des animaux.

Remplacement

L'objectif est d'étudier l'effet de neuropeptides sur la neuro-inflammation au sein d’un processus intégré de démyélinisation et remyélinisation, impliquant des interactions complexes entre les neurones, les oligodendrocytes (Les cellules productrices de myéline du cerveau), la microglie (Les cellules immunitaires résidentes du cerveau) et les cellules immunitaires périphériques dans l'architecture tridimensionnelle du système nerveux central. Cette complexité biologique ne peut être modélisée de manière satisfaisante par des approches in vitro ou in silico. Toutefois, les approches in vitro sur des lignées cellulaires restent essentielles et complémentaires pour disséquer les mécanismes moléculaires et intracellulaires spécifiques. Le recours à un modèle animal est donc indispensable pour évaluer les effets globaux et intégrés des peptides dans un contexte physiopathologique pertinent.

Réduction

Le nombre total d'animaux a été optimisé grâce à une approche séquentielle et une analyse de puissance. • Plan expérimental séquentiel : Le projet est divisé en deux phases. Une phase 1 de screening (avec n=7 souris/groupe) permettra d'identifier la condition la plus prometteuse parmi de nombreuses variables (2 peptides, 3 doses, 3 voies d'administration). Seule cette condition optimale sera étudiée en profondeur dans une phase 2 (étude cinétique), évitant ainsi de mener des études complètes sur des conditions sous-optimales. • Calcul d'effectif : Une analyse de puissance, basée sur des données de la littérature pour des modèles similaires, indique qu'un effectif de 7 animaux par groupe est suffisant pour détecter une taille d'effet pertinente dans la phase de screening, tandis que 10 animaux par groupe dans la phase 2 fourniront une puissance statistique robuste pour l'analyse cinétique détaillée. Le nombre d'animaux a été calculé précisément pour garantir que l'analyse des résultats au cours du temps soit fiable et scientifiquement valide • Nombre total estimé : Le projet nécessitera un maximum de 318 souris, en fonction des résultats de la phase 1. Ce nombre est calculé pour garantir la significativité statistique tout en respectant le principe de réduction.

Raffinement

De multiples mesures seront prises pour minimiser la douleur : utilisation d'analgésiques puissants avant et après la chirurgie, et application d'anesthésiques locaux au niveau de l'incision. La chirurgie sera entièrement réalisée sous anesthésie générale gazeuse. Des points limites stricts ont été définis (comme une perte de poids importante ou des signes de douleur évidents) : si un animal atteint l'un de ces seuils, il sera immédiatement euthanasié pour ne pas le laisser souffrir.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix et largement validé pour l'étude de la neuro-inflammation. Son système nerveux central partage des similitudes anatomiques et physiologiques importantes avec celui de l'homme. Le modèle utilisé, qui consiste à induire une perte localisée de la gaine des neurones, est bien connu et maîtrisé chez cette espèce, ce qui permet des protocoles efficaces et des résultats interprétables pour la biologie humaine. Des souris adultes (âgées de 8 à 10 semaines) seront utilisées. Ce stade correspond à l'âge adulte chez l'homme, période où la neuro-inflammation se déclare le plus souvent, et est optimal pour observer les processus de démyélinisation et remyélinisation.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 346
Souffrances
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▲ 346
Devenir
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 346

Sous anesthésie, une injection de détergent lèse la moelle épinière de 346 souris, 173 mâles et 173 femelles, dans une procédure de trente minutes impliquant un niveau de souffrance sévère. La paralysie des membres postérieurs qui suit les empêche d'atteindre facilement nourriture et boisson, le porteur y répondant par des croquettes mouillées et des biberons à tétine longue. La moitié d'entre elles subit ensuite dix minutes de stimulation magnétique par jour sous anesthésie, sept jours durant, pour mesurer si cette technique module la réponse inflammatoire différemment selon le sexe. Toutes sont tuées au plus tard sept jours après la lésion pour le prélèvement de la moelle, le porteur justifiant l'effectif par dix animaux par groupe sans indiquer combien de groupes sont prévus.

Objectifs

La moelle épinière conduit les informations entre le cerveau et le reste du corps : elle transmet les messages liés aux mouvements, aux sensations et au fonctionnement automatique de notre organisme. Lorsqu’elle est endommagée, à cause d’un accident ou d’une inflammation, certaines fonctions neurologiques peuvent être perdues. Les lésions traumatiques, comme celles causées par un accident, sont les plus fréquentes et entraînent une série de dommages cellulaires et une réaction inflammatoire. Les lésions inflammatoires, comme la myélite transverse, sont plus rares mais peuvent être tout aussi handicapantes. Des recherches précédentes ont montré que la stimulation magnétique répétitive, une technique non invasive utilisant des champs magnétiques, peut réduire certains effets de ces lésions en limitant la formation de cicatrices, la perte de myéline et la mort des neurones. Cette stimulation semble aussi influencer la réponse du système immunitaire, et cet effet peut varier selon le sexe. L’objectif de cette étude est donc d’examiner comment la stimulation magnétique répétitive agit sur le système immunitaire au fil du temps dans un modèle de lésion médullaire inflammatoire, en prenant en compte les différences entre mâles et femelles.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra d’avoir une meilleure connaissance sur les bénéfices d’une méthode non invasive (stimulation magnétique répétitive) dans le cadre de maladie inflammatoire démyélinisation comme la myélite transverse et notamment de son efficacité en fonction du sexe.

Procédures

346 souris (173 males et 173 femelles) seront utilisées. Sur celles-ci sera réalisée une lésion de la moelle épinière sous anesthésie générale et locale d’une durée totale de 30 min. Le lendemain et ce pendant 7 jours maximum, sous anesthésie générale, la moitié des souris (soit 173 souris) sera utilisée pour la procédure de stimulation magnétique pendant 10 minutes (10hz pendant 10 secondes suivies de 20 secondes sans stimulation avec une intensité de 0.4T). L’ensemble des animaux (346 souris) sera euthanasié, 7 jours maximum après la lésion afin de récupérer la moelle épinière.

Impact sur les animaux

- Hypothermie de l’animal suite à l’anesthésie - Paralysie des membres postérieurs - Difficulté à se déplacer pour se nourrir et s’abreuver après le reveil

Devenir

L’ensemble des animaux (346 souris) sera euthanasié à l’issue des expérimentations (7 jours maximum après la chirurgie) afin de procéder au prélévement de la moelle.

Remplacement

Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Il n’existe pas, dans notre domaine, d’alternatives satisfaisantes aux méthodes expérimentales proposées dans ce projet (expériences in vivo sur l’animal). Le modèle animal reste nécéssaire pour mesurer l’inflammation et la démyélinisation, ainsi que la récupération fonctionnelle de l’animal suite à une lésion par injection de détergent et après un traitement par stimulation magnétique répétitive. De plus, le modèle d’injection ainsi que le traitement ont déjà été mis au point lors d'une étude antérieure chez la souris. De ce fait, pour notre étude, il n’existe pas de moyen de substitution.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué à partir des études précédentes effectuées dans notre Laboratoire, à savoir que les expériences histologiques et de cytométrie nécessitent 10 animaux par groupe. Des tests statistiques non paramétriques seront utilisés afin de comparer les groupes d’animaux entre eux, nous savons que ces tests permettent de mettre en évidence une différence entre deux groupes d’étude avec une bonne sensibilité dès n=6-10 par groupe. L'utilisation de 10 animaux par groupe se justifie par la variabilité pouvant être observée.

Raffinement

Afin de minimiser la souffrance et l’angoisse infligées aux animaux, les procédures se dérouleront sous anesthésie générale avec analgésie, et des points-limites seront établis, entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Pour limiter le stress des animaux, ils seront manipulés par le (ou les) même(s) expérimentateur(s) et sur le même poste expérimental, facteurs auxquels ils auront été habitués préalablement. Ils seront anesthésiés après induction gazeuse sans contention. Ils recevront un traitement analgésique et seront suivis jusqu’à leur réveil. Par la suite, chaque animal sera surveillé et le traitement analgésique sera poursuivi au-delà du réveil si besoin. Chaque animal bénéficiera d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. La douleur sera rigoureusement contrôlée grâce à des points limites évalués en amont, et gérée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (myorelaxant/anesthésie/analgésie). Par ailleurs, les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification). Afin de leur permettre aisèment d’avoir accès à la nourriture et à l’eau de boisson ; des croquettes mouillées seront mises dans la cage tous les jours. De plus, des biberons avec une tétine longue seront utilisés de manière à ce que les souris n’aient pas à se redresser. Enfin, l'eau et la nourriture seront mises à disposition ad libitum.

Choix des espèces

Ce projet s’intéresse aux mécanismes cellulaires et moléculaires présents dans la moelle épinière dans le cadre d’un modèle inflammatoire démyélinisant. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettrait de pouvoir proposer des thérapies plus efficaces aux personnes souffrant de myélite transverse ou plus largement de lésions inflammatoires de la moelle épinière. Dans une étude antérieure, nous avons mis en évidence chez la souris adulte que le traitement par stimulation magnétique permettait de moduler la réponse inflammatoire dans ce modèle. De ce fait, il est important de continuer ces travaux chez la souris adulte. En effet, le modèle de lésion utilisé n’est reproductible et stable que chez l’animal adulte. De plus, les phénomènes étudiés — inflammation, démyélinisation, formation de cicatrice et récupération motrice sont représentatifs de cette tranche d'âge. Enfin, les effets du traitement par stimulation magnétique ne sont connus que chez l'animal adulte.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 2676
Souffrances
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▲ 2676
Devenir
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 2676

Les souris utilisées sont immunodéficientes par construction, pour que des cellules tumorales humaines greffées dans leur cerveau ne soient pas rejetées. 2 676 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Selon les groupes, chaque souris subit une à trois implantations chirurgicales de trente minutes, tumeur puis lymphocytes T, et 1 341 d'entre elles reçoivent en plus jusqu'à vingt-cinq minutes de radiothérapie dans un second établissement. Toutes sont tuées à l'issue et leur cerveau prélevé pour des analyses histologiques, le porteur indiquant que le développement des tumeurs peut entraîner une perte de poids, de motricité et de sensibilité.

Objectifs

Les gliomes de haut grade, en particulier le glioblastome, sont des tumeurs cérébrales particulièrement agressives pour lesquelles les options thérapeutiques restent limitées et souvent inefficaces à long terme. De nouvelles approches sont nécessaires pour améliorer le pronostic des patients atteints de ces cancers. Ce projet de recherche vise à étudier une stratégie combinée innovante associant deux traitements : -le transfert adoptif de Lymphocytes T (LT), une immunothérapie qui consiste à utiliser des cellules immunitaires pour cibler spécifiquement les cellules tumorales. -la radiothérapie (RT), utilisée en clinique mais dont les effets peuvent modifier le comportement des cellules du système immunitaire de manière favorable. Nous souhaitons déterminer si l'association de ces deux traitements permet une réponse antitumorale plus efficace que chacun des traitements pris isolément. Pour cela, des expériences seront réalisées chez la souris dans un modèle expérimental de gliome. L’objectif est d’analyser l’évolution de la tumeur, la réponse immunitaire associée à la radiothérapie, ainsi que la tolérance des traitements combinés. Ce projet utilise un nombre minimal d’animaux pour générer des résultats robustes, et respecte les règles éthiques strictes en vigueur. Il vise à générer des données utiles pour le développement de futurs traitements combinés contre les tumeurs cérébrales. Ce projet se déroulera sur 2 établissements utilisateurs différents (EU1 et EU2)

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre l’hétérogénéité des gliomes de haut grade en étudiant la réponse des différentes sous-populations tumorales à une immunothérapie innovante combinée à la radiothérapie. Cette combinaison devrait améliorer l’efficacité du traitement en renforçant la destruction des cellules tumorales et en réduisant la récidive. Les lymphocytes T utilisés sont notamment connus pour avoir une efficacité accrue en présence de tumeurs irradiées. Ce projet favorisera également le développement de modèles précliniques de xénogreffes dérivés de patients plus représentatifs, essentiel à la validation de stratégies thérapeutiques personnalisées. Les résultats générés pourront guider la mise en place d’essais cliniques combinant ces traitements et contribuer à l’identification de biomarqueurs prédictifs d’efficacité, ouvrant la voie à une meilleure prise en charge des patients porteurs de gliomes de haut-grade. Enfin, notre approche permettra d’identifier les mécanismes de résistance et d’échappement tumoral, notamment dans les sous-populations les plus agressives souvent responsables des rechutes.

Procédures

66 animaux recevront une seule implantation tumorale (chirurgie + administrations sous-cutanés) (environ 30min, EU1). 936 animaux recevront une implantation tumorale (environ 30min, EU1), un protocole de radiothérapie (maximum 25min, EU2), puis une seconde implantation chirurgicale (LT, 30min, EU1). 864 aimaux recevront deux implantations tumorale (environ 30min, EU1). 405 animaux recevront une implantation tumorale (30 min, EU1), un protocole de radiothérapie (25min au maximum, EU2), puis enfin deux implantations de LT distantes (30 min x 2, EU1). 405 animaux recevront les mêmes procédures chirurgicales à l’exception de la RT, soit une implantation tumorale (environ 30min, EU1), suivie de deux implantations de LT distantes (30min, EU1).

Impact sur les animaux

Les interventions chirurgicales peuvent induire des nuisances modérées à sévères de durées moyennes (quelques jours). Les animaux, en fonction de la procédure, auront une, deux ou trois répétitions de cette nuisance. Les injections réalisées au cours de ces chirurgies entraînent une douleur légère de courte durée. La manipulation des animaux pour l’induction de l’anesthésie, mais également les déplacements éventuels, peuvent engendrer un stress léger de courte durée. Ces nuisances concernent tous les animaux et seront de courte durée. Le développement de tumeurs peut entraîner une dégradation de l’état des animaux (perte de poids, de motricité et de sensibilité).

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et les cerveaux prélevés pour des analyses histologiques post-mortem.

Remplacement

- Aucune alternative in vitro ne permet actuellement de reproduire le microenvironnement cérébral complexe des gliomes humains ni d’évaluer les effets combinés des traitements (radiothérapie + immunothérapie) sur la survie globale. - Toutes les phases de mise au point (culture cellulaire 3D et co-culture, tests de cytotoxicité) auront été préalablement réalisées in vitro pour optimiser les protocoles et limiter l’usage d’animaux vivants. Le recours à l’animal est limité aux étapes indispensables. - Exploitation de données préexistantes pour affiner les hypothèses expérimentales.

Réduction

Les approches statistiques utilisées en amont et les tests choisis en aval sont les suivants : en amont, des calculs de puissance statistique ont été réalisés, en tenant compte de la taille d’effet attendue, afin d’utiliser le nombre minimal de souris nécessaire par groupe pour obtenir des résultats scientifiquement robustes. Ces calculs ont été effectués pour garantir une puissance statistique de 80 % avec un seuil de significativité fixé à α = 0,05. En aval, les comparaisons de survie entre groupes seront analysées afin d’évaluer les différences significatives. Lorsque cela est possible, plusieurs paramètres seront combinés chez les mêmes animaux (ex : étude combinée radiothérapie + implantation des lymphocytes T modifiés), permettant ainsi de réduire le nombre global d’animaux utilisés tout en respectant les critères expérimentaux. Une fois l’implantation tumorale caractérisée, les effectifs des groupes contrôles seront réduits dans la mesure du possible (croissance tumorale homogène et reproductible). Les lignées tumorales humaines ont été sélectionnées de manière stratégique (hétérogénéité représentative) pour maximiser la pertinence biologique tout en limitant le nombre de modèles.

Raffinement

Maintien des animaux en conditions d’hébergement réglementaire (cages ventilées, hébergement en groupes sociaux, contrôle de la température et de l’hygrométrie, cycle jour/nuit contrôlé, nourriture et boisson à volonté, 2 éléments d’enrichissement à minima). Le transport des animaux se fera par transporteur et véhicule agréés. Le confort des animaux sera maintenu (pas de modifications des groupes sociaux, présence d’enrichissement, aliment et boisson à volonté). Les chirurgies et les irradiations seront réalisées avec les mesures les plus rigoureuses possibles pour minimiser la douleur, le stress et la souffrance : habituation à la manipulation, aseptie lors des chirurgies, analgésie systématique, anesthésie générale contrôlée, réhydratation, régulation de la température, accès facilité à l’alimentation en post-opératoire (croquettes humidifiées dans la litière). Surveillance clinique régulière (à minima 2 fois/semaine), avec un système de score pondéré permettant la détection de toute altération de l’état de santé avec prise en charge de la douleur si nécessaire (administration d'analgésiques par exemple).

Choix des espèces

Les modèles utilisés dans ce projet sont indispensables pour évaluer l’effet d’un traitement sur la progression de la tumeur car ils prennent en compte les composantes du microenvironnement cérébral qui peut altérer l’effet thérapeutique. Le développement de tumeurs humaines, permettant de conserver les caractéristiques génétiques, moléculaires et physiopathologiques et de reproduire l’hétérogénéité tumorale, nécessite l’utilisation d’individus immunodéficients afin d’éviter tout rejet de greffe ou d’immunité croisée dirigée contre les lymphocytes T. L’utilisation de tumeurs humaines est indispensable à l’évaluation des lymphocytes T modifiés qui n’existent pas chez les souris. Ces modèles déjà maitrisés dans le laboratoire permettent ainsi d’étudier l’efficacité des lymphocytes T modifiés dans un contexte reproduisant la complexité tumorale et son microenvironnement tumoral existant en clinique, tout en intégrant la radiothérapie et ainsi identifier des stratégies thérapeutiques optimales. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes âgés d’au moins 6 semaines en début de protocole. A ce stade, le cerveau est mature ce qui facilite les gestes chirurgicaux et permet le développement de tumeurs plus reproductibles.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Autres oiseaux : 300
Souffrances
▲ -
▲ 100
▲ 100
▲ 100
Devenir
 -
 -
 -
 300

Anesthésiées brièvement au gaz, 300 cailles reçoivent un virus influenza dans la cavité oculo-nasale, geste répété chaque jour pour celles qui servent aux tests de nanoparticules antivirales. Suivent les prélèvements quotidiens sur animal éveillé, écouvillons dans le bec et à l'orifice cloacal, prélèvements de plumes, isolement en boîte jusqu'à la défécation, plus une prise de sang. Les procédures impliquent un niveau de souffrance léger pour 100 d'entre elles, modéré pour 100 et sévère pour 100, avec abattement, anorexie, difficultés respiratoires, atteintes neurologiques si le virus gagne le cerveau, et une hypothermie qui précède souvent la mort. Toutes sont tuées pour le recueil des organes, aucune ne pouvant rejoindre un élevage après une infection expérimentale.

Objectifs

Ce projet vise à caractériser la virulence de différents virus influenza chez la caille, un hôte aviaire susceptible de jouer un rôle de réservoir ou d’amplificateur. Il a également pour objectif de mieux comprendre ce qui rend le virus plus actif et comprendre comment le système immunitaire de l’animal réagit à l’infection. Par ailleurs, l’étude permettra d’évaluer l’efficacité de différents candidats thérapeutiques ou prophylactiques, incluant des antiviraux, des immunomodulateurs ou des vaccins, dans ce modèle aviaire. Enfin, un volet spécifique portera sur l’influence du microbiote intestinal, explorée notamment grâce à l’utilisation de cailles axéniques (dépourvues de germes), afin de déterminer son rôle dans l’évolution de l’infection et la modulation des réponses de l’hôte. Notre objectif est de mieux comprendre les virus qui infectent différents organes et causent des formes sévères d’infection. Ce modèle expérimental nous aidera à identifier les régions du corps les plus ciblées par le virus, à comparer la gravité de l’infection selon les souches virales, et à mieux comprendre comment certaines souches deviennent capables d’envahir des organes habituellement protégés. À terme, ce travail permettra d’anticiper les risques posés par certains virus de la grippe chez les oiseaux, y compris ceux pouvant infecter d’autres espèces comme les volailles domestiques ou même l’homme. Il contribuera également à développer des stratégies plus efficaces pour prévenir ou limiter la propagation de ces virus.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre comment certains virus de la grippe aviaire parviennent à se disséminer dans l’organisme des oiseaux, au-delà des voies respiratoires, en franchissant des barrières physiologiques comme celle du cerveau. Les résultats attendus contribueront à identifier les facteurs viraux associés à une virulence accrue, ce qui permettra d’évaluer plus finement les risques pour la santé animale et, potentiellement, pour la santé humaine en cas de transmission interespèce. Ils permettront également de définir si la flore commensale bactérienne jour un rôle protecteur dans ce type de situation infectieuse et également de vérifier l’efficacité de médicaments nanoparticulaires in vivo. À terme, ce projet apportera des connaissances utiles pour la surveillance, la prévention et le contrôle des virus influenza chez les oiseaux.

Procédures

Les cailles seront infectées par instillation dans la cavité oculo-nasale sous anesthésie légère gazeuse. Cette voie d’administration sera également utilisée lors des tests d’efficacité des nanoparticules antivirales. Dans le cas de ces tests de médicaments, l’instillation intra-nasale pourra être répétée quotidiennement. Les animaux seront aussi l’objet de prélèvements de fientes qui seront récupérées en introduisant les cailles dans des boites individuelles jusqu’à l’apparition de fientes (quelques minutes). Enfin, des prélèvements quotidiens seront réalisés sur des animaux vigiles : emploi d’un coton-tige stérile pour recueillir des sécrétions, dans la cavité buccale ou au niveau de l’orifice intestinal de la caille, prélèvements de plumes, ainsi qu’une prise de sang ponctuelle réalisée en cours d’expérimentation. Ces gestes, sont de courte durée (quelques secondes à quelques minutes) et induisent un stress modéré.

Impact sur les animaux

Les effets attendus chez les animaux sont principalement liés à l’infection expérimentale. Selon la souche virale utilisée, des signes cliniques modérés à sévères peuvent apparaître, tels qu’un abattement, une diminution de l’activité, un ébouriffement du plumage, une perte de poids, une anorexie ou une difficulté respiratoire. Dans les cas les plus graves, des atteintes neurologiques peuvent survenir si le virus dissémine jusqu’au système nerveux central. Dans certains cas, une morbidité plus importante voire une mortalité peuvent survenir, en particulier avec des souches virulentes, dans ce cas une fièvre se produit en général les 1ers jours de l’infection et une hypothermie précédant la mort est souvent observée.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés, pour permettre le recueil des organes et tissus indispensables aux analyses prévues dans le cadre du projet. Par ailleurs, aucun des animaux ne pourra être réutilisé ni réintégré dans une colonie d’élevage, compte tenu de l’infection expérimentale par un virus potentiellement pathogène. Cette mesure vise à garantir la biosécurité et à éviter tout risque de dissémination non contrôlée de l’agent infectieux.

Remplacement

Certains phénomènes liés à l’infection ne peuvent être reproduits ni sur des cellules en laboratoire ni par ordinateur. L’étude du virus nécessite d’observer les réactions complexes de l’organisme entier, comme la fièvre, l’inflammation, le rôle de la flore intestinale ou la réponse immunitaire. La caille est un bon modèle pour comprendre ces mécanismes chez les oiseaux. Le protocole utilise le nombre minimal d’animaux, dans le respect du bien-être animal et des règles éthiques en vigueur.

Réduction

Le nombre de cailles utilisées a été soigneusement fixé pour obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum le recours aux animaux. Pour chaque condition étudiée, nous comparons deux groupes similaires de 15 cailles. Ce nombre permet d’avoir des groupes assez grands pour tirer des conclusions solides, sans utiliser plus d’animaux que nécessaire.

Raffinement

Les cailles vivent en liberté dans des cages spécialement aménagées, avec eau et nourriture à volonté. Le sol est recouvert de copeaux pour protéger leurs pattes et leur permettre de gratter et fouiller, comme elles le feraient dans la nature. Elles disposent aussi de cachettes et de matériaux pour construire un nid ou se replier, ainsi que d’objets à manipuler pour stimuler leur activité et réduire le stress. La densité des animaux est adaptée pour éviter les bagarres ou comportements agressifs. Une surveillance rigoureuse et des critères d’arrêt précis seront mis en place pour détecter toute aggravation clinique et limiter la souffrance animale. Les animaux atteignant les points limites prédéfinis seront euthanasiés.

Choix des espèces

La caille a été choisie car elle représente un hôte aviaire pertinent pour l’étude de souches influenza d’intérêt vétérinaire et zoonotique. Cette espèce est sensible à l’infection par ce virus ce qui en fait un modèle adapté pour étudier les tissus ou le pathogène se multiplie, la dissémination systémique et les barrières physiologiques spécifiques aux oiseaux. Les animaux utilisés seront des cailles juvéniles, âgées de 3 semaines car il est nécessaire que son système immunitaire soit mature. De plus, il permet une manipulation aisée des animaux et une observation optimale des signes cliniques et des réponses à l’infection.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 6256
Souffrances
▲ 240
▲ -
▲ 3840
▲ 2176
Devenir
 -
 -
 -
 6256

6 256 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de tissus, chacune pouvant recevoir jusqu'à cinquante-six injections intrapéritonéales ou cinquante-six gavages en un mois. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré pour 3 840 d'entre elles et sévère pour 2 176, 240 étant tuées sans réveil. L'épilepsie est déclenchée par une injection de kaïnate qui provoque une détresse sévère pouvant aller jusqu'à la mort, et le gavage expose à la perforation de l'œsophage et au passage du produit dans les poumons. Le bénéfice mis en avant reste interne à la recherche, il s'agit de disposer de modèles animaux permettant de tester ensuite des médicaments déjà utilisés en clinique pour d'autres maladies.

Objectifs

Ce projet étudie deux gènes impliqués dans la formation du cil primaire, une petite antenne présente dans la plupart des cellules de l’organisme captant des signaux chimiques et mécaniques. Une anomalie de ce cil primaire entraine des maladies sévères affectant la plupart des organes. Ce projet vise à comprendre si les mutations de ces deux gènes chez la souris entrainent des défauts cérébraux ou des épilepsies. Enfin, ce projet évaluera 4 traitements médicamenteux sur le développement de ces défauts cérébraux.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice de ce projet est d’étudier si les mutations de 2 gènes importants pour la formation du cil primaire (petite antenne cellulaire présente sur la plupart des cellules de l’organisme) entrainent des troubles cognitifs et comportementaux. Ceci nous permettra de développer des modèles animaux sur lesquels nous pourrons tester des médicaments qui sont déjà utilisés en clinique pour d’autres applications ou qui ont montré un effet bénéfique dans d’autres pathologies chez la souris.

Procédures

- Contention et anesthésie (injection ip): 5 secondes, 1 fois/animal. - Chirurgie terminale sous anesthésie pour perfusion intracardiaque: 4 minutes, 1 fois/animal. - Injections ip de composés thérapeutiques : 10 secondes, maximum 2 fois/jour pendant 1 mois (max 56 injections ip/souris) - Administration orale de composés thérapeutiques : 30 secondes, maximum 2 fois/jour pendant 1 mois (max 56 gavage/souris) - Induction d’une épilepsie par injection ip de kainate : 2 heures, 1 fois/animal

Impact sur les animaux

- Contention : peut causer un stress léger de courte durée. - Chirurgie terminale sous anesthésie pour perfusion intracardiaque: douleur modérée - Injection ip : douleur légère et passagère ainsi qu’une irritation de la zone d’injection - Administration orale : risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. - Induction de l’épilepsie : provoque une détresse sévère chez l’animal pouvant induire une mort potentielle dépendant de la sévérité des crises.

Devenir

Tous les animaux utilisés seront mis à mort à la fin de l'étude pour prélèvement de tissus et analyses phénotypiques et génétiques.

Remplacement

Les questions scientifiques étudiées dans ce projet ne peuvent être étudiées qu’in vivo sur des cerveaux. Il s’agit ici d’études sur le développement et le fonctionnement du cerveau, qui ne peuvent être reproduites dans des systèmes autres que celui du mammifère. Aucun modèle in vitro ne peut mimer à ce jour toutes les étapes de son développement dans leur complexité et la richesse des interactions des nombreux types cellulaires qui y prennent part. De plus ce projet étudiant l’épilepsie nécessite une approche qui n’est réalisable qu’à l’échelle de l’organisme entier.

Réduction

Les expériences sont réalisées avec le nombre minimum d'animaux nécessaires à l'obtention d'un résultat significatif déterminé par une approche statistique en utilisant un test approprié pour comparer les groupes d’animaux.

Raffinement

Tous les animaux vivent en groupes familiaux ou sociaux dans un environnement enrichi avec eau et nourriture illimitées. Les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter tout signe de douleur ou de maladie. Une grille d'évaluation de la santé des animaux est mise en place. L’application stricte des points limites spécifiques aux expériences réalisées conduira à une prise en charge de la souffrance éventuelle des animaux. Les animaux subissant un prélèvement de sang recevront une analgésie préalable à l’anesthésie générale. Afin de limiter la souffrance due aux injections, celles-ci seront réalisées avec des seringues à Insuline très fine qui donnent une injection quasi indolore. Afin de réduire les risques de perforation de l’œsophage liés aux administrations orales, des sondes adaptées seront utilisées. L’induction de l’épilepsie s’effectue dans le calme dans une pièce dédiée afin de diminuer au maximum le stress occasionné.

Choix des espèces

La souris est préférée comme espèce car elle présente l’avantage de facilité d’élevage et de reproduction et elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyse ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, la souris partage avec l’homme un développement du cortex cérébral et un fonctionnement du système nerveux similaires. Les expérimentations sont menées sur des animaux aux stades juvéniles (avant la fin de maturation du cerveau) ou à l’âge adulte (quand la maturation du cerveau est bien finie).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 448
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 448
Devenir
 -
 -
 -
 448

Des souris d'une souche non consanguine, choisies pour leur variabilité génétique, vont être rendues épileptiques à vie par injections répétées d'un agent convulsivant. 448 souris vont être utilisées au total, 96 femelles et 352 descendants, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. L'état convulsif recherché dure au moins trente minutes, avec des contractions musculaires involontaires douloureuses, et le porteur attend une mortalité de 30 à 50 % par arrêt cardio-respiratoire à cette seule étape. Les survivantes boivent ensuite de l'acide valproïque dilué dans leur eau pendant deux à huit semaines, sont mises à la reproduction, et leurs filles reçoivent deux injections d'hormones pour la récupération d'ovocytes, avant que toutes soient tuées pour prélèvement d'organes.

Objectifs

Les médicaments antiépileptiques représentent un enjeu majeur dans la recherche pour la santé publique. L’épilepsie affecte plus de 60 millions de personnes dans le monde. De nombreuses études ont montré le risque de provoquer des malformations chez l’embryon au cours de son développement de certains traitements antiépileptiques. Cependant beaucoup de femmes atteintes d’épilepsie continuent d’être traitées au cours de leur grossesse et allaitement. En plus du risque de malformations au cours du développement, l’acide valproïque, un traitement antiépileptique largement prescrit ces cinquante dernières années, a montré des effets secondaires persistant sur plusieurs générations chez des rongeurs. Ces études ont utilisé des animaux non atteints d’épilepsie, de plus le traitement antiépileptique n’a été administré que sur de courtes périodes. Pour rendre compte de la réalité clinique, il est nécessaire de tester chez des animaux atteints d’épilepsie les effets secondaires sur plusieurs générations de l’acide valproïque et autres traitements sur une longue période, et ainsi montrer que l’exposition aux antiépileptiques peut être un facteur de risque chez l’Homme. Cette étude pilote a pour but, dans un premier temps, de tester la possibilité d’induire une épilepsie chez une souche de souris non consanguine (souris générées par des croisements d’animaux non apparentés) ainsi que de s’assurer de la capacité de ces animaux à se reproduire. Utiliser une souche de souris non consanguine permet de se rapprocher au mieux de la réalité chez l’homme (forte variabilité génétique contrairement aux souches de souris consanguines) afin d’évaluer de potentiels facteurs de risque. Dans un second temps, l’objectif de cette étude pilote est de déterminer une concentration optimale d’acide valproïque qui permette de se rapprocher au mieux de la concentration thérapeutique utilisée chez les patients et qui n’empêche ni la reproduction des animaux épileptiques traités, ni la viabilité des portées engendrées par ces animaux. Valider les étapes expérimentales de cette étude pilote supporterait la mise en œuvre d’un projet dont l’objectif est de déterminer dans quelle mesure les médicaments antiépileptiques affectent les descendances (au moins sur trois générations) de souris femelles épileptiques exposées à ces traitements. Ces objectifs de recherche dans le traitement de l’épilepsie se placent dans un cadre de santé publique.

Bénéfices attendus

En validant la possibilité d’induire un modèle d’épilepsie chez des souris femelles et de reproduire ces animaux traités à l’acide valproïque, cette étude pilote permettra à plus long terme de mieux comprendre les effets observés sur plusieurs générations des médicaments antiépileptiques. Démontrer le facteur de risque pour l’Homme que représentent les antiépileptiques aidera à améliorer les traitements de l’épilepsie ainsi que de limiter les effets secondaires sur les futures générations.

Procédures

Les animaux seront soumis à un traitement à un agent épileptogène qui permet le développement d'une épilepsie qui perdure à vie. Ce traitement est injecté à plusieurs reprises si nécessaire. Une première dose est injectée 30 minutes après l’administration d’un médicament protégeant des effets secondaires de ce traitement. Si au cours des 20 minutes suivant cette injection l’animal ne présente pas d’état convulsif, alors une seconde dose, plus faible, est injectée. Si aucun état convulsif n’est observé chez l’animal 10 minutes après cette seconde dose, alors une dose encore plus faible est administrée de façon répétée (toutes les 10 minutes) jusqu'à apparition d'un état convulsif. L’état convulsif doit durer au minimum 30 minutes pour qu’une souris soit considérée en épilepsie chronique. Passé ce délai, un anticonvulsivant est administré à l’animal. Ces animaux ingéreront un traitement antiépileptique directement dilué dans leur eau pour une durée minimum de deux semaines pouvant aller jusqu’à 8 semaines. MODIFICATION – Les femelles issues des portées recevront à 6-8 semaines 2 injections d’hormones espacées de 48heures.

Impact sur les animaux

Plusieurs effets indésirables sont attendus durant l’induction de l’épilepsie. Pour induire cette épilepsie il est nécessaire de déclencher un état convulsif chez les souris naïves. Pour obtenir cet état convulsif, les animaux subissent des injections répétées d’un agent épileptogène qui peuvent induire un stress au cours de la contention de l’animal. L’état convulsif dure au minimum 30 minutes au cours desquelles les animaux peuvent ressentir des douleurs dues aux contractions musculaires involontaires. Une perte de poids peut subvenir mais elle se rattrape dès le deuxième/troisième jour suivant l’induction de l’épilepsie. Au cours de cette procédure une mortalité de 30 à 50% est attendue due aux effets secondaires de l’agent épileptogène injecté (arrêts cardio-respiratoires). L'ajout du traitement antiépileptique dans l'eau des boissons des animaux pourrait avoir des effets indésirables sur les animaux tels qu'une diminution dans la prise d'eau et perte de poids. Ces effets seront surveillés afin de ne pas dépasser de points limites. Les effets de l’épilepsie et du traitement à l’acide valproïque étant inconnus sur le comportement de reproduction des femelles, des nuisances pourraient être occasionnées par celles-ci sur leurs portées telles qu’un manque de soin (peu ou pas d’allaitement) ou des blessures physiques. Également, durant les périodes de gestation, des complications pourraient survenir engendrant un état de stress et de douleur (contractions prolongées, terme de mise-bas dépassé). MODIFICATION – Les deux injections d’hormones pour stimuler l’ovulation et récupérer les ovocytes chez les femelles des portées peut engendrer un stress à la suite de la contention et une légère douleur à l’introduction de l’aiguille. A la fin de l’étude ou dans le cas d’atteinte d’un point limite, les animaux seront transférés dans une cuve d'induction afin de les anesthésier avant euthanasie. Cette manipulation peut engendrer un stress chez l'animal avant d'être complètement anesthésié.

Devenir

Tous les animaux de chaque procédure seront mis à mort pour prélèvement d'organes.

Remplacement

Au cours de cette étude pilote, il sera développé et utilisé un modèle d’épilepsie chez la souris reproduisant de nombreuses caractéristiques de la pathologie observées chez l’Homme (affects cognitifs et comportementaux). L’épilepsie est une pathologie dont l’origine est localisée dans le cerveau, qui est un organe contrôlant l’ensemble des fonctions de l’organisme. De ce fait, les effets recherchés du traitement antiépileptique nécessitent l’accès à l’organisme entier (étude du comportement de reproduction, atteintes anatomiques sur les portées générées), ce qui n’est pas compatible avec des méthodes alternatives à l’expérimentation animale telles que la modélisation informatique ou bien les expériences in vitro. De plus, il est compliqué d’étudier les conséquences d’un traitement sur plusieurs générations chez un modèle humain. C’est pourquoi le modèle animal se retrouve nécessaire pour mener ce projet de recherche dont le but est de mieux comprendre les effets secondaires transgénérationnels, potentiellement dangereux pour la santé, des antiépileptiques.

Réduction

Le caractère méconnu des mécanismes cérébraux de l’épilepsie ne permet pas de calculer un nombre précis d’animaux pour les différentes procédures de cette étude pilote. L’induction de l’épilepsie peut engendrer une mortalité de 30 à 50% chez les animaux. Compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle, du comportement de reproduction inconnu chez les souris épileptique et de ce taux de mortalité, le nombre d’animaux a été optimisé à 448 souris CD-1 (96 femelles et une estimation de 352 souris générées par reproduction d’une partie de ces souris) pour permettre d’obtenir les observations nécessaires à cette étude, tout en réduisant au minimum le nombre d’animaux. L’organisation des animaux en différents lots permettra dans le cas d’un taux de mortalité plus faible que prévu de ne pas avoir recours au nombre total d’animaux estimé pour cette étude. Les souris femelles seront utilisées pour l’ensemble des procédures.

Raffinement

Au cours de cette étude pilote, des points limites suffisamment précoces et adaptés pour chaque procédure (induction épilepsie et traitement antiepileptique) seront mis en place pour réduire la douleur, la souffrance et l'angoisse chez les animaux durant les manipulations ainsi qu’en dehors de ces périodes. Les animaux seront suivis quotidiennement jusqu’à leur mort. Leur poids ainsi que différentes variables, regroupées sur des fiches de suivi, seront surveillés afin de pallier quelconques signes de douleur ou de souffrance. Selon les observations, un protocole prévoit une action curative pouvant impliquer l’utilisation de médications pour soulager rapidement la douleur. L’induction de l’épilepsie chez les souris nécessite l’injection répétée de substance épileptogène. Le comportement de chaque souris sera surveillé entre chaque injection et permettra de prendre la décision de réinjecter ou non chaque animal individuellement. Ce protocole individualisé permet de réduire le temps de souffrance que les souris peuvent subir jusqu’à l’apparition d’une épilepsie chronique et accélère leur rétablissement. La semaine suivant l’induction de l’épilepsie, les animaux seront observés deux fois par jour pour s’assurer de leur bonne récupération, surtout dans la perte de poids qui peut survenir les 2 premiers jours. Des croquettes ramollies dans de l’eau avec du sucre seront placées dans les cages afin de réduire la perte de poids et faciliter la convalescence. Au cours du début du traitement antiépileptique, une attention particulière sera portée sur l’abreuvement des animaux. Si le traitement présente un caractère trop aversif et provoque des déshydrations trop importantes, celui-ci sera interrompu. Après accouplement, les femelles seront surveillées 2 fois par jour au cours de la dernière semaine de gestation afin de s’assurer que la mise-bas se déroule correctement. Les portées générées seront également surveillées et pesées quotidiennement afin de s’assurer de leur bonne croissance jusqu’au sevrage. Une attention particulière sera portée sur le comportement des mères envers leurs portées pour s’assurer que les souriceaux sont bien allaités et ne subissent pas de violences physiques. Le bien-être des animaux est également privilégié au niveau de leurs conditions d’hébergement. Ils seront regroupés par 2 jusqu’à 4 selon la taille des cages. Des études montrent que les animaux épileptiques présentent des crises moins sévères lorsqu’ils sont hébergés en groupe.

Choix des espèces

De nombreuses études ont montré la similarité des régions cérébrales impliquées dans l’épilepsie entre l’Homme et les rongeurs (rats et souris). Cette similarité permettra de mieux extrapoler les résultats de notre étude aux mécanismes pathologiques chez l’Homme. Des souris d’au minimum 6 semaines seront utilisées, cet âge correspondant à la maturité sexuelle nécessaire pour la reproduction. Les portées générées seront conservées jusqu’au sevrage (21jours après la parturition) pour étudier leur croissance.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
Souris : 4800
Rats : 4800
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3840
▲ 5760
Devenir
 -
 -
 -
 9600

Des produits que le résumé ne nomme à aucun moment vont être testés sur des rongeurs chez qui les protocoles provoquent une fonte musculaire, une perte de poids et de la fatigue. 4 800 souris et 4 800 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélèvement de sang ou d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 3 840 d'entre eux et sévère pour 5 760. Chaque animal reçoit le produit une fois par jour à la sonde et peut subir jusqu'à dix prélèvements sanguins sous anesthésie. Les mesures de fonction musculaire passent par des tests comportementaux dont seule l'habituation au tapis roulant est nommée, et le porteur conclut qu'il est "nécessaire" de travailler sur un "organisme entier", faute d'alternative reproduisant tous les symptômes.

Objectifs

Les troubles ou perturbations musculaires peuvent être observés dans différentes pathologies comme dans la sarcopénie (diminution des capacités musculaires, en général liée à l'âge), après une infection, au cours du vieillissement, à la suite d’une malnutrition ou au cours d’un traitement par exemple par un produit anticancéreux.

Bénéfices attendus

Les troubles ou perturbations musculaires, comme la sarcopénie, avec une perte progressive de masse musculaire, sont un problème majeur de santé publique lié à l’avancée en âge, et qui affecte la mobilité, l’indépendance et la qualité de vie, notamment des seniors. Cette problématique silencieuse entraîne une fragilité musculaire et osseuse accrue, un risque de chutes et des complications qui représentent un grave problème de santé publique. D’autres troubles musculaires peuvent être observés dans différentes pathologies comme après une infection, à la suite d’une malnutrition, ou au cours d’un traitement anticancéreux. Les efforts réalisés pour prévenir et/ou inverser la tendance en préservant sa force musculaire avec notamment de l’exercice physique et un apport en protéines sont insuffisants. Il est nécessaire de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Ce projet va permettre de déterminer si un produit possède des propriétés pour réduire et/ou supprimer des troubles musculaires observés dans différentes pathologies liées à l’âge comme la malnutrition ou un état post-infectieux à travers des protocoles qui reproduisent des conditions cliniques.

Procédures

Les protocoles entraineront une perte de poids, des troubles musculaires et de la fatigue. Les traitements pourront se faire quotidiennement sur des animaux vigiles au plus 1 fois par jour par du personnel expérimenté pour limiter le stress de l'animal. Des prélèvements sanguins pourront avoir lieu sous anesthésie au plus une fois par jour, et au plus 10 fois au cours du protocole pour chaque animal. En fin de protocole avant l'euthanasie, sous anesthésie générale et sous analgésie, des prélèvements de tissus pourront être réalisés.

Impact sur les animaux

Au cours des protocoles, une perte de poids pourra survenir. La surveillance quotidienne des animaux permettra de respecter les points limites pour limiter les souffrances. Les produits seront administrés quotidiennement (hors week-end). Ces administrations induisent un stress mineur mais répété chez l’animal. Les mesures de fonctions musculaires (tests comportementaux) induisent un stress aigu (intense dans le cas de l’habituation au tapis roulant). Les prélèvements de sang et de tissus se feront sous anesthésie générale afin de réduire le stress de la manipulation. En cas d’anesthésie prolongée, l'hydratation oculaire sera préservée et les animaux seront placés sur un tapis chauffant. Le nombre d’animaux utilisés est le plus petit permettant de mettre en évidence un effet pharmacologique statistiquement significatif, c’est-à-dire 12 animaux par groupe.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin d’effectuer des prélèvements de sang ou d’organes.

Remplacement

L'étude des troubles musculaires et de leurs conséquences fonctionnelles chez l'animal implique l'utilisation d'animaux entiers, notamment parce qu’ils touchent différents organes. L'utilisation de modèle avec des organes isolés ou des cellules pourrait permettre d’évaluer l’effet de produits sur un muscle ou un type cellulaire par exemple, mais ne permettrait pas d'évaluer son influence l’ensemble du corps et des organes potentiellement touchés lors de ces troubles. Des résultats obtenus lors de précédentes études et des données de la littérature permettent de sélectionner les produits à étudier (doses, voies d'administration, volumes). Des alternatives non animales ne peuvent être envisagées pour rechercher l'ensemble des objectifs prévus. Les méthodes expérimentales in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire l’ensemble des symptômes observés dans les protocoles d‘étude des troubles musculaires. Il est donc nécessaire de travailler sur un organisme entier.

Réduction

La variabilité des réponses comportementales aux effets d’un traitement chez le rongeur justifie une taille de groupe de minimum 12 animaux par condition expérimentale. Un effectif inférieur expose à un risque de devoir reproduire les procédures pour valider statistiquement la solidité des résultats obtenus par une analyse de la variance. En cas de résultat significatif, les différences entre chaque groupe et le groupe contrôle seront explorées à l’aide d’un test de comparaisons multiples adapté. En cas de faible ou non efficacité de produits, son étude sera arrêtée. Si une étude réalisée chez une espèce donne des résultats satisfaisants, la deuxième espèce ne sera pas utilisée. De même, quand un produit administré par voie orale donne des résultats satisfaisants, une deuxième voie ne sera pas utilisée.

Raffinement

Une surveillance attentive des animaux est réalisée. Les animaux seront hébergés à plusieurs afin de maintenir leur socialisation et dans des cages enrichies avec des tunnels, des mouchoirs et/ou du Sizzle dry et des aliments directement dans les cages (dans les copeaux). Les administrations des différents produits sont effectuées par du personnel expérimenté. L'administration se fera à l’aide de sondes souples pour limiter les irritations. Durant les procédures, des prélèvements sanguins des animaux se feront sous anesthésie afin de réduire l’inconfort et le stress des animaux. Les animaux seront placés sur des tapis chauffants lors de l’anesthésie pour éviter une hypothermie. Lors de certaines études, des prélèvements de muscles seront réalisés dans les mêmes conditions, puis les animaux seront euthanasiés. L’état clinique des animaux sera évalué quotidiennement et attentivement selon les points limites mis en place. Ils seront mis à mort en cas d’atteinte des points limites pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse.

Choix des espèces

Après recherche bibliographique et des études réalisées lors d’un précédent projet, le rat et la souris sont apparus comme les espèces animales les plus fréquemment décrites, et les plus appropriées pour ce projet. Les animaux utilisés sont des adultes conformément aux publications de référence.