Procédures sévères
Étude de la formation osseuse anormale dans une maladie ostéo-articulaire ossifiante avec un modèle de souris 2/3
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris utilisées portent une mutation d'un gène humain associé à la spondylarthrite, combinée à une mutation qui les maintient en état inflammatoire, ce que le porteur qualifie lui-même de phénotype dommageable : douleur, perte de poids, mobilité réduite. Elles sont 218, dont 110 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 108 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le protocole les fait passer par trois laboratoires successifs, avec deux transports et deux séances d'imagerie sous sédation gazeuse, l'une d'une heure au maximum, l'autre de vingt minutes. Au terme de neuf mois de suivi, toutes sont tuées pour prélever le rachis et les articulations sacro-iliaques, l'imagerie ne suffisant pas à confirmer les anomalies qu'elle a montrées.
Objectifs
La spondylarthrite est un des rhumatismes inflammatoires chroniques les plus fréquents, avec une prévalence en France estimée à 0,27% de la population en 2018. Les formes sévères sont caractérisées par des ossifications du rachis pouvant aboutir à une ankylose. Il existe ce jour de très nombreuses données qui suggèrent un rôle prépondérant de l’inflammation dans la physiopathologie de la SpA notamment dans sa forme sévère. L’objectif de ce projet est donc d’établir et d’étudier un modèle de souris porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la SpA et ce dans un état pro-inflammatoire. Ce projet implique 3 laboratoires différents.
Bénéfices attendus
L’étude d'un modèle murin transgénique, porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la spondylarthrite et d’une mutation entrainant un état pro-inflammatoire, doit confirmer l'hypothèse à savoir que les phénomènes d'ossification dans la spondylarthrite sont secondaires à l'association d'un état proinflammatoire et d'autres facteurs notamment d'altération. Ce projet va permettre une meilleure compréhension de la pathologie notamment sur les mécanismes d’ossification dans la spondylarthrite dans sa forme sévère et l'identification des mécanismes moléculaires, permettant à terme de développer de nouvelles thérapeutiques ciblant spécifiquement l'ossification dans cette pathologie.
Procédures
Les interventions prévues sont deux modalités d'imageries nécessitant une sédation gazeuse. Les animaux élevés dans le laboratoire 1 iront dans le laboratoire 2 pour la première session d'imagerie qui durera au maximum 1 heure et sera réalisée une fois. Ils iront ensuite dans le laboratoire 3 pour la seconde session d'imagerie qui durera au maximum 20 minutes et sera réalisée une fois.
Impact sur les animaux
Un modèle de souris associé à des manifestations cliniques d’ankylose rachidienne et d’arthrite périphérique sera développé. Le phénotype dommageable va induire les effets indésirables suivants : douleur, perte de poids, diminution des capacités fonctionnelles et des capacités de mobilités, stress. Le fait d’être maintenu immobile et l'anesthésie peut être une source de stress pour l’animal. Les animaux subiront deux transferts responsables de stress.
Devenir
A la fin des 9 mois de suivi longitudinal, une étude histologique des tissus cibles (rachis et articulation sacro-iliaque) sera réalisée pour tous les animaux. Cette étude histologique est nécessaire pour confirmer les anomalies documentées par imagerie, et étudier les mécanismes tissulaires et cellulaires associés aux anomalies visualisées.
Remplacement
La spondylarthrite ankylosante est une maladie qui affecte l’ensemble du corps, notamment le squelette. Sa complexité rend difficile sa reproduction en laboratoire à partir de simples cultures de cellules. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, un modèle animal est utilisé. Des cellules osseuses et cartilagineuses seront également mises en culture à partir de tissus prélevés, après mlise à mort de très jeunes souris (âgées de 4 à 5 jours). Cela permettra d’analyser plus finement certains phénomènes observés au niveau des os et des articulations.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans les expériences sera réduit au minimum nécessaire pour produire une conclusion statistique valable. Le nombre d’animaux a été déterminé sur les résultats d’études antérieures. Plusieurs structures osseuses (articulations sacro-iliaques et rachis) seront caractérisées lors d’une même session d'imagerie, ce qui limite le nombre de sessions et d’animaux nécessaires. Afin de limiter le nombre d’animaux requis, les animaux seront évalués selon deux modalités d'imagerie, puis un suivi longitudinal de ces mêmes souris sera réalisé à 3, 6 et 9 mois. Les souris seront évaluées aux 3 temps puis mises à mort pour une étude histologique.
Raffinement
Pour les procédures d'imagerie, les animaux seront maintenus sous anesthésie gazeuse et monitorés (température, respiration). Des points limites ont été définis et leur atteinte entraînera la mise à mort anticipée de l’animal. De plus, les souris sont maintenues dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi afin de limiter le stress des souris. Les souris seront transportées entre les différents sites, d'abord de l'EU 1 vers l'EU 2 puis de l'EU 2 vers l'EU 3. Après chaque transport les souris auront une semaine d'acclimatation avant de passser en procédure d'imagerie. Tous les transports seront réalisés par un transporteur agréé. Les souris seront transportées dans des cages de transport dédiés, contenant notamment de l'hydrogel, des croquettes d'alimentation et de l'enrichissement.
Choix des espèces
La souris est une espèce fréquemment utilisée pour l’étude de la spondylarthrite axiale. Le modèle animal porteur de la mutation a été réalisé chez la souris du fait de la facilité de manipulation génétique. Pour la caractérisation phénotypique, les animaux seront étudiés à 3 âges différents : 3 mois, 6 mois et 9 mois, ce qui correspond à des étapes de développement du phénotype étudié. Les anomalies apparaissent à l'âge de 3 mois et sont maximales à 9 mois. Les 2 animaux utilisés pour la congélation de sperme sont mis à mort à 10 semaines d'âge, âge idéal pour ce type de prélèvement (fertilité).
Tests précliniques chez la souris modèle de cancer du sein
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Trente études précliniques réalisées sur cinq ans pour des laboratoires partenaires publics ou privés : 3 010 souris vont y être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 610 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une tumeur mammaire, par chirurgie de quinze minutes ou par injection dans la circulation sanguine, parfois greffée sur ses deux flancs pour diviser par deux le nombre d'animaux, puis des candidats médicaments pendant quatre semaines au plus, avec une imagerie hebdomadaire sous anesthésie. Une partie des souris est gravement immunodéficiente, donc sensible à des agents pathogènes ordinaires et à des germes commensaux. Le porteur reconnaît que ces modèles "demandent à être améliorés", et conclut que le passage in vivo reste une étape "indispensable".
Objectifs
Malgré les progrès de la médecine, le cancer du sein est le cancer le plus frequemment observé et reste actuellement la première cause de décès par cancer chez les femmes en France. Le cancer de sein développe souvent une résistance aux thérapies conventionnelles, ce qui rend son traitement difficile à un stade avancé, notamment lorsque que des métastases apparaissent. La mise en oeuvre de nouvelles approches thérapeutiques est donc nécessaire pour améliorer le traitement de la maladie. Dans ce contexte, nous avons pour objectif de réaliser des tests précliniques chez la souris afin d'évaluer l'efficacité de candidats médicaments innovants. La réalisation complète de ce projet permettrait de mener 30 études précliniques dans le contexte du cancer du sein sur 5 ans.
Bénéfices attendus
En tant que prestataire de services, nous réalisons ces études pour des laboratoires partenaires publics ou privés. Dans ce projet, nous offrons la possibilité à la communauté scientifique de pouvoir évaluer l’efficacité de nouveaux candidats médicaments à l’aide de modèles précliniques dont nous assurons la reproductibilité et la robustesse nécessaires au développement des projets en immuno-oncologie. Bien que ces modèles demandent à être améliorés, ils ont permis de reproduire chez la souris certains aspects des pathologies humaines et, en complément des autres modèles expérimentaux, ils laissent ainsi espérer le développement dans un futur proche de thérapies innovantes.
Procédures
Les souris devront être transplantés, soit par chirurgie sous anesthésie (1x15min) soit par injection dans la voie sanguine à l’aide d’un tube de contention adapté à ce type de procédure de manière à la rendre rapide et limiter le stress de l’animal (1x2min). L’ensemble des animaux recevra l’administration de candidats médicaments (douleur d’une aiguille/1-2min). Une partie des animaux subira jusqu’à 2 prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie volatile (5 min/souris). En fonction des conditions expérimentales, une seconde intervention chirurgicale sous anesthésie sera nécessaire afin d’effectuer la résection de la tumeur. Enfin, le suivi du développement tumoral sera effectué soit bihebdomadairement par une mesure au pied à coulisse (contention de 2min), soit hebdomadairement par imagerie, un procédé non invasif mais nécessitant l’anesthésie des souris (durée= 6 à 10 minutes/souris). Les actes de pesée du poids corporel seront réalisés à minima bihebdomadaires et dureront quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont relatives : 1) aux interventions chirurgicales d’implantation et de résection des tumeurs ; 2) au développement d’une tumeur mammaire qui pourrait s’accompagner d’une faible gêne lors de la locomotion suite à l’encombrement que la tumeur peut engendrer et plus rarement d’une perte de poids ; 3) au développement métastatique qui pourrait affecter le bon fonctionnement des organes envahis ; 4) aux actes réguliers de pesée du poids corporel, de manipulation lors des mesures du volume tumoral et d’anesthésies associées aux 2 prélèvements sanguins et à l’imagerie optique (hebdomadaire) qui seront une source potentielle d’un stress de courte durée ; 5) à l’administration (voie spécifique de chaque candidat médicament) du traitement à évaluer (au maximum durant 4 semaines) et les effets indésirables associés qui constitueront une nuisance modérée 6) à la chirurgie qui crée un risque d’infection au site d’incision. 7) aux souris NSG qui sont gravement immunodéficientes et sensibles à l’infection par un large éventail d’agents pathogènes normaux, d’agents pathogènes opportunistes et d’organismes commensaux.
Devenir
Afin de caractériser l'effet de nos traitements; notamment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les tumeurs des animaux traités et non traités. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire des tumeurs, ainsi que celles des tissus des autres organes est indispensable pour évaluer les effets anti tumoraux mais également la toxicité des traitements testés.
Remplacement
Notre projet avant d’impliquer des souris, fait appel à différents modèles expérimentaux développés in vitro à partir de prélèvements tumoraux, de cultures de cellules ou d’organoides/tumoroides. Ces expériences permettent de sélectionner les traitements les plus prometteurs. Une telle approche permettra de réduire significativement le nombre d’animaux que nous utiliserons réellement. Cependant, le passage au modèle in vivo est une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez les patients. Nous avons besoin d’un modèle permettant de reproduire d’un point de vue phénoménologique toute la complexité de la croissance tumorale. Un organe isolé ou une espèce, autre que les mammifères, ne permettra pas d’évaluer la biodistribution du candidat thérapeutique évalué, ni le role du système immunitaire dans la réponse anti-tumorale ou les éventuels phénomènes de résistance. La souris est alors le modèle rongeur le plus utilisé permettant de modéliser cette pathologie humaine et qui permet en plus de faire un suivi de l’évolution du développement tumoral par des mesures cinétiques non invasives par imagerie.
Réduction
Afin de réduire au strict nécessaire le nombre d’animaux tout en permettant d'obtenir un effet statistique robuste et significatif, nous avons réalisé un calcul d’effectif en utilisant d'anciennes données afin de déterminer le nombre d'animaux nécessaires. D’autre part, dès que possible, nous procèderons à la mutualisation de groupes contrôles et la transplantation sera réalisée au niveau des 2 flancs des animaux afin de diviser par 2 le nombre d’animaux. Le projet comprend 3 étapes séquentielles et chaque étape ne sera réalisée que si la précédente aura été validée au préalable.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne et une pesée à minima bihebdomadaire, par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique ) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être et de points limites prédictifs et spécifiques au projet. Les greffes, les prélèvements et l’imagerie seront réalisées sous anesthésie gazeuse et sur tapis chauffant, afin de réduire à son strict minimum le stress et la souffrance des animaux. Une analgésie per-opératoires sera appliquée lors de la chirurgie. Enfin, le suivi du développement tumoral se fera par des mesures cinétiques utilisant un procédé non invasif à savoir soit des mesures au pied à coulisse, soit des acquisitions de bioluminescence par imagerie optique sous anesthésie volatile.
Choix des espèces
Le recours à l’expérimentation animale se justifie par l’impossibilité réglementaire de conduire ce type d’études chez l’homme sans données précliniques solides. Nous avons retenu le modèle murin car l’accessibilité à des lignées murines immunodéficientes constitue un avantage déterminant pour le développement de tumeurs humaines chez un individu hôte d’une espèce différente. Nous utiliserons les paramètres décrits dans la littérature et dans nos propres études, pour ce type de modèle d’injection de cellules tumorales humaines, c’est à dire des souris « jeunes adultes » âgées de 6 à 10 semaines au moment de la greffe.
Etude d’un candidat médicament pour la drépanocytose dans un modèle de souris Townes
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Anémie, inflammation, épisodes vaso-occlusifs et troubles respiratoires pouvant conduire à la mort : les 136 souris de ce projet portent une mutation qui reproduit la drépanocytose humaine, dans des procédures classées en souffrance sévère. Toutes sont tuées, puis autopsiées, cerveau, cœur, foie, rate, poumons et reins. Elles arrivent âgées de trois à quatre semaines et reçoivent dans leur eau de boisson un candidat médicament à différentes doses, l'équipe suivant leur état de santé et leur survie. Le RNT ne décrit comme procédures que deux prises de sang, et annonce des points limites sans préciser lesquels.
Objectifs
La drépanocytose est une maladie génétique dans laquelle les globules rouges, au lieu d’être ronds, prennent une forme de faucille. Cela bloque la circulation du sang, provoque des douleurs, de l’anémie et des infections. C’est la maladie génétique la plus fréquente en France. Pour l’étudier, nous utilisons un modèle de souris qui présente les mêmes symptômes que les patients. Dans ce projet, nous allons tester un médicament prometteur. Il sera donné aux souris dans leur eau de boisson, à différentes doses. Leur état de santé sera suivi, ainsi que leur survie. Des analyses seront ensuite réalisées pour comprendre les effets du traitement.
Bénéfices attendus
Nous attendons une amélioration de l'espérance de vie des animaux. Cette molécule pourrait être proposée à des patients qui expriment une forme sévère de la drépanocytose.
Procédures
Les animaux auront une prise de sang quand ils atteignent l'âge de 6 mois donc une anesthésie gazeuse (2 minutes). Une prise de sang sera effectuée systématiquement quel que soit l'âge de l'animal avant l'euthanasie.
Impact sur les animaux
Concernant le candidat médicament les études toxicologiques n'ont pas démontré d'activité toxique aux doses utilisées. Les symptômes de la drépanocytose dans ce modèle animal sont surtout une anémie, une inflammation, des phénomènes vaso-occlusifs sous l'effet d'un stress oxydatif et des problèmes respiratoires pouvant conduire au décès de l'animal. Toutefois il est attendu une amélioration dose dépendante de l'état physiologique des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour étude anatomo-pathologique de leurs organes (cerveau, coeur, foie, rate, poumon, rein).
Remplacement
Cette maladie a des conséquences sur tous les organes vitaux (foie, coeur, poumon, rate, rein, cerveau), comme il n'existe pas de système ex vivo capable de mimer la complexité entre les organes, un organisme entier vivant s'impose pour réaliser cette étude.
Réduction
Les effectifs ont été calculés au plus juste en utilisant des animaux des deux sexes car la drépanocytose est une maladie à transmission autosomique. Comme chez l'homme, l'espérance de vie des animaux présentant cette anomalie génétique peut être considérablement réduite en l'absence de traitement. Le nombre d’animaux a été fixé à 34 par groupe, calculé à partir de tests statistiques adéquats afin de réduire le nombre d’animaux utilisés tout en assurant la fiabilité des résultats
Raffinement
Les conditions d'hébergement (bruit, température, hydratation, stress..) ne doivent pas amplifier les symptômes de la maladie. L'enrichissement sous forme de buchette à grignoter et de matériel de nidification est présent. Les techniciens en charge de ces animaux les manipuleront par cup handling ou tubing. Les observations se feront sans stimuler et sans manipuler les animaux. La pesée des animaux sera effectuée par tubing. Des points limites ont été établis et une médication à base d’analgésique pourra être instaurée ainsi qu’une observation renforcée.
Choix des espèces
Les animaux choisis présentent une modification génétique reproduisant les symptômes observés chez l’homme atteint de drépanocytose. Les animaux inclus dans notre étude proviennent du croisement de reproducteurs porteurs de l’anomalie, élevés chez un fournisseur agréé. Nous recevrons des animaux âgés de 3 à 4 semaines, soit un stade de croissance correspondant chez l’humain à celui d’un jeune enfant. Il est important de travailler sur ces jeunes animaux, car dans ce modèle, un individu âgé de 3 mois correspond à environ 20 ans chez l’homme. Par ailleurs, la maladie est généralement diagnostiquée avant l’âge adulte, ce qui justifie le choix de ce stade de développement pour l’étude.
Le raccourcissement des télomères affecte l’intestin et le comportement du poisson zèbre
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une partie des poissons zèbres utilisés porte une mutation de la télomérase qui les fait vieillir prématurément : dès six à neuf mois, ils perdent en fertilité et en mobilité, maigrissent et développent infections et cancers. 4 976 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, 1 280 d'entre eux relevant du niveau sévère. Ils subissent des gavages, des traitements antibiotiques, des transplantations de microbiote fécal, des injections, des prélèvements sanguins et des tests d'endurance, de fertilité et de cognition, une partie étant suivie jusqu'à la mort. Tous sont tués, avec ou sans prélèvement, pour savoir si l'intestin déclenche le vieillissement du reste du corps.
Objectifs
Le raccourcissement des extrémités des chromosomes, appelées télomères, est lié au vieillissement et favorise l'apparition de maladies liées à l’âge. Ces télomères jouent un rôle essentiel dans la protection de notre matériel génétique. L’enzyme télomérase aide à ralentir leur raccourcissement, mais son action devient moins efficace avec l’âge. Des recherches ont montré que chez la souris, une augmentation temporaire de la télomérase peut allonger la durée de vie sans effets secondaires importants. Cependant, d’autres études indiquent qu’une activation permanente de cette enzyme pourrait favoriser le développement de cancers. Cela montre que la manière dont la télomérase est utilisée est cruciale : une activation ponctuelle semble bénéfique, alors qu’une stimulation continue peut-être risquée. Le vieillissement d’un organe peut aussi affecter l’ensemble du corps, mais ce phénomène reste encore mal compris. Le poisson zèbre est un modèle idéal pour étudier ces mécanismes, car son vieillissement ressemble à celui de l’être humain. Dans notre laboratoire, nous avons développé un modèle de vieillissement accéléré en modifiant la télomérase. Les poissons affectés par cette mutation montrent dès 6 à 9 mois une baisse de fertilité et de mobilité, une perte de poids importante, ainsi qu’un risque accru d’infections et de cancers. Chez les poissons non modifiés, ces signes apparaissent plus tard, vers 18 à 24 mois. L’intestin est l’un des premiers organes touchés par ce vieillissement.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de définir si l’intestin possède un rôle central d’initiateur du vieillissement. En repoussant le vieillissement, ce projet permettra ainsi d'approfondir la compréhension du rôle du microbiote et des télomères dans le vieillissement et de tester de nouvelles approches thérapeutiques, en particulier à travers la manipulation du microbiote et des métabolites, pour ralentir le déclin comportemental lié à l’âge.
Procédures
Les poissons-zèbres seront soumis à différentes interventions au cours de l’étude. Certains recevront une modification génétique unique visant à activer ou inactiver le gène tert dans les cellules intestinales. Des analyses ponctuelles seront réalisées sur l’intestin ainsi que sur des organes périphériques comme les testicules, le cerveau, les muscles et le foie. Les animaux participeront également à des tests fonctionnels : l’endurance et la fertilité seront évaluées vers l’âge de six mois, les capacités cognitives à l’âge adulte, et la longévité sera suivie tout au long de la vie. Le microbiote intestinal sera modifié soit par gavage, soit par traitement antibiotique sur quelques jours, soit par transplantation de microbiote fécal ; chaque poisson sera exposé à une ou deux de ces interventions, généralement autour de deux mois d’âge. Certains groupes recevront des molécules anti-inflammatoires, administrées par gavage ou ajoutées dans l’eau, sur des durées variables selon le protocole. Enfin, les animaux pourront être soumis à des manipulations courantes comme des injections, des prélèvements sanguins, des transports ou des tests comportementaux.
Impact sur les animaux
Les interventions prévues peuvent entraîner différents effets secondaires. Les injections et prélèvements sanguins provoqueront une douleur locale ponctuelle et un inconfort transitoire, parfois accompagnés de stress aigu. Les manipulations répétées, telles que la contention, pourront générer un stress, une agitation ou une détresse comportementale. Le transport et les changements d’environnement risquent d’entraîner une désorientation et une anxiété passagère. Les tests comportementaux peuvent causer de la fatigue et du stress liés à l’exposition à des environnements nouveaux ou stimulants. Enfin, l’administration de substances expérimentales peut provoquer des effets secondaires tels que de la léthargie, une perte d’appétit ou une réduction de l’activité.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort avec ou sans prélèvements.
Remplacement
Les études faites en laboratoire sur des cellules (appelées "in vitro") ont permis de mieux comprendre le vieillissement des cellules. Mais ces modèles ne permettent pas d’étudier comment les différents organes interagissent entre eux dans un corps vivant. Comme nous nous intéressons aux maladies liées à l’âge, qui touchent tout l’organisme, il est nécessaire d’utiliser un animal vivant pour faire ces recherches. Nous avons donc choisi un poisson comme modèle, car il vieillit de façon similaire à l’humain, notamment à cause du raccourcissement de ses télomères (des structures liées au vieillissement des cellules).
Réduction
Nous utilisons des modèles génétiques spéciaux qui permettent d’avoir, dans une même portée, à la fois les poissons testés et les poissons témoins (non traités). Cela garantit qu’ils ont exactement le même patrimoine génétique, ce qui rend les résultats plus fiables et évite d’avoir besoin de poissons témoins en plus. Cela permet donc de réduire le nombre total d’animaux utilisés. Après la fin des expériences, plusieurs analyses seront faites sur différents organes d’un même poisson. Cela permet d’obtenir un maximum d’informations sans avoir à utiliser plus d’animaux. Le nombre de poissons nécessaires a été estimé à partir de nos expériences précédentes, et confirmé à l’aide de logiciels statistiques. Ces outils nous aident à calculer le nombre minimum d’animaux requis pour obtenir des résultats fiables dans nos tests scientifiques.
Raffinement
Toutes les expériences pouvant causer une douleur aux poissons seront faites sous une anesthésie générale de courte durée (5 à 10 minutes). Après les expériences, les poissons seront suivis tous les trois jours par les chercheurs, en plus d’un contrôle quotidien effectué par le personnel de l’animalerie. Pour s’assurer du bien-être des poissons, une grille d’observation spécifique à chaque procédure sera utilisée. Elle permet de repérer des signes de souffrance ou de malaise, comme des problèmes de nage, de respiration, d’alimentation, ou des saignements. Si un poisson montre des signes de détresse importants ou atteint un certain niveau de souffrance, il pourra recevoir un traitement antidouleur ou être endormi de façon définitive, pour éviter toute souffrance prolongée. Certains poissons présentent des problèmes de santé liés à leur âge ou à des caractéristiques génétiques. Si ces problèmes apparaissent (comme un arrêt de l’alimentation ou un état affaibli prolongé), cela sera également considéré comme un signal pour mettre fin à leurs souffrances, selon les mêmes procédures.
Choix des espèces
Nous nous intéressons aux effets du vieillissement de l’intestin sur l’ensemble du corps, en particulier sur le risque de développer des maladies comme le cancer, et à leur lien avec la longueur des télomères, des structures situées à l’extrémité des chromosomes. Pour explorer ces mécanismes, nous avons besoin d’un organisme dont le vieillissement reflète celui de l’être humain, notamment en ce qui concerne le raccourcissement des télomères avec l’âge. Le poisson-zèbre est un modèle particulièrement pertinent pour cette recherche. Nos travaux antérieurs ont montré qu’il présente de nombreuses similarités avec l’humain en matière de vieillissement, notamment le développement de cancers liés à l’âge. Contrairement à la souris, qui est pourtant souvent utilisée dans les études sur le vieillissement mais qui ne présente pas de raccourcissement progressif de ses télomères, le poisson-zèbre possède des télomères de longueur comparable à ceux des humains et qui se raccourcissent naturellement avec le temps. C’est pourquoi nous avons choisi d’utiliser le poisson-zèbre pour mieux comprendre l’impact des télomères sur le vieillissement. Les manipulations expérimentales seront réalisées uniquement chez les poissons adultes, car c’est à ce stade que nous pouvons étudier les effets du vieillissement. Certaines études nécessiteront le suivi des poissons tout au long de leur vie pour évaluer leur fertilité, leur durée de vie et l’apparition de tumeurs. D’autres examens impliqueront l’analyse de tissus à différents âges clés, notamment à 3, 9 et 18 mois, ce qui nécessitera l’euthanasie d’un certain nombre de poissons à ces moments-là pour effectuer des prélèvements. Les plus jeunes poissons, comme les embryons et les larves, ne seront utilisés que pour produire les lignées adultes nécessaires aux expériences.
Etude des mécanismes des réponses immunitaires spécifiques du poisson-zèbre contre des agents infectieux viraux et bactériens
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 640 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 1 200 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont anesthésiés puis injectés, ou plongés deux à quatre heures dans un bain contenant l'agent infectieux, certains subissant ensuite une épreuve virulente destinée à mesurer si le vaccin protège. L'infection peut provoquer une nécrose au point d'injection, une perte d'appétit, une nage erratique et la mort, et les résultats intéressent autant la recherche sur les maladies humaines que les industriels de l'aquaculture, avec une mise sur le marché en perspective. Le porteur formule le tout ainsi : "pour autant que le niveau de douleur puisse être évalué chez un poisson zèbre", il sera nul chez les témoins et sévère chez les infectés.
Objectifs
L’étude des maladies infectieuses repose sur la caractérisation de l’agent pathogène (nature, propriétés de virulence…) et de la réponse de l’animal infecté, par une combinaison d’approches expérimentales menées in vitro en culture cellulaire et in vivo chez l’animal. La complexité des mécanismes engagés nécessite la reproduction expérimentale des maladies étudiées. Cela nous permet d’aborder des études de virulence des agents pathogènes causant les infections. Ces études sont effectuées dans une perspective de comparaison entre les agents émergents qui affectent les élevages et ceux qui causent des maladies chez l’Homme. Nous disposons de multiples modèles d’infections du poisson zèbre par des agents pathogènes de poissons ou de mammifères. Les infections par injection permettent de contrôler finement la dose de pathogène administrée à chaque poisson et constituent donc un modèle d’infection reproductible. Les infections par balnéation restent une alternative importante pour reproduire la voie naturelle d’infection des poissons. Les protocoles engagés peuvent être associés à des vaccins et à des prélèvements de matériel biologique après euthanasie des animaux pour caractérisation de la réponse immunitaire induite par les infections. Les antibiotiques sont le seul moyen de lutte contre les maladies bactériennes quand il n’existe pas de vaccin efficace. Pour limiter leur utilisation et les risques associés, la mise au point de stratégies alternatives de lutte faisant appel à des immunostimulants est une solution possible pour améliorer les performances de l’aquaculture. Les objectifs de ce projet sont donc, en utilisant le poisson zèbre (1) de caractériser les mécanismes des réponses immunitaires des poissons lors d’infections par des virus ou des bactéries, (2) d’évaluer les effets protecteurs des vaccins et de comprendre les réponses immunitaires qu’ils induisent chez ces espèces, et (3) d’évaluer la capacité de nouvelles stratégies d’immunostimulations à augmenter la résistance à une infection expérimentale maîtrisée avec des pathogènes d’intérêt agronomique (Flavobactérie, virus responsable de la septicémie hémorragique virale (SHV), virus de la Nécrose hématopoïétique infectieuse (NHI), …).
Bénéfices attendus
Les résultats attendus en fin de projet sont les suivants : - Compréhension des mécanismes de réponses à l’immunisation - Compréhension des mécanismes de la pathogenèse associée aux infections - Validation expérimentale de nouveaux vaccins contre différents virus chez le poisson zèbre - Evaluation des effets immunostimulants et/ou protecteur des différentes conditions pour les industriels de la filière aquacole avec une potentielle mise sur le marché de ces nouvelles stratégies. Ces résultats seront utilisés pour valider les modèles d’étude des maladies infectieuses, des mécanismes de réponses associés, et des stratégies de prévention ou de lutte contre ces maladies. Ces éléments sont essentiels pour le développement du modèle poisson zèbre en infectiologie, qui permet de remplacer en partie les modèles mammifères et qui peut offrir un contexte expérimental particulièrement pertinent. Ces résultats seront utilisés pour prévenir les maladies ou réduire leur impact, et donc améliorer le bien-être des poissons en élevage. La prévention des pathologies est un élément essentiel du développement d’une aquaculture plus « durable ».
Procédures
Les immunisations ou infections expérimentales réalisées par injection sont réalisées sous anesthésie et une injection est réalisée par des personnes compétentes en moins de 15 secondes. L’immunisation des poissons par injection implique une ou deux injections (si rappel nécessaire) effectuées sous anesthésie. Le cas échéant, les prélèvements de mucus sous anesthésie seront effectués une ou deux fois, à un intervalle de temps d’au moins 3 jours. L’anesthésie associée est courte (de l’ordre de la minute) comme pour les injections. L’immunisation des poissons par balnéation implique une séance de 2 à 4 heures éventuellement réalisée de nouveau une seconde fois si rappel nécessaire, l’injection nécessite une anesthésie de 1-2 minutes. Les infections par injection ou par bain correspondent à une unique intervention de mise en contact avec le pathogène. Dans le cas d’épreuve virulente post immunisation, pour tester l’efficacité d’un vaccin, l’infection correspond à une unique intervention de mise en contact avec le pathogène.
Impact sur les animaux
Le stress lié à la manipulation (tri, pesée, transfert, injection, imagerie) est compensé par anesthésie par bain. Pour autant que le niveau de douleur puisse être évalué chez un poisson zèbre, il sera nul chez les contrôles non infectés, très modéré chez les animaux immunisés et sévère chez les animaux infectés chez qui l’infection peut conduire à la mort. Le niveau de douleur sera modéré chez les animaux vaccinés/immunostimulés et protégés, même après infection. L’infection peut conduire chez certains individus à une perte d’appétit, un excès d’excrétion de fèces, une nécrose au point d’injection et une nage erratique.
Devenir
Tous les animaux de ce projet entreront dans un protocole d'infectiologie et ne pourront être réutilisés pour d'autres finalités, ils seront donc mis à mort en fin d'expérience.
Remplacement
Il n’existe pas de modèles cellulaires permettant d’étudier les réponses immunitaires systémiques des poissons. La compréhension de la pathogenèse liée à l’infection, la quantification des réponses immunitaires à l’échelle de l’organisme entier et en particulier la protection induite par les vaccins/immunostimulants, les migrations des lymphocytes B ou T responsables de la protection et de la mémoire immunitaire, plus généralement la compréhension des interactions hôte-agent infectieux nécessitent de soumettre l’animal à une immunisation ou à une infection expérimentale. Le projet associé à cette DAP chez le poisson zèbre ne peut donc être réalisé avec des méthodes alternatives. Seul un animal ayant un système immunitaire adaptatif permet d’évaluer l’induction d’une réponse spécifique de l’antigène par les lymphocytes B ou T, ou l’efficacité d’un vaccin/immunostimulant lors d’une épreuve d’infection expérimentale en quantifiant la protection apportée.
Réduction
Les infections par balnéation ou par injection, et les expériences de vaccination/immunostimulation permettent de comparer plusieurs conditions expérimentales (différents génotypes, différents agents infectieux, différents protocoles d’immunisation/immunostimulation, etc). Les effectifs requis pour la mise en évidence de différences significatives de survie et de réponses entre les conditions dépendent de l’homogénéité des réponses et de la mortalité, et sont calibrés sur la base de notre connaissance de la sensibilité du poisson zèbre à chaque virus, chaque fois que cela est possible. Les groupes peuvent être de 10 à 15 individus, selon les informations disponibles. Les effectifs sont fixés pour l’obtention de résultats statistiquement représentatifs permettant d’apporter des résultats interprétables dans nos études. Des tests statistiques sont utilisés La taille des groupes (10-15 individus) a été fixée pour permettre à la fois d’évaluer des taux de survie ou de protection et de réaliser les échantillonnages pertinents sur un nombre suffisant d’individus. Un effectif minimal de 15 poissons permet de mettre en évidence une protection qui doit assurer 90 à 100% de survie pour une vaccination efficace. Par ailleurs, les groupes de 15 poissons permettent d’évaluer la mortalité induite par un agent pathogène chez des poissons non vaccinés ou stimulés, en utilisant un minimum d’animaux et en gardant des conditions d’effectif standardisées. Cet effectif permet de réaliser des prélèvements en nombre suffisants pour étudier la réponse immunitaire induite par une immunisation, une infection, ou une vaccination/stimulation chez les survivants. Un effectif de 10 à 15 permet en effet, pour un même groupe de poissons, de consacrer 3 à 5 poissons entiers à des expériences d’histologie et 7 à 10 à des prélèvements de tissus pour des études d’expression ; il doit être noté que la taille du poisson zèbre peut imposer pour certains tissus, de réaliser des pools de prélèvements de 2 individus. Des groupes de 10-15 individus permettent donc de travailler dans des conditions reproductibles (même taille de groupe, mêmes conditions expérimentales par exemple, même taille d’aquarium), et correspondent à des effectifs minimums, des groupes plus petits ne permettraient pas de fournir, de manière systématique et standardisée, les échantillons et informations requises pour nos projets de recherche. Ainsi ces effectifs permettent une utilisation optimale des animaux.
Raffinement
Le stress lié à la manipulation et à l’injection est compensé par anesthésie jusqu’à sédation pour une durée < 2 min. Tout au long de leur vie, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris 2 fois par jour. Ils sont toujours en présence de congénères. L’enrichissement mécanique dans ce type d’expérimentation n'est sera pas sans impact sur les résultats (blessure avec voie d’entrée du pathogène, difficulté d’observation des poissons situés dans les caches, développement de biofilm, …). Sous les aquariums, nous positionnerons un poster imitation « substrat ». Les animaux sont observés au moins deux fois par jour. Les individus atteignant le point limite défini dans le projet sont sortis du protocole et euthanasiés.
Choix des espèces
Le poisson-zèbre est un modèle d’étude important des relations hôte-pathogène. La transparence des premiers stades de développement de cette espèce facilite la mise en œuvre des techniques d’imagerie in vivo. Des outils de manipulations de l’expression des gènes, de nombreux mutants, et la séquence complète du génome de cette espèce concourent aussi à son succès. De nombreux modèles de maladies humaines ont été développés chez le poisson-zèbre, non seulement chez la “larve” ou le jeune alevin, mais aussi aux stades plus tardifs. Le modèle poisson zèbre est aussi un modèle de criblage de drogues. Il est donc important de comprendre les mécanismes et modalités des réponses immunitaires contre des agents infectieux, dans ce modèle. Pour l’étude des réponses immunitaires spécifiques et de la protection vaccinale/immunostimulant, le système immunitaire des poissons doit être mature, et ils sont donc utilisés au stade adulte, à 4-6 mois. L’étude des réponses immunitaires innées et de la pathogenèse sera effectuée à différents stades, chez les juvéniles (3 à 8 semaines) et chez l’adulte (4-6 mois)
Identification des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans les différences liées au sexe dans l’immunité
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Ovaires ou testicules retirés sous anesthésie, implant hormonal glissé sous la peau, injections jusqu'à trois fois par semaine, deux séances d'irradiation : 4 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue. 2 620 d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère, 1 480 d'un niveau modéré. Elles portent des modèles de sclérose en plaques avec paralysie de la queue et des pattes, d'asthme et de lupus avec inflammation de la peau et des reins, l'objet étant de comprendre pourquoi les maladies auto-immunes touchent davantage les femmes. Le porteur écrit que les animaux "récupèrent parfaitement" des castrations et annonce des douleurs abdominales modérées, sur un projet où plus de la moitié des souris sont déclarées en souffrance sévère.
Objectifs
Les objectifs de notre projet seront d'identifier ll'origine des différences liées au sexe dans l'immunité et les maladies associées. Les études porteront sur des maladies auto-immunes telles que la sclérose en plaques, une pathologie respiratoire (asthme) et les réponses immunitaires lors d’une infection virale. Dans chacune de ces conditions, des différences de susceptibilité entre sexes ont été démontrées. Nous étudierons notamment le rôle des hormones sexuelles (œstrogènes et androgènes) ainsi que celui des gènes portés sur les chromosomes sexuels.
Bénéfices attendus
Les maladies auto-immunes, mais aussi les allergies, sont plus fréquentes chez les femmes comparées aux hommes. Ce projet permettra de comprendre comment les hormones sexuelles et les gènes portés sur les chromosomes sexuels, influencent ces maladies. Une meilleure connaissance de ces maladies permettra ainsi d’envisager de nouvelles pistes thérapeutiques les exploitant.
Procédures
Les animaux pourront subir : - Une castration, réalisée chez des animaux sous anesthésie générale (injection, 30 sec), opération qui dure moins de 10 min par souris mâle ou femelle - Implant sous la peau réalisée sous anesthésie générale ( 30 sec), dure moins de 5 min - - des injections (durée moins de 1 min) au maximum 3 fois par semaine - - des prélèvements de sang - 1 min - au maximum 1 fois/semaine pendant la procédure - deux irradiations de moins de 4 minutes chacune
Impact sur les animaux
Une partie des animaux sera opéré pour retirer les ovaires ou les testicules. Les animaux récupèrent parfaitement de ces opérations. Cependant, la chirurgie peut induire des douleurs abdominales modérées post-opératoires. Les injections réalisées aux animaux sont associées à des douleurs locales modérées et transitoires au point d’injection. Certaines de nos modèles de souris développent spontanément une inflammation au niveau de la peau et des reins. Certains de nos modèles de souris miment une sclérose en plaques et ses caractéristiques telles qu'une paralysie de la queue et des pattes. Pour les animaux irradiés, nous surveillerons particulièrement les lésions cutanées (croûtes).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. En effet, les animaux que nous utilisons vont subir des protocoles pour mimer les maladies humaines : sclérose en plaques et asthme par exemples. Pour étudier ces maladies, nous avons besoin non seulement d'évaluer l'état physique des animaux mais aussi d'analyser leur réponse immunitaire dans les organes malades (rein, peau, cerveau, poumon) et les organes de l'immunité (rate, ganglions) que nous prélèverons donc après leur mise à mort.
Remplacement
Les maladies que nous étudiont (ex: sclérose en plaques, asthme) ne peuvent pas être étudiées dans des modèles cellulaires in vitro et nécessitent l'utilisation d'animaux. En effet, ils impliquent plusieurs organes, par exemple dans la sclérose en plaques, à la fois le cerveau et la moelle épinière sont malades. De plus, nous étudions les réponses immunitaires de ces maladies. Elles nécessitent l’implication de plusieurs types de cellules immunitaires qui agissent de manière coordonnée dans le temps (à des temps précis) et dans différentes parties du corps (organe malades, rate). Ces différentes étapes ne peuvent pas être mimées in vitro.
Réduction
Une étude approfondie de la littérature a été réalisée. Elle nous a permis de choisir les modèles murins les mieux adaptés pour répondre à nos questions scientifiques mais aussi d’adapter le nombre minimal d’animaux nécessaires. Notre expérience de ces modèles, que nous maitrisons au laboratoire depuis plusieurs années, nous a permis de conclure que le nombre minimal d’animaux est de 5 par groupe. Les expériences seront reproduites 2 fois. Un maximum d’étude sera réalisé sur le même animal.
Raffinement
Le change de la litière des souris est réalisé tous les 15 jours. Les cages seront systématiquement enrichies (coton, igloo, tunnel) pour leur permettre de faire un nid et de la nourriture/eau gélifiée rajoutée dans la cage si nous notons que les souris perdent du poids. L'angoisse des animaux sera réduite par une période d'acclimatation à l'hébergement mais également par une habituation à la manipulation. Un protocole est mis en place avec la structure du bien-être animal (SBEA) de notre centre pour prévenir toute douleur, souffrance ou angoisse de l'animal. De plus, les procédures et le suivi de l'animal seront réalisés par des personnes compétentes, formées à l'expérimentation animale et maitrisant parfaitement les procédures ici décrites. Les animaux sont surveillés tous les jours par les zootechniciens du service, en accord avec la réglementation. A cela s'ajoutent des points limites qui ont été mis en place et qui seront appliqués pour éviter toute souffrance aux animaux. Les opérations chirurgicales des animaux seront réalisées selon des protocoles que nous maîtrisons et sous anesthésie générale. Durant l’opération du gel oculaire sera appliqué afin d’éviter tout dessèchement de la cornée. Après la chirurgie (qui dure moins de 5 min), les animaux seront placés sur un tapis chauffant afin de limiter l’hypothermie. En post-opératoire, les animaux seront analgésiés pendant 24 heures. Une surveillance accrue pendant les 3 jours post-chirurgie sera réalisée afin de détecter tout signe de douleur et de détresse. Dans le modèle de sclérose en plaques, une modification de l’hébergement sera réalisée pour éviter l’inconfort des animaux qui commencent à être paralysés.
Choix des espèces
Les acteurs de la réponse immunitaire chez la souris sont très similaires à ceux de l'Homme. De plus, nous utilisons des modèles de pathologie dont les signes cliniques sont très proches entre l'espèce humaine et la souris : lupus, sclérose en plaque, asthme... Les groupes expérimentaux seront analysés à l’âge de 8 semaines à 4-5 mois maximum. Les animaux sont de jeunes adultes mâles et femelles utilisés entre 8 et 16 semaines. Quand nécessaire, les souris subissent une castration (retrait ovaires ou testicules) à 4 semaines de vie avant maturité sexuelle, sinon les animaux sont utilisés entre 8 et 16 semaines, une fois la maturité de leur système immunitaire atteinte.
Caractérisation d’un nouveau modèle de souris dans l’hyperthermie d’effort
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
512 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 328 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacune pouvant courir jusqu'à deux fois une heure trente sur un tapis roulant. Les souris sont stimulées pour les maintenir en course, exposées trente minutes à une chaleur ambiante élevée ou anesthésiées au gaz pendant une heure trente, avec jusqu'à quatre mesures de température rectale sur animal éveillé. Le porteur décrit les effets attendus : montée de la température corporelle, mouvements spasmodiques, difficulté à respirer, contractions musculaires généralisées, perte de conscience. Le bénéfice annoncé, un test de prédisposition destiné aux athlètes et au personnel militaire, reste à venir quand les crises d'hyperthermie sont, elles, déclenchées d'emblée.
Objectifs
Les crises d’hyperthermie sont des maladies mortelles qui peuvent être de deux types : hyperthermie d’effort et hyperthermie maligne. L’hyperthermie maligne apparait à la suite d’une exposition aux anesthésiques volatiles lors d’une opération chirurgicale. L’hyperthermie d’effort survient au cours d’une activité physique prolongée et intense chez des athlètes, le personnel militaire ou les travailleurs en extérieur. Les deux types de crises d’hyperthermie se caractérisent par une élévation nocive de la température corporelle, un état neurologique dégradé et une contracture musculaire généralisée. Le décès des patients intervient si aucune prise en charge n'est réalisée. Chez l’homme, les patients atteints d’hyperthermie d’effort ont également montré une sensibilité aux anesthésiques. Un projet de recherche a été réalisé sur les prédispositions génétiques à l’hyperthermie d'effort en étudiant une cohorte de soldats ayant fait un épisode d’hyperthermie d'effort lors d’exercices de marche commando. A l’issue de cette analyse, des mutations génétiques ont été trouvées, permettant ainsi de faire le lien entre un gène et ces pathologies. Le but de ce projet est l’étude d’un modèle de souris portant une ou deux copies des mutations retrouvées chez les patients afin de valider son implication dans l’apparition des crises d’hyperthermie. Ce modèle de souris permettra également l’étude des mécanismes physiopathologiques de la maladie, ainsi qu’une meilleure détection et prise en charge des patients susceptibles d’être sujets à une crise d’hyperthermie.
Bénéfices attendus
A court terme, ce projet permettra de valider l’implication d’un nouveau gène dans l’apparition des crises d'hyperthermie et permettra d’avoir un moyen diagnostic chez les athlètes, les militaires et de manière générale les populations d’actifs afin d’identifier les personnes ayant une prédisposition à développer des crises d’hyperthermie. Enfin il permettra d’identifier les mécanismes au niveau cellulaire et moléculaire de cette maladie, permettant de développer de nouvelles approches thérapeutiques ou préventives.
Procédures
Certains animaux seront exposés 30 minutes à une température ambiante élevée. Certains animaux seront exposés à une anesthésie gazeuse d'1h30 avec prise de la température régulière sur l'animal anesthésié. Certains animaux seront exposés à un test d’exercice physique sur tapis de course (2 fois maximum, 1h30 maximum par test). 2 à 4 prélèvements de sang maximum seront réalisés sur les animaux éveillés. Tous les animaux auront 4 mesures maximum de la température rectale sur animal éveillé sauf les animaux anesthésiés.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus chez les animaux sont ceux qu'on retrouve chez l'homme soumis à une anesthésie ou à un exercice physique intense et prolongé et/ou à une exposition prolongée à une température élevée, avec l'apparition de crises d'hyperthermie. Ils peuvent être les suivants : hausse de la température corporelle, mouvements altérés et spasmodiques du corps, difficulté à respirer, contractions généralisées des muscles, perte de conscience. Des nuisances telles de l'inconfort seront également présentes durant l’expérimentation car les souris seront soumises à des stimulations pour maintenir leur course sur le tapis. Un stress léger de courte durée est présent lors de la prise de température rectale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de préléver les tissus (muscles, cerveaux) pour les analyses moléculaires et la compréhension des mécanismes physiopathologiques.
Remplacement
L’objectif de ce projet est l’étude d’un modèle souris portant une des mutations retrouvées chez des patients ayant fait une crise d'hyperthermie d'effort. Toutes les études préliminaires ne nécessitant pas d'animaux vivants seront réalisées sur des cellules afin de vérifier l'expression, la localisation et les autres protéines pouvant intéragir avec la protéine d'intérêt. Cependant les causes et les conséquences physiologiques des crises d'hyperthermie ne peuvent être étudiées que sur des animaux vivants.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe dans les expériences est réduit à son minimum tout en optimisant l'interprétation statistique des résultats. Ce projet est basé sur un modèle de souris dont les caractéristiques ne sont à l’heure actuelle pas connues. Cependant les crises d’hyperthermie d'effort ont été étudiées chez des souris de fond génétique identique aux modèles souris développés pour ce projet. Nous pouvons donc nous baser sur les données de la littérature obtenues pour ces souris sans avoir à refaire une étude, pour évaluer le nombre d'animaux nécessaires pour un résultat exploitable et statistiquement fiable. Pour réduire le nombre d'animaux nécessaires, les études ne seront réalisées dans un premièr temps que sur des animaux contrôles et ceux porteurs d'une seule copie de la mutation, ce qui correspond exactement à la situation humaine. Si la crise n'est pas déclenchée, alors des animaux où les deux copies du gène d’intérêt sont modifiées seront utilisés.
Raffinement
Si les animaux proviennent d'une autre animalerie, ils seront expérimentés une semaine après leur arrivée afin d'assurer une acclimatation à la nouvelle animalerie. Puis, durant 3 à 5 jours, les animaux seront manipulés une fois par jour pour mimer le prélèvement de sang. Les animaux seront amenés en pièce d'expérimentation au moins 30min avant le début et auront un temps dédié à l’entrainement au tapis de course afin de comprendre la consigne. La température corporelle sera mesurée à l’aide d’un thermomètre dédié aux souris par du personnel compétent. Une échelle d'évaluation spécifique permet l'application de points limites stricts et pertinents pour ce projet.
Choix des espèces
Les techniques actuelles permettent de reproduire chez la souris les mutations à l’origine de maladie humaine. En effet, ce modèle est celui dont la physiologie se prête le mieux à l’exploration d’une pathologie déclenchée par l’exercice physique, en particulier par la proximité de ses structures musculaires et de son métabolisme avec l’homme. Par ailleurs, le coup de chaleur d’exercice ou hyperthermie d’effort est une maladie qui survient chez des sujets jeunes tels que des athlètes, le personnel militaire ou les travailleurs en extérieur. C'est pourquoi nous utiliserons des souris jeunes adultes à partir de l'âge de 8 semaines jusqu’à l’âge de 6 mois afin de se rapprocher au mieux de ce qui se passe chez l'homme.
Cibler les lysosomes dans les cellules du glioblastome en inhibant les enzymes CK1a et HOIP
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules de glioblastome sont injectées dans le cerveau de souris dépourvues de système immunitaire, qui reçoivent ensuite deux à trois injections par semaine pendant onze semaines. 300 souris vont être utilisées, dont 180 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les autres à un niveau modéré. Le porteur qualifie de légère la douleur de l'injection des cellules cancéreuses comme celle des traitements répétés, et se borne à indiquer que la tumeur intracrânienne peut entraîner un mauvais état de santé général. Toutes sont tuées pour prélever les tumeurs.
Objectifs
Ce projet cherche à étudier l'impact d'une nouvelle approche thérapeutique pour traiter un type de cancer du cerveau résistant aux traitements. L'idée est d'apporter la preuve génétique de cibles thérapeutiques nouvelles et d’explorer le potentiel thérapeutique de molécules pharmacologiques, afin de ralentir la croissance des cellules cancéreuses et de proposer une nouvelle option pour les patients qui ne répondent pas aux traitements actuels. Actuellement, un médicament associé à la radiothérapie est utilisé pour tuer les cellules cancéreuses. Bien qu'il fonctionne bien au début, de nombreux patients rechutent après un certain temps, ce qui montre qu'il est nécessaire de trouver de nouvelles stratégies thérapeutiques. Récemment, des chercheurs ont découvert qu’une autre voie moléculaire peut aussi provoquer la mort des cellules cancéreuses. Cette approche a montré des résultats prometteurs en laboratoire. Nos recherches récentes ont révélé deux nouvelles cibles dans cette voie. Son blocage rend les cellules cancéreuses plus vulnérables. Nous avons observé que les cellules cancéreuses ne se multiplient plus aussi rapidement, ce qui offre de nouveaux espoirs. L'objectif principal de ce projet est de tester si cette stratégie pourrait ralentir la croissance des tumeurs. Pour cela, nous allons étudier ces traitements chez la souris. Ce projet a le potentiel de conduire à de nouvelles options thérapeutiques pour les cancers du cerveau, avec des perspectives d'applications en clinique pour améliorer la prise en charge des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des cellules dans le développement des cancers du cerveau. En bloquant l'activation de molécules clés, il est possible de contrôler la mort cellulaire in vitro. Mieux comprendre les mécanismes pourrait aussi avoir des applications dans d’autres types de cancers et de maladies liées au fonctionnement cérébral. À court terme, nous allons tester des molécules, afin de voir si elles peuvent être utilisées comme traitements efficaces. À plus long terme, ce projet pourrait améliorer les traitements des cancers du cerveau qui résistent aux thérapies actuelles. Ces stratégies pourraient également être adaptées pour d'autres types de cancers, ce qui permettrait d'élargir l'impact de cette recherche. Les résultats de cette étude pourraient également avoir des applications en médecine vétérinaire, notamment pour le traitement des cancers chez les animaux de compagnie (chiens qui développent ces cancers) ou la faune sauvage. Enfin, bien que les effets environnementaux ne soient pas directs, ce projet pourrait contribuer à réduire l'empreinte écologique de l'industrie pharmaceutique. En développant des traitements plus ciblés et efficaces, il limiterait la production de déchets et l'impact environnemental des traitements traditionnels. En résumé, ce projet vise à approfondir nos connaissances et à valider de nouvelles cibles thérapeutiques. Il pourrait offrir de nouvelles options pour traiter des cancers, tout en apportant des bénéfices pour la santé humaine, animale et l’environnement.
Procédures
Injection de cellules tumorales : entre 30 secondes et 10 minutes (selon la localisation de la greffe), 1 fois. Injection de médicaments et placébo : moins de 2 minutes, 2 ou 3 fois par semaine pendant 11 semaines maximum. Pesée : moins de 2 minutes, 2 fois par semaine. Mesure du volume tumoral : moins de 5 minutes, 3 fois par semaine. Prélèvement sanguin : moins de 2 minutes, 1 fois.
Impact sur les animaux
Les souris ont un système immunitaire inefficace, entrainant une nuisance légère. L'injection de cellules cancéreuses entraine une douleur légère. La prolifération tumorale intracranienne peut entraîner un mauvais état de santé général (perte de poids, faiblesse, atteintes fonctionnelles). Les injections répétées des traitements engendrent une douleur légère.
Devenir
A la fin des procédures ou si un animal atteint un point limite, les animaux seront euthanasiés afin de collecter les tumeurs d’intérêt pour étudier l’effet des traitements sur la progression de la tumeur.
Remplacement
Nous menons une recherche approfondie pour trouver de nouvelles méthodes en laboratoire (in vitro) capables de mieux reproduire la croissance des tumeurs du cerveau et de tester des traitements sur ces modèles. Les techniques existantes ne parviennent pas à capturer la complexité et la diversité de ces cancers, ni à simuler de manière réaliste les interactions entre les différentes cellules dans l’organe cible (cerveau). Les méthodes classiques de culture cellulaire ne sont pas adaptées pour créer des environnements où les cellules tumorales peuvent communiquer comme elles le feraient dans le corps humain. Ces interactions sont cruciales pour comprendre des phénomènes, comme la migration des cellules cancéreuses, leur invasion dans les tissus voisins, ainsi que les réponses immunitaires et vasculaires qui jouent un rôle essentiel dans la progression de la maladie. Bien que des modèles plus avancés, comme ceux utilisant des cellules en 3D (organoïdes), existent, ils ne parviennent toujours pas à reproduire fidèlement tous les mécanismes complexes des tumeurs cérébrales. Ainsi, à l'heure actuelle, il n'existe pas de modèle in vitro capable de simuler exactement les processus biologiques que nous souhaitons étudier dans ce projet. Toutefois, nous restons attentifs aux progrès scientifiques et techniques dans ce domaine et nous nous engageons à intégrer de nouvelles méthodes dès qu'elles seront validées et disponibles.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans nos recherches, notre équipe est formée à l'utilisation de méthodes statistiques spécifiques pour l'expérimentation animale. Ces outils permettent de planifier les expériences de manière rigoureuse, de randomiser les groupes de manière équitable, et d'analyser les résultats de façon fiable en utilisant des tests statistiques adaptés. Les protocoles d'injection des cellules tumorales, basés sur des études existantes, sont validés et fiables. Ceci garantit une prise tumorale optimale chez toutes les souris de l'étude. Cela permet de limiter l'utilisation d'animaux dont les prélèvements seraient inutilisables. Le nombre d'animaux nécessaire pour ces recherches a été minimisé, tout en assurant que les résultats restent statistiquement valides. Le projet se divisera en deux phases : 1) validation génétique et 2) évaluation thérapeutique. Si la première phase ne montre pas de différences significatives, la seconde phase sera annulée, réduisant ainsi de moitié le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Afin de minimiser la souffrance des animaux et de garantir leur bien-être tout au long de l'expérience, nous mettrons en place des mesures de surveillance et d’évaluation de leur état de santé. Les animaux n'ont pas de système immunitaire et seront donc hébergés dans un environnement sanitaire adapté. Un suivi clinique rigoureux sera effectué pour observer les signes, physiques et comportementaux, de détresse. Nous veillerons également à offrir aux animaux un environnement adapté et enrichi. Ceux-ci seront élevés dans des conditions optimales, conformément aux normes européennes, et leur habitat sera enrichi pour favoriser leurs comportements naturels et réduire le stress. Par exemple, nous ajouterons des éléments comme des frisottis de papier dans leurs cages. Pour assurer leur bien-être social, les fratries d’animaux seront groupées par cage, ce qui contribue à leur stabilité émotionnelle et limite le stress. L’ensemble du personnel sera formé à surveiller les animaux au quotidien, en s’assurant que leurs conditions de vie respectent les meilleures pratiques. Concernant les procédures expérimentales, nous adopterons des méthodes visant à limiter au maximum le stress. Les manipulations seront réalisées rapidement, en binôme, et aussi rarement que possible, afin de réduire la gêne et la douleur. Les souris seront placées sur un tapis chauffant lors des anesthésies longues. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique systématique, avec des examens approfondis deux fois par semaine pour détecter tout signe de douleur ou de souffrance. Si l'état des animaux se dégrade, nous mettrons en place un suivi quotidien et ajusterons immédiatement leur traitement contre la douleur ou, si nécessaire, procéderons à une euthanasie pour éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
Les souris utilisées dans cette étude sont immunodéficientes, ce qui signifie qu'elles ne rejettent pas les cellules humaines et peuvent recevoir des greffes de cellules tumorales humaines. Elles sont souvent utilisées pour étudier les cancers car elles sont moins susceptibles de développer des réactions inflammatoires. Le glioblastome est une tumeur cérébrale du sujet adulte, affectant les hommes et les femmes. Pour ces raisons, les animaux mâles et femelles utilisés auront entre 6 et 8 semaines au début de l'étude et seront maintenus jusqu'à 16 semaines supplémentaires, ce qui les amène à un âge de 22 à 26 semaines à la fin de l'expérimentation.
Etudes pré-cliniques de candidat-médicaments dans un modèle murin de douleurs neuropathiques induites par un agent anti-mitotique (oxaliplatine).
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 440 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent quotidiennement de l'oxaliplatine et des candidats médicaments, par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée ou intraveineuse, jusqu'à développer une allodynie, cette hypersensibilité qui rend douloureux un contact ordinaire. S'y ajoutent des tests comportementaux et des enregistrements électromyographiques hebdomadaires, avant une anesthésie profonde suivie d'une perfusion intracardiaque qui les tue. Le porteur justifie le recours aux souris par le fait que les neuropathies périphériques mettent en jeu plusieurs types cellulaires, et conclut que "ce degré de complexité ne peut être atteint qu'avec un modèle animal".
Objectifs
Les neuropathies périphériques et les douleurs neuropathiques font partie des effets indésirables fréquents et sévères des chimiothérapies à base de platine. Ces effets indésirables peuvent conduire à une réduction des doses, voire à un arrêt des traitements anticancéreux, ce qui peut entraîner un échec thérapeutique. Les médicaments actuellement disponibles sur le marché pour contrer ces neuropathies périphériques ne montrent pas d’effet neuroprotecteur suffisant pour atténuer significativement les symptômes et permettre la poursuite du traitement par chimiothérapie. L’objectif de ce projet est de tester l’effet neuroprotecteur de plusieurs candidats-médicaments sur un modèle murin de douleurs neuropathiques lié à la prise de composés anti-mitotiques. Si un effet bénéfique est observé, l’étude visera également à comprendre la pharmacodynamique de ces candidats-médicaments. Divers échantillons biologiques pourront être prélevés sur les modèles après sacrifice, notamment le nerf sciatique, la peau plantaire, les ganglions de la racine dorsale de la moelle spinale et le plasma.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’approfondir la compréhension des mécanismes impliqués dans la douleur neuropathique induite par les composés anti-mitotiques, tels que l’oxaliplatine. Il pourrait ainsi contribuer à l’identification de nouvelles approches thérapeutiques en évaluant l’efficacité neuroprotectrice de certains composés pharmacologiques. Ces douleurs, souvent invalidantes, peuvent constituer un frein à la poursuite des traitements anticancéreux, conduisant parfois à une réduction de la dose ou à l’arrêt du traitement. Trouver un moyen de limiter ces effets secondaires permettrait non seulement d’améliorer la prise en charge des patients, mais aussi d’optimiser le taux de succès des thérapies anticancéreuses en garantissant une meilleure adhésion aux protocoles de soin.
Procédures
Le projet inclut des traitements chroniques (quotidien) par voie orale, injection intrapéritonéale ou sous-cutanée (durée de quelques dizaines de secondes). Des injections intra-veineuses pourront également être réalisées à une moindre fréquence (ex. 1x par semaine et d'une durée de 1 à 2 minutes). Ils seront soumis à des tests comportementaux visant à évaluer l’allodynie (l’allodynie étant une hypersensisbilité à un stimulus normalement indolore, d'une durée de quelques secondes). Ils seront également soumis à des enregistrements électromyographiques (durée de 10 minutes environ). Tous ces tests se dérouleront une fois par semaine maximum.
Impact sur les animaux
Ce projet impliquera plusieurs nuisances pour les souris utilisées. L’administration de composés anti-mitotiques, tels que l’oxaliplatine, est susceptible d’induire des douleurs neuropathiques, pouvant se manifester par une hypersensibilité, une allodynie ou une altération du comportement général. Le traitement quotidien des souris peut également induire un stress, particulièrement lors des premières administrations. De plus, les tests comportementaux réalisés pour évaluer ces douleurs peuvent générer une contrainte supplémentaire. Enfin, en fin d’expérimentation, les animaux seront soumis à une anesthésie profonde suivie d’une perfusion intra-cardiaque, entraînant leur mise à mort pour permettre les analyses histologiques. Toutes ces procédures seront réalisées en veillant à minimiser la souffrance animale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de collecter les tissus pour des analyses complémentaires (histologie).
Remplacement
Les processus pathophysiologiques des neuropathies périphériques impliquent l'interaction de plusieurs types cellulaires. Ce degré de complexité ne peut être atteint qu’avec un modèle animal.
Réduction
Le nombre de souris (n par groupe) a été optimisé pour assurer l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Ceci permet donc de réduire le nombre d'animaux nécessaire et d'optimiser l'utilisation de chaque souris. Des études publiées dans la littérature scientifique suggèrent qu'un nombre de 12 souris par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Ainsi, pour ce projet, nous travaillerons avec n=12 souris par groupe pour détecter d’éventuels effets significatifs de candidats médicaments dans modèle animal de douleur neuropathique.
Raffinement
Le raffinement sera basé sur : (i) la présence d’objets d'enrichissement (papiers pour nids, tunnels en carton), (ii) des approches d'analgésies quand nécessaire, (iii) et le contrôle strict des paramètres physiologiques des animaux (poids, température corporelle). Les animaux seront hébergés par 4 au maximum, avec accès ad libitum à l'eau et à la nourriture. La souffrance des animaux sera limitée au maximum grâce à la recherche quotidienne de signes indicateurs de souffrances. Le projet a défini des points limites. Si un de ces points limites est atteint, le responsable de l’étude sera informé et l’animal sera mis à mort. Si des signes de souffrances sont détectés, le responsable de l’étude sera informé, et un analgésique sera administré. Dans le cas où le traitement analgésique se révèlerait être inefficace, l’animal sera mis à mort.Les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie (avec de la kétamine et de la xylasine) et inclut une stratégie d’analgésie systémique (avec de la buprénorphine) et locale (avec de la lurocaïne).
Choix des espèces
La souris possède un système nerveux complexe, qui présente des similitudes avec le système nerveux humain. D'après la littérature et l'expérience du personnel du laboratoire, ce modèle d’étude est reproductible et pertinent pour l'étude des neuropathies. La souris est donc un modèle approprié permettant la mise en place de protocoles expérimentaux courts, efficaces, simples et reproductibles. Nous avons le matériel chirurgical et les équipements dédiés aux études impliquant des souris. Ce projet utilisera des souris âgées de 12 semaines à leur arrivée, ce qui correspond à un âge adulte chez la souris.
Recherche des mécanismes protecteurs de l’unité motrice dans l’amyotrophie spinale chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Nées plus petites, peinant à se déplacer et parfois mises à l'écart par leur mère, les souris porteuses du modèle d'amyotrophie spinale développent une faiblesse musculaire croissante qui gagne la queue, les oreilles et les pattes. 4 766 souris vont être utilisées, dont 2 283 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une incision de l'extrémité de la queue pour le génotypage, cinq types d'injections dont certaines quotidiennes, et des séances d'activité motrice de vingt minutes tous les jours ou tous les deux jours, sources de fatigue, de perte de poids et de troubles du sommeil. Une partie est tuée pour prélèvement de tissus, l'autre maintenue en vie pour entretenir les lignées et alimenter des études futures.
Objectifs
Notre projet de recherche s'intéresse à une maladie rare qui touche les jeunes enfants et provoque une faiblesse progressive des muscles. Cette maladie est grave : elle atteint le système qui relie les nerfs aux muscles, ce qui rend les gestes de plus en plus difficiles. Dans les cas les plus sévères, elle peut entraîner de graves complications, voire mettre la vie en danger. Aujourd’hui, les traitements existants ne permettent pas de guérir cette maladie. Certains enfants ne peuvent pas y avoir accès, d’autres ne répondent pas favorablement, et ces traitements sont souvent lourds, avec des effets secondaires importants. Cela montre à quel point il est urgent de trouver de nouvelles solutions plus efficaces et mieux adaptées à chaque patient. Face à ces limites, notre recherche vise à mieux comprendre ce qui se passe dans l’organisme dès les tout premiers stades de la maladie, avant même l’apparition des premiers signes. Nous voulons identifier les mécanismes précoces à l’origine du problème, afin d’agir le plus tôt possible et de manière plus ciblée. Nous explorons également des pistes prometteuses, en testant certaines substances capables d’intervenir sur les dérèglements observés. L’objectif est de voir si ces approches peuvent freiner l’évolution de la maladie ou améliorer la qualité de vie des enfants touchés. Ce projet repose sur une vision globale, car cette maladie n'affecte pas seulement une zone précise du corps, mais l'ensemble du système qui permet aux muscles de fonctionner correctement. En progressant dans cette compréhension, nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques, plus efficaces et mieux tolérées que celles disponibles aujourd’hui.
Bénéfices attendus
Tout d’abord, il vise à mieux comprendre les tout premiers signes de la maladie. En repérant ces signes le plus tôt possible, il deviendra peut-être possible d’agir avant que les pertes de force ne soient trop importantes. Une intervention plus précoce pourrait ralentir la progression de la maladie, et ainsi préserver plus longtemps les capacités physiques. Ensuite, ce projet cherche à identifier des approches thérapeutiques nouvelles, plus douces et plus faciles à suivre au quotidien. L’idée est de proposer des solutions qui apportent un réel mieux-être, sans alourdir la vie des patients. Cela signifie moins d’effets indésirables, des soins mieux tolérés, et surtout des actions ciblées, adaptées à chaque personne. Le projet pourrait aussi permettre de mieux accompagner les familles. En comprenant comment la maladie évolue, il sera possible de mieux informer, rassurer, et guider les proches au fil du temps. À terme, ces avancées pourraient transformer la façon dont cette maladie est prise en charge. Elles pourraient offrir une vie plus longue, plus stable, et plus autonome aux personnes concernées.
Procédures
Dans le cadre du protocole expérimental, différentes manipulations sont réalisées sur les animaux. Pour l’identification génétique des souris, une incision à l’extrémité de la queue est pratiquée et peut entraîner une légère perte de sang. Pour évaluer les bénéfices moléculaires et moteurs, nous réaliserons : -5 types d’injections de traitements pharmacologiques. Elles impliquent une contention rapide de l’animal afin d’assurer l’administration correcte du produit et ne dure pas plus de 1min par animal. En fonction du type d’injections, elles peuvent être uniques ou quotidiennes et nécessiter une analgésie et une anesthésie de l’animal avant. -2 types d’activités motrices de 20 min réalisées quotidiennement ou tous les 2 jours, adaptées à l’âge et à l’état de santé des souris.
Impact sur les animaux
Les souris atteintes de la maladie présentent dès la naissance une taille plus petite et des difficultés à se déplacer. Elles peuvent aussi être mises à l’écart par leur mère, ce qui peut affecter leur alimentation et leur hygiène. À l’âge adulte, certaines souris développent une faiblesse musculaire croissante. Avec le temps, des zones de leur corps comme la queue, les oreilles ou les pattes peuvent être progressivement touchées, ce qui complique encore leurs déplacements. Pour certains gestes techniques nécessaires à l’étude, comme l’identification ou l’administration de traitements, les animaux sont manipulés brièvement. Cela peut provoquer un stress passager ou une petite douleur, comme au moment d’une piqûre. Dans certains cas, des effets plus durables peuvent apparaître, notamment si les injections sont répétées. Les tests moteurs, lorsqu’ils sont utilisés comme approche thérapeutique, peuvent également provoquer de la fatigue ou du stress, une perte de poids ou des perturbations du sommeil.
Devenir
À la fin de chaque procédure, deux possibilités s'offrent pour les animaux. La première est qu'ils continuent à vivre pour aider à maintenir et à prendre soin des différents groupes de souris. Cela permet de s'assurer qu'il y ait toujours des souris disponibles pour des études futures. La deuxième possibilité est que les animaux soient mis à mort. Dans ce cas, cela se fait toujours de manière très respectueuse et en suivant des méthodes approuvées pour éviter toute souffrance. L'objectif est de toujours traiter les animaux avec le plus grand soin et respect.
Remplacement
Cette maladie du système nerveux et musculaire est très complexe. Elle touche plusieurs organes en même temps, ce qui rend son étude difficile en laboratoire avec des méthodes simples. Les dommages subis par les nerfs et les muscles ont des conséquences directes sur le mouvement et la coordination, ce qui ne peut être observé qu’en étudiant des animaux vivants. Pour mieux comprendre cette maladie et tester les effets de nos traitements, il est donc essentiel de mener des recherches sur des modèles vivants. Cela nous permet d’analyser de façon complète ce qui se passe dans le corps. Cependant, en parallèle, nous utilisons aussi des techniques sur des cellules cultivées en laboratoire. Ces approches permettent d’explorer plus en détail certains mécanismes biologiques et de faire un premier tri des traitements potentiels, avant de les tester sur des modèles plus complexes.
Réduction
Dans le cadre de nos recherches, nous avons fait en sorte d’utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Notre objectif est de mieux comprendre les effets de cette maladie neurodégénérative, des traitements et des tests moteurs sur le corps. Pour cela, nous avons soigneusement calculé le nombre d’animaux nécessaires afin d'obtenir des résultats solides. Nous analysons ensuite les données recueillies à l’aide de méthodes adaptées à chaque situation. Par ailleurs, pour éviter le non emploi, nous prélevons autant de tissus que possible sur chaque animal après sa mise à mort. Ces échantillons sont ensuite conservés et mis à disposition de l’ensemble des chercheurs de notre équipe. Une liste des tissus encore disponibles est également partagée avec le personnel responsable de la structure, afin qu’ils puissent être utilisés dans d’autres projets, réduisant ainsi encore le besoin d’utiliser de nouveaux animaux.
Raffinement
Pour garantir le bien-être des animaux utilisés dans nos recherches, nous avons mis en place plusieurs mesures visant à réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Les animaux nés dans la même portée sont logés ensemble, afin d’éviter l’isolement. Leur environnement est enrichi avec des matériaux qui leur permettent de se construire un nid, ainsi que des objets leur offrant des cachettes ou des surfaces à explorer. Chaque animal fait l’objet d’un suivi individualisé. Si un animal montre des signes de faiblesse, comme une perte de poids ou des difficultés à se déplacer, des aliments faciles à consommer et des gels d’hydratation sont placés à sa portée. Si son état ne s’améliore pas, nous appliquons des mesures prévues à l’avance pour mettre fin à la procédure, afin d’éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées dans la recherche car leur fonctionnement biologique est assez proche de celui de l’être humain. Cela permet de mieux comprendre certains mécanismes naturels qui protègent le corps, en particulier lorsqu’ils font intervenir plusieurs organes. Ce type d’étude ne peut se faire que sur un organisme entier, ce qui rend l’animal indispensable. Dans le cadre de nos travaux, les souris sont soumises à des exercices physiques adaptés, tout comme cela peut être fait chez l’humain. Cela facilite la comparaison entre les résultats obtenus chez l’animal et ceux que l’on peut espérer chez l’homme. Nous utilisons un modèle animal de référence porteur d’une maladie rare qui touche les neurones responsables du mouvement. Ces modèles sont particulièrement utiles car ils permettent de suivre précisément l’évolution de la maladie, tout en limitant le nombre d’animaux nécessaires. Pour mieux comprendre comment cette maladie évolue, nous observons les animaux à différentes étapes de leur développement : au moment où ils commencent à marcher, lorsqu’ils atteignent la maturité, et jusqu’au vieillissement. Cela nous permet de suivre les changements dans leur corps bien avant l’apparition des signes visibles de la maladie.
Etude du rôle du microbiote intestinal dans le développement et la résistance thérapeutique du glioblastome
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Deux chirurgies cérébrales de dix minutes, deux séances d'irradiation, des gavages de chimiothérapie deux fois par jour, des transplantations de microbiote fécal par gavage cinq jours par semaine : 970 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Une tumeur de glioblastome leur est implantée dans le cerveau, parfois retirée puis traitée, avec prises de sang et prélèvements de fèces chaque semaine. Le porteur annonce des pertes d'appétit et de poids, des signes neurologiques invalidants, une désorientation et des troubles de la mémoire spatiale. Une douleur qui persiste plus de deux jours malgré les soins déclenche la mise à mort de l'animal.
Objectifs
Le glioblastome est la forme la plus agressive des tumeurs cérébrales de l'adulte. La survie médiane est de seulement 14-15 mois. Ce projet vise à comprendre, chez la souris, comment l’intestin et les microbes qui y vivent (le microbiote intestinal) peuvent influencer l’apparition, la progression et la résistance aux traitements de cette tumeur. L’objectif final est de mieux comprendre la maladie pour améliorer les traitements et la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
On ne sait encore peu de choses sur les causes du glioblastome, un cancer du cerveau particulièrement grave. Ce projet cherche à comprendre si les bactéries présentes dans l’intestin, et les substances qu’elles produisent, peuvent influencer l’apparition et l’évolution de ce cancer. Il s’intéresse aussi à la manière dont ces facteurs pourraient modifier la réponse aux traitements habituels comme la chirurgie, la chimiothérapie ou la radiothérapie. En explorant ce lien entre intestin et cerveau – ce qu’on appelle l’axe microbiote-intestin-cerveau – nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles pistes pour mieux traiter la maladie.
Procédures
Les animaux vont subir une procédure chirurgicale : injection intra-cérébrale de cellules de glioblastome associée ou non à l’utilisation d’un agent promouvant l’inflammation intestinale. Certains animaux bénéficieront d’une chirurgie pour retirer la tumeur, suivie d’un traitement par radiothérapie et chimiothérapie. Certaines animaux reçevront une transplantation de microbiote fécale pour évaluer l’effet du microbiote intestinal sain sur la progression du glioblastome. Chaque intervention chirurgicale dans le cerveau dure environ 10 minutes et sera réalisée deux fois chez les animaux concernés. - Les souris seront soumises à des gavages de chimiothérapie 2 fois par jour pendant 3 jours, puis le lendemain de l'irradiation un cycle de 5 jours de traitement sera réalisé. Le gavage dure 1 minute par souris. - Les souris seront soumises à des rayonnements ionisants 2 fois. Cela dure 5 minutes par souris. - Certaines souris seront soumises à une transplantation de microbiote fécale par gavage 1 fois par jour pendant 5 jours sur 2 semaines et après l’intervention chirurgicale pendant 3 semaines. Le gavage dure 1 minute par souris. Le gavage est réalisé sur souris vigile. - Les souris seront soumises à des prises de sang chaque semaine. Cela dure 5 minutes par souris. - Les souris seront soumises à des prélèvements de fèces chaque semaine. Cela dure 5 minutes par souris. À la fin de l’expérience, les souris seront endormies profondément, puis mises à mort.
Impact sur les animaux
Les injections intra-cérébrales peuvent atteindre le bien-être animal en termes d'alimentation. L'irradiation et la chimiothérapie peuvent induire des symptômes ressemblant à l'anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d'apprentissage chez la souris. Les souris seront exposées à des douleurs post chirurgie à l’issue des 2 injections intra-cérébrales (implantation et résection). Le développement de tumeurs cérébrales peut générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre). Le transfert de microbiote peut parfois provoquer des troubles digestifs légers et transitoires chez les souris. L’administration des anitbiotiques peut se traduire par de la déshydratation des souris. De manière générale, chaque manipulation est génératrice de stress.
Devenir
La fin de l’expérimentation implique la mise à mort des animaux afin de pouvoir analyser précisément les effets du glioblastome et des traitements. Les tissus du cerveau et du tube digestif seront conservés congelés, puis découpés en fines tranches pour réaliser des analyses au microscope (appelées marquages immunohistologiques). Ces observations permettent de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et l’impact des traitements à l’échelle cellulaire.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les liens entre l’intestin et le cerveau, un sujet encore difficile à reproduire en laboratoire avec des méthodes uniquement sur cellules. C’est pourquoi l’utilisation de souris est nécessaire dans ce cas, notamment des souris classiques ou génétiquement modifiées. Par ailleurs, pour comprendre comment le glioblastome se propage dans le cerveau, il n’existe pas de meilleure solution actuellement que les études sur l’animal, car les cultures cellulaires ne permettent pas de reproduire toute la complexité de la maladie.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans ce projet a été soigneusement calculé pour garantir que les résultats soient fiables sur le plan scientifique. Environ 10 souris par groupe sont nécessaires pour pouvoir détecter des différences significatives entre les groupes testés, avec une bonne probabilité de ne pas se tromper. Chaque expérience inclura un groupe témoin (non traité) pour permettre une comparaison. Les résultats seront analysés à l’aide de méthodes statistiques adaptées afin de s’assurer de la validité des conclusions.
Raffinement
À leur arrivée, les souris sont installées dans des cages spacieuses, équipées de litière et d’objets d’enrichissement comme des nids végétaux, des rouleaux en carton, des petites maisons et des bâtons à ronger. Ces éléments leur permettent d’exprimer des comportements naturels, comme fouiller, grimper ou ronger, ce qui contribue à leur bien-être. Un premier contrôle de santé est effectué, puis les animaux bénéficient d’une période d’adaptation à leur nouvel environnement. Les souris sont ensuite suivies chaque jour, y compris les week-ends et jours fériés, par le personnel spécialisé de l’animalerie afin de repérer rapidement tout signe de malaise ou de comportement anormal. Pendant certaines phases de l’étude, elles recevront des antibiotiques dans l’eau de boisson. Pour éviter qu’elles ne se déshydratent à cause du goût amer, un édulcorant (sucralose) est ajouté à l’eau. En cas de douleur, les souris recevront immédiatement un traitement antidouleur et, si nécessaire, un complément alimentaire sous forme de gel facile à consommer. Lors des interventions chirurgicales, des gestes sont mis en place pour garantir leur confort : elles sont maintenues au chaud, leurs yeux sont protégés avec un gel, et un traitement antidouleur est administré avant, pendant et après l’opération. Si une douleur persiste au-delà de deux jours malgré les soins, cela constitue un critère pour mettre fin à la vie de l’animal afin d’éviter toute souffrance inutile. Un suivi attentif est également mis en place après la chirurgie. Par exemple, si la plaie cicatrise mal, elle est nettoyée et, si besoin, recousue sous anesthésie. Les animaux seront mis à mort si des signes de souffrance importants apparaissent, comme une perte de poids importante, des troubles neurologiques, des comportements anormaux ou des signes de douleur persistante. Enfin, pour les mises à mort une double dose sédatif/myorelaxant et de morphinique sera utilisée si nécessaire afin d’assurer une prise en charge optimale de la douleur.
Choix des espèces
Pour comprendre comment le système immunitaire peut influencer la relation entre l’intestin et le cerveau, nous utiliserons des souris normales dans lesquelles nous implanterons des cellules tumorales de souris. Nous utiliserons aussi un autre type de souris dont le système immunitaire est affaibli car elles n’ont pas certains types de cellules importantes pour la défense contre les maladies. Ce modèle est utile car les tumeurs se développent de manière très régulière, ce qui permet d’utiliser moins d’animaux. De plus, en implantant des cellules humaines dans ces souris, nous pouvons mieux reproduire certaines caractéristiques du cancer chez les patients. Nous choisirons des souris jeunes, âgées de 7 à 9 semaines, pour que la tumeur se développe bien, car les expériences peuvent durer plusieurs mois, et les animaux plus âgés sont moins robustes.
Evaluation de molécules à visée thérapeutique dans des modèles de Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI)
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 720
Cochons d'Inde : 720
Trois modèles de colite provoquée chimiquement sont proposés à des clients industriels qui font tester leurs molécules : 1 800 souris, 720 rats et 720 cobayes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 2 520 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Les animaux développent crampes abdominales, sang dans les selles, diarrhées et constipation, avec des administrations quotidiennes pendant cinq semaines au maximum et des prélèvements sanguins répétés. Le laboratoire indique ne connaître "ni la nature ni les effets secondaires possibles" des composés qu'il administre, ce qui l'empêche d'anticiper les atteintes. Aucun test statistique n'a servi à fixer les effectifs, dix animaux par groupe ayant été retenus sur la base de l'expérience de l'équipe et de la littérature.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments dans des modèles de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin telles que la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique. En effet, ces deux pathologies sont de plus en plus rencontrées au niveau mondial et des traitements efficaces sont nécessaires car ces pathologies se caractérisent par des poussées inflammatoires induisant de fortes douleurs abdominales, des diarrhées fréquentes et sanglantes. 3 modèles différents induits chimiquement seront développés pour mimer ces deux pathologies humaines et nous pensons réaliser 1 à 2 études par an selon les modèles (soit 25 études au total).
Bénéfices attendus
Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. En effet, les maladies inflammatoires de l’intestin sont multifactorielles et leur origine est encore méconnue bien qu’une prédisposition génétique soit avérée.
Procédures
Les animaux vont être anesthésiés (environ 5 min) pour avoir des administrations de composés à tester ou d’inducteur de pathologie. Ces gestes sont rapides (environ 1 min) et les animaux seront remis immédiatement dans leur cage d’hébergement avec leurs congénères. Les animaux auront également des administrations de composés sur animal vigile (idem geste rapide d’environ 1 minute) pendant 5 semaines maximum selon les modèles. Les animaux auront une légère contention pour pouvoir récupérer des fèces ou seront mis dans une cage individuelle pendant 1 heure maximum pour pouvoir avoir un fèces. Les animaux pourront avoir des prélèvements sanguins au cours de l’expérimentation ou en terminal.
Impact sur les animaux
Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux dues aux candidats médicaments. Toutefois, des manipulations, administrations répétées, prélèvements de sang, anesthésies sur les animaux peuvent provoquer du stress, une légère douleur (douleur de l’aiguille). Les modèles utilisés miment des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, par conséquent les animaux vont avoir les mêmes symptômes que ceux observés chez l’Homme à savoir des crampes abdominales, du sang dans les selles, des douleurs abdominales, des diarrhées, de la constipation.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des organes seront collectés.
Remplacement
Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments
Réduction
Nous utilisons une méthode non invasive (test de présence de sang dans les fécès) pour évaluer l’effets des candidats médicaments à tester. De plus, les animaux seront évalués avant tout induction de la pathologie. Ainsi chaque animal sera sont propre contrôle, permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux par groupe. Aucun test statistique sera utilisé pour calculer le nombre d’animaux par groupe mais de par notre forte expérience en expérimentation animale et dans ses modèles, les publications scientifiques publiées, un nombre minimum de 10 animaux par groupe sera utilisé pour avoir des résultats statistiquement différents et fiables. Des tests statistiques seront réalisés pour évaluer l’efficacité des candidats médicaments à tester.
Raffinement
Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et auront une phase d’acclimatation de 3-4 jours minimum avant d’être manipulés. Un enrichissement sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux (aspect général de l’animal, pâleur, poils hérissés, sales ou toilettage, prostration ou non, difficulté à se mouvoir, plaie…) sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être. Les procédures sous anesthésie seront réalisées sur plaque chauffante thermorégulée afin d’éviter toute hypothermie de l’animal. Des analgésiques seront administrés si besoin selon les protocoles expérimentaux. Si un animal présentait un début des symptômes des signes cliniques de point limite, il serait soigné, hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin (adaptation des soins réalisés en fonction de l’état de l’animal). Si son état ne s’améliorait pas dans les 72h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et réaliseraient une mise à mort.
Choix des espèces
Chaque espèce présente une sensibilité différente pour les modèles. Dans le but d’une plus grande homogénéité des réponses et donc pour limiter le nombre d’animaux nécessaire, nous utiliserons des espèces « sensibles » (plus reproductibles). Ainsi, pour chaque modèle les bonnes espèces seront utilisées (le choix des animaux dépendra du mécanisme et/ou cible du candidat médicament). Tous ces modèles sont bien décrits dans la littérature internationale. Les animaux utilisés seront au moins âgés de 6 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines.