Procédures sévères
Impact des différentes répétitions génétiques sur le phénotype des modèles murins de la dystrophie myotonique de Steinert
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Issues d'un élevage maintenu sur place, 14 580 souris porteuses de la mutation de la dystrophie de Steinert vont être utilisées, 10 935 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 3 645 un niveau sévère. Une partie porte un phénotype dommageable, retard de croissance, anomalies musculaires, pousse anormale des dents gênant l'alimentation et espérance de vie réduite. Chaque nouveau-né subit une biopsie pour génotypage, les adultes passant des tests de force musculaire, de mémoire et d'anxiété, et une partie une chirurgie sans réveil. Les reproducteurs sont tués quand ils cessent d'être fertiles, des femelles gestantes sont expédiées vers un autre site, et les souris non utilisées ici partent vers d'autres projets au titre de l'utilisation continue.
Objectifs
La dystrophie myotonique de Steinert appelée aussi dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie rare et multisystémique, avec un large éventail de symptômes cliniques affectant des patients de tous âges et des deux sexes. La DM1 est l'une des formes les plus courantes de dystrophie musculaire. Bien qu'elle ait été initialement caractérisée par des symptômes musculaires tels que la faiblesse musculaire, la myotonie, les défauts de conduction cardiaque ; elle est hautement multisystémique (c’est-à-dire qu’elle peut aussi affecter d’autres organes). Les manifestations neuropsychologiques sont très invalidantes et particulièrement prononcées dans les formes précoces de la DM1. Cette maladie est causée par des répétitions anormales (plus de 50) dans un gène, entraînant l'accumulation de protéines toxiques dans le noyau des cellules. Les symptômes sont corrélés avec la taille des répétitions. Afin d'étudier cette maladie au cours du développement et dans différents tissus, nous avons développé un modèle de souris transgéniques porteuses du gène muté responsable de la DM1. Ces souris transgéniques reproduisent certaines caractéristiques de la maladie. Nous avons différents modèles murins avec un nombre plus ou moins important de répétitions. Ainsi, l’objectifs de ce projet est de comparer ces différents modèles pour étudier l’impact des différentes répétitions et l’endroit où elles s’intègrent dans le génome sur le phénotype des animaux.
Bénéfices attendus
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la forme la plus fréquente de dystrophie musculaire chez l'adulte. Sa prévalence mondiale est estimée à 1 personne sur 8000, avec des variations selon les régions. Une étude récente suggère une prévalence globale pouvant atteindre 1 cas sur 2400 individus. La DM1 est une maladie chronique, évolutive et multisystémique (touchant plusieurs tissus), ainsi la prise en charge mobilise de nombreuses ressources médicales, sociales et familiales. Les soins de santé actuels se concentrent sur la réduction des incapacités grâce à des approches médicales multidisciplinaires, entraînant des coûts atteignant en moyenne 50 000 euros par patient par an. Ces dépenses peuvent s’élever à 1,5 million d’euros au cours des deux premières années de vie dans les cas congénitaux les plus sévères. Un modèle murin est particulièrement utilisé depuis plusieurs années pour étudier les conséquences de la mutation DM1 dans différents tissus et au cours du développement. Il est utilisé par de nombreux laboratoires académiques et pharmaceutiques pour des études précliniques afin de tester différentes approches thérapeutiques. Il est donc indispensable de continuer d'étudier ce modèle et les autres modèles émergents afin de déterminer l’impact du type de mutation sur la maladie. Ceci favorisera la compréhension du fonctionnement de la maladie et favorisera la recherche préclinique. A long terme : les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre d’autres affections humaines ayant des mécanismes similaires (la dystrophie myotonique de type 2, l’ataxie spinocérébelleuse de type 8, l’ataxie de Friedreich et d’autres formes) pour lesquelles les études sur la DM1 sont des références.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, une biopsie sera réalisé pour génotypage. La biopsie est réalisée sur animal vigile, 1 seule fois et l'acte dure moins de 1minute. Une partie des animaux sera soumise à une chirurgie sans réveil. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés, l'acte dure environ 10 minute. Une autre partie suivra des tests comportementaux simples permettant d'évaluer la force musculaire, la réaction à la nouveauté, l'exploration, l'anxiété et la mémoire. Les tests sont réalisés sur animal vigile. Ils sont réalisés une fois par animal et durent de 5 à 30 minutes. Enfin, un dernier test sera réalisé pour évaluer la capacité à ressentir des émotions positives et agréables. Ce test sera réalisé sur animal vigile, il sera réalisé 1 fois et durera 5 jours.
Impact sur les animaux
Une partie des animaux utilisés lors de ce projet présentent un phénotype dommageable qui induira un retard de croissance, des anomalies musculaires et des anomalies du comportement. Le phénotype pourra induire également une réduction de l'espérance de vie des animaux. Le phénotype pourra aussi induire une pousse anormale des dents qui peut géner la prise alimentaire et qui peut nécessiter une taille des dents qui pourra engendrer un léger stress chez l'animal. Une biopsie pour génotypage sera également réalisée chez les nouveaux-nés, elle pourra induire une douleur légère de courte durée. A l'âge adulte les animaux réaliseront des tests comportementaux simples qui pourront induire un léger stress à cause de l'environnement nouveau ainsi qu'une fatigue musculaire. Enfin, une chirurgie sans réveil sera effectuée sur certains animaux, l'anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse respiratoire.
Devenir
Dans le cadre de ce projet, des femelles gestantes seront exportées vers un autre site afin de réaliser des mesures de respiration chez les nouveeaux-nés. Une partie des animaux sera euthanasiée au cours de ce projet afin de réaliser des prélèvements pour effectuer des analyses moléculaires et histologiques sur les tissus. Les reproducteurs seront euthanasiés lorsqu'ils ne seront plus fertiles. Enfin, les animaux issus des accouplements qui ne seront pas utilisés dans ce projet seront utilisés dans le cadre d'autres projets de recherche autorisés dans le cadre d'une utilisation continue.
Remplacement
Le projet se concentre sur une maladie humaine rare (DM1). Bien que certains mécanismes cellulaires puissent être étudiés dans des modèles de culture cellulaire artificiels, l'utilisation d'un modèle animal permet d'étudier les mécanismes spécifiques aux tissus et aux cellules. L'utilisation de souris génétiquement modifiées est nécessaire pour tester de nouvelles thérapies dans la maladie cérébrale de la DM1. Ces modèles sont indispensables aujourd'hui pour les tests précliniques avant de passer aux tests cliniques chez les patients.
Réduction
14 580 animaux seront utilisés dans ce projet. Afin de réduire et d’optimiser le nombre d’animaux, le protocole d’étude a été développé avec une réduction du nombre d’animaux utilisés dans la mesure où tous les animaux issus des croisements (sans distinction de sexe) seront utilisés. Les accouplements seront toujours adaptés aux besoins pour les projets en cours autorisés afin de ne produire que les animaux nécessaires. En cas d'arrêt des projets sur une longue période, la lignée pourra être cryoconservée. Les souris n’ayant pas le génotype d’intérêt seront utilisées comme contrôles négatifs dans les différentes expériences. De plus, le protocole est établi de manière à ce que chaque animal testé permette d’obtenir le plus de ré́sultats possibles en physiologie, biologie moléculaire, histologie et ce, sur plusieurs tissus.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum (nidification et mastication) et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Les animaux sont déjà acclimatés à l'environnement car l'élevage est dans l'établissement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. En effet, tout sera mis en place pour limiter l'expression du phénotype dommageable (vérification de la dentition, ajout d'aliment hydraté facilement accessible). Les souriceaux seront délicatement manipulés et ils seront séparés de leur mère sur une courte durée (quelques minutes) pour limiter leur stress. Pour les tests comportementaux les animaux seront manipulés dans une pièce dédiée au calme et un délai de récupération sera toujours respecté. Une anesthésie et une analgésie est mise en place dès que nécessaire (chirurgie sans réveil). Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Si certains mécanismes cellulaires peuvent être étudiés en culture, seule l'utilisation d'un modèle animal permet d'étudier les mécanismes tissu-spécifiques. Ces modèles sont indispensables aujourd'hui pour les tests précliniques avant de passer aux tests cliniques chez les patients. Nous utilisons un modèle murin car nous disposons d'un modèle, que nous avons développé, de la dystrophie myotonique de type 1. Ce modèle développe des phénotypes comme chez l'Homme et est donc un modèle de choix dans ce projet. Les animaux seront utilisés à partir de 7 jours de vie et jusqu'à 8 mois. Les analyses seront réalisées à l'âge de 7 jours car c'est un âge important à étudier pour comprendre les mécanismes de la pathologie. Les animaux seront également utilisés à 2 mois car à cet âge le phénotype des animaux est bien présent. Enfin les animaux seront utilisés jusqu'à 8 mois pour le maintien de la lignée car les animaux sont fertiles jusqu'à cet âge.
Evaluation de la robustesse des poussins vis-à-vis de la bactérie E. coli selon différentes conditions d’alimentation post natales
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
475 poussins de deux à quatre jours vont être utilisés, 290 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 185 un niveau léger. Ils reçoivent une inoculation d'E. coli sous la peau, un geste de quinze secondes qui peut freiner leur croissance, les rendre léthargiques et provoquer une septicémie mortelle. Tous sont tués pour autopsie et réisolement bactérien, y compris ceux qui, prostrés et incapables de se déplacer après sollicitation, seront mis à mort avant terme. L'étude vise à mesurer si un accès plus rapide à l'eau et à l'aliment rend les poussins plus résistants, et le porteur écrit que pour cette question l'utilisation des animaux est "indispensable".
Objectifs
Dans les conditions commerciales, les œufs fertiles provenant des élevages reproducteurs sont acheminés au couvoir (entreprise d’accouvage). Ces œufs sont mis dans des incubateurs pendant 18 jours puis transférés en éclosoirs pendant 3 jours pour faire naître les poussins. Dans l’éclosoir, l’écart entre le premier et le dernier poussin éclos peut atteindre 36 h. Ils sont ensuite sortis, parfois sexés, triés, vaccinés et transportés vers l'élevage. Considérant ces étapes, certains poussins attendent jusqu’à 72 h avant de s’abreuver et s’alimenter. Or, selon la littérature, cette privation, dès 36 h, altère le développement des organes, l’immunité, la thermorégulation et la réponse au stress. Pour améliorer les conditions post-éclosion et répondre à des attentes sociétales d’amélioration du bien-être animal en élevage, des solutions techniques sont en cours de développement pour apporter de l’eau et de l’aliment directement dans l’éclosoir ou d’installer les œufs à couver (à 18 jours) directement à l’élevage permettant aux poussins de naitre à leur rythme dans leur milieu de vie, sans manipulation et avec accès immédiat à l’eau et à l’aliment. Ce projet vise à objectiver, de façon contrôlée, les bénéfices de ces pratiques, en évaluant la robustesse des poussins en les soumettant à une inoculation par une bactérie appelée Escherichia coli (E. coli). La souche de E. coli choisie présente une pathogénicité modérée chez le poussin. Nous avons choisi le modèle E. coli car la colibacillose aviaire est la maladie bactérienne la plus fréquente en élevage de volailles avec de la mortalité fréquente à 3-4 jours après la mise en place en élevage. Les évaluations seront faites d'une part sur des poussins issus de poules reproductrices jeunes et d'autre part sur des poussins issus de poules âgées. Ces deux âges représentent des périodes à risque d'apparition de la colibacillose et correspondent à des périodes de fragilité pour le poussin.
Bénéfices attendus
La colibacillose aviaire est la maladie bactérienne la plus fréquente chez les volailles. Elle entraine une utilisation fréquente d’antibiotiques, contribuant ainsi à la sélection et à la diffusion de gènes de résistance chez l’animal et dans l’environnement. Renforcer la robustesse des poussins nouvellement éclos en leur permettant un accès le plus rapide possible à l’aliment et à l’eau permettrait de lutter contre la colibacillose et, de fait, diminuer le taux de mortalité et l’utilisation des antibiotiques pendant la première semaine de vie.
Procédures
Les interventions sur les animaux seront : - Inoculations d’E. coli par voie sous cutanée (poussins) qui durent environ 15 secondes par animal, contention comprise - Pesée des animaux avant inoculation d’E. coli et en fin de période de suivi pour la procédure 3
Impact sur les animaux
Les inoculations d’E. coli aux poussins sont susceptibles de les rendre malades. Les symptômes peuvent se manifester par un retard de croissance, un abattement de l’animal (léthargie) et, dans les cas les plus graves, par une septicémie entrainant la mort.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort parce que des autopsies doivent être pratiquées pour constater des lésions et effectuer des réisolements bactériens
Remplacement
La colibacillose aviaire est la maladie bactérienne la plus fréquente chez les volailles. Elle entraine une utilisation fréquente d’antibiotiques, contribuant ainsi à l’aggravation de la résistance aux antibiotiques. Lorsque l’on cherche à évaluer si des stratégies d’alimentation très précoce pourraient aider les poussins à être plus résistants, l’utilisation des animaux est indispensable.
Réduction
Au total, 475 animaux seront utilisés dans les trois procédures du projet. Le nombre de poulets a été fixé au minimum acceptable pour atteindre les objectifs du projet, à partir de données obtenues de précédents projets.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en animaleries (au sol, sur litière) ou en isolateurs. Dans les deux cas, ils bénéficieront d’enrichissements appropriés (plateformes et éléments de perchage et de picorage). Les inoculations aux poussins sont susceptibles de les rendre malades. Pour détecter une éventuelle souffrance des animaux, ils seront surveillés de près (4 à 5 passages par jour en plus d’observations par caméra) pour détecter des comportements anormaux (abattement ou prostration par exemple) par une évaluation de leur état clinique (normal, abattu, prostré). Tout animal prostré ne pouvant se déplacer après sollicitation sera mis à mort.
Choix des espèces
Poussins de 2 à 4 jours d’âge qui sont concernés en premier lieu par la colibacillose précoce. le but du projet est de développer des stratégies d'alimentation précoce pour améliorer la robustesse des poussins.
Mise au point de protocoles de radiothérapie et chimiothérapie sur des modèles murins de tumeurs cérébrales
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
792 souris reçoivent une greffe de cellules tumorales directement dans le cerveau, 216 d'entre elles subissant en plus une résection de la tumeur, 528 jusqu'à dix séances d'irradiation et 720 dix gavages de médicament anticancéreux. Toutes sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et toutes sont tuées, 264 par une chirurgie terminale de prélèvement du cerveau. Le porteur décrit les traitements standards comme inefficaces à prolonger la survie des patients, et ce sont pourtant ces mêmes protocoles de radiothérapie et de chimiothérapie qu'il reproduit chez la souris, pour disposer d'une base de comparaison. Une partie des animaux sont des souris nude, immunodéficientes par construction, chez qui la progression tumorale entraîne perte d'appétit et perte de poids.
Objectifs
L'objectif de ce projet consiste à reproduire in vivo les schémas standards de traitement de radiothérapie et de chimiothérapie qui sont utilisés en clinique chez l’humain. Ces modèles nous permettront de tester plus tard, en comparaison, l'efficacité de nouveaux médicaments contre ces tumeurs pour lesquelles la médecine ne dispose actuellement que d'un arsenal thérapeutique limité.
Bénéfices attendus
Les tumeurs cérébrales primitives malignes sont des cancers très agressifs avec un pronostic très défavorable, malgré les traitements standards comme la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie. L'inefficacité des traitements actuels pour prolonger la survie des patients rend essentiel le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. L’utilisation de la radiothérapie in vivo et la transposition des protocoles actuellement utilisés en clinique nous permettra de mieux comprendre les mécanismes liés à la résistance thérapeutique et de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les tumeurs cérébrales.
Procédures
Les animaux recevront une greffe intracérébrale de cellules tumorales (792 animaux, une seule intervention de 30 minutes environ). Certains animaux feront l’objet d’une résection tumorale (216 animaux, une seule intervention de 30 minutes environ). La greffe intracérébrale et la résection tumorale sont des procédures chirurgicales. Des animaux recevront une administration orale par gavage de médicament anticancéreux (720 animaux, intervention de 30 secondes environ, 10 interventions /animal). Des animaux recevront une administration intrapéritonéale de médicament anticancéreux (72 animaux, intervention de 30 secondes environ, 6 interventions /animal). Des animaux seront traités par radiothérapie (irradiations) (528 animaux, intervention de 2 minutes environ, 10 interventions maximum /animal). Une chirurgie terminale sous anesthésie générale en vue du prélèvement du cerveau sera effectuée (264 animaux, intervention d’environ 10 minutes, 1 seule fois /animal car conduit à la mort de l'animal).
Impact sur les animaux
La manipulation, contention des animaux, les injections d'anesthésiques ou d'analgésiques sont générateurs de stress pour les animaux. Les injections entrainent également une douleur légère de courte durée. La craniotomie et la résection peuvent générer des douleurs post-opératoires. La radiothérapie est susceptible de provoquer des troubles moteurs. La progression tumorale provoque à terme une perte d'appétit, donc une malnutrition et finalement une perte de poids. Des souris seront traitées par gavage. Les souris nude sont immunodéficientes.
Devenir
Pour chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés dans le cadre des études de survie, ou pour les analyses histologiques.
Remplacement
L'efficacité thérapeutique de la radiothérapie associée a de la chimiothérapie sur la croissance tumorale de tumeurs cérébrales nécessitent une approche expérimentale in vivo. En effet, il n’existe pas à ce jour de système suffisamment robuste pour mimer toute la complexité biologique et physiologique de ces tumeurs. Ce travail sur l'animal vivant s'inscrit dans la continuité d'expériences et de résultats que nous avons obtenus in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé en nous appuyant sur notre experience de plus de 15 ans et sur des tests statistiques appropriés adaptés aux petits échantillons. Cela nous permet de calculer au plus juste le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats reproductibles et statistiquement relevants.
Raffinement
Pour le bien-être de l'animal, les souris seront logées avec un enrichissement (copeaux de bois, dômes). Les animaux seront anesthésiés avant l’intervention chirurgicale. Avant chirurgie, une analgésie est prévue. Un anesthésique local sera injecté sur le site d’incision et appliqué aux points de pression de l’appareil stéréotaxique. L’imagerie de bioluminescence sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Pour les administrations orales, nous utiliserons des sondes souples pour éviter la moindre irritation ou blessure. Les cages pourvues de couvercles filtrants seront disposées dans une armoire ventilée. La détection de toute souffrance de l’animal sera assurée et le niveau de souffrance évalué en fonction d'une grille de score. En fonction des scores obtenus, il sera envisagé une analgésie ou l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
Les données bibliographiques démontrent que le modèle murin est le plus adapté pour aborder les questions relatives aux tumeurs cérébrales. Les tumeurs cérébrales générées dans ces différents modèles animaux sont particulièrement similaires aux tumeurs humaines. Les souris seront réceptionnées à l’animalerie à l’âge de 5 semaines et utilisées à l’âge de 6 semaines, en accord avec les protocoles décrits pour ces modèles physiopathologiques.
Mécanismes d’action du lithium
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt jours d'injections un jour sur deux, ou des privations de sommeil de six heures par jour répétées: 540 rats vont être utilisés pour leur induire un état décrit comme maniaque, 270 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 270 un niveau modéré. Ils subissent aussi une chirurgie d'implantation de pompe osmotique, jusqu'à deux prélèvements sanguins et sept tests comportementaux que le porteur qualifie de non invasifs sans les nommer. Tous sont tués à l'issue pour des analyses histologiques, l'objectif étant de comprendre comment agit le lithium, prescrit depuis soixante-dix ans sans que son mécanisme cellulaire soit élucidé. Le rat est retenu pour un volume cérébral plus adapté que celui de la souris à l'imagerie que doivent mener les collaborateurs du porteur.
Objectifs
Le trouble bipolaire (TB) est un trouble psychiatrique chronique grave qui touche 1 % de la population adulte. Le TB se caractérise par des fluctuations de l'humeur tout au long de la vie, allant d'épisodes dépressifs à des épisodes maniaques. Le lithium (Li) en est le traitement de référence depuis 70 ans, grâce à ses propriétés stabilisatrices de l'humeur découvertes par sérendipité. Cependant, nombreux aspects du mode d'action cellulaire thérapeutique du Li restent inconnus. Toutefois, entre les mécanismes cellulaires potentiellement impliqués dans l’action du Li nous pouvons mentionner : 1) des changements dans la plasticité synaptique ; 2) une augmentation de la neurogenèse ; 3) un effet neuro-immunomodulateur. Dans ce contexte, plusieurs questions restent encore sans réponse : comment les changements induits par le Li- sont-ils corrélés avec les autres effets cellulaires ? Les effets cellulaires thérapeutiques du Li sont-ils uniformes ou non dans le cerveau ? Finalement, ces changements sont-ils spécifiquement associés à des changements comportementaux bénéfiques dans le TB ? Ainsi, l’objectif de ce projet sera de comprendre les mécanismes d’action du Li a niveau cellulaire dans des animaux dit-maniques.
Bénéfices attendus
La pathologie étudiée se caractérise par des fluctuations de l'humeur tout au long de la vie, allant d'épisodes dépressifs à des épisodes maniaques. Le médicament étudié en est le traitement de référence depuis 70 ans, grâce à ses propriétés stabilisatrices de l'humeur découvertes par sérendipité. Ainsi, son mécanisme d'action est encore méconnu, tant au niveau moléculaire que cellulaire. En cherchant à comprendre quels sont les mécanismes d’action du médiament, cette étude permettra d’améliorer notre connaissance et notre compréhension de la physiopathologie de troubles bipolaires. De même, dans ce projet, les études histologiques et immunochimiques sur les rats permettront de tirer des conclusions sur les effets cellulaires sous-jacents du médicament chez l'homme. Nos résultats faciliteront le développement de nouveaux traitements pour la pathologie étudiée ciblant les actions cellulaires révélées et pourrait contribuer au développement des nouvelle stratégiques thérapeutiques alternatives.
Procédures
Dans ce projet, les rats pourront être soumises à différents types d’interventions : - Induction d’un phénotype dit-maniaque. Chaque rat ne pourra subir qu’une seule fois un des modèles de manie (injections un jour sur deux, de manière chronique pendant 20 jours ou restriction du sommeil de façon répétée (6 heures par jours) - Tests de comportement non-invasifs pour tester le phénotype dit-maniaque. Les rats devront réaliser au maximum 7 tests comportementaux différents (maximum 2 test/jour ; duration total : 6 Jours). - Procédures chirurgicales sous anesthésie générale. Chaque rat sera soumis à une seule intervention (duration : 15 min). - Prélèvement sanguin (durée : 3 min). Chaque animal subira un maximum de deux prélèvements sanguins, séparés au minimum de 15 jours.
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés aux procédures : 1) détresse induit et attendu pour les modèles de manie. Cependant, notre stratégie expérimentale par rapport à des travaux précédents (durée réduite de restriction de sommeil, hébergement groupé pendant la restriction de sommeil) 2) Des pompes osmotiques seront introduites par chirurgie sous anesthésie générale et analgésie chez les rats. Les chirurgies pourraient générer un stress, une douleur légère et de l’inconfort de courte durée (2 jours) liés à la chirurgie.. 3) La présence de dispositifs d’administrations insérés par chirurgie pourrait générer un léger inconfort (durée maximale de l’expérience : 15 jours).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés puisqu’il est nécessaire de réaliser des études histologiques sur les tissus à l’issue de chaque procédure
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative aux techniques in vivo pour étudier les circuits neuronaux impliqués dans le phénotype dit-manique et l’action du médicament. Toutefois, notre stratégie expérimentale est conçue de façon à réduire au maximum le nombre d’animaux tout en évitant au maximum tout stress et inconfort de l’animal non-nécessaire à l’induction du modèle expérimental de manie.
Réduction
L’étude statistique impose des cohortes comprenant un nombre suffisant d’animaux afin d’avoir une évaluation pertinente de l’effet des différentes conditions expérimentales sur le comportement et les analyses histologiques. Le nombre de rats minimum par groupe a été calculé pour pouvoir utiliser des tests paramétriques, plus puissants que les tests non paramétriques grâce à des expériences similaires déjà réalisées par nos collaborateurs. Nous utiliserons des tests statistiques adaptés pour comparer les groupes. De plus, nous nous attacherons à décrire au mieux le phénotype des animaux utilisés à l’aide d’une batterie de mesures comportementales et physiologiques. Cela nous permettra de réduire la variabilité intra-individuelle de chacun des tests, et ainsi de nécessiter d’un moins grand nombre d’individus pour évaluer l’effet de nos modèles et des traitements.
Raffinement
Tous les efforts seront mis en place pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance et angoisse de l’animal. Pour cela, des points limites précoces et spécifiques seront bien définis et mis en place. Selon les signes cliniques présentés par les animaux, nous pourrons notamment avec recours à : - un complément alimentaire hautement calorique (gel hydrique) - chauffage des cages - réhydratation sous cutanée - renforcement d’enrichissement des cages De plus, la durée d’acclimatation à l’animalerie sera d’une semaine minimum. Durant la chirurgie, des anesthésiques et antalgiques seront utilisés, ainsi que des antalgiques de nouveau en post-chirurgie. Tout ceci est indispensable pour le bien-être de l’animal ainsi que pour la validité des résultats des tests comportementaux.
Choix des espèces
Le choix du rat comme modèle animal est justifié par le fait que les circuits impliqués dans les réponses émotionnels sont très bien conservés entre l’homme et les rongeurs. Par conséquent notre travail permet d’étudier les mécanismes d’action du médicament sur une espèce mammifère mais phylogénétiquement éloignée de l’homme. Le modèle chez les rongeurs est validé dans la littérature scientifique et largement utilisé. Le volume cérébral chez le rat est plus adapté que celui de la souris à l’imagerie cérébrale que sera réalisé par nos collaborateurs et devra être comparable avec notre étude, en particulièrement. De plus, en dehors de l’induction du phénotype dit-maniaque souhaité pour l’étude, le type de procédures effectuées dans ce projet sont relativement bien tolérées par les animaux et des traitements anesthésiques et antidouleurs très efficaces existent pour cette espèce et seront appliqués pour ce projet. Nous utiliserons tout au long du projet des jeunes rats adultes, âgées de 7-8 semaines, car nous étudions des modèles chez le sujet adulte.
VaccinoLIV : Étude de l’immunogénicité et de l’efficacité chez la souris de candidats vaccins recombinants
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Certaines souris sont infectées par des virus humains pathogènes ou par le parasite du paludisme murin, une infection qui peut provoquer fièvre, prostration, perte de poids et paralysie. 4 622 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 312 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. D'autres sont greffées de cellules tumorales, avec des tumeurs qui peuvent s'infecter ou s'ulcérer, et reçoivent des injections de virus de la rougeole modifiés une à deux fois par semaine pendant dix semaines. Le porteur écrit que la souffrance liée à l'infection "précédera la mort de l'animal" et, quelques lignes plus loin, que la mort comme point limite est strictement évitée.
Objectifs
L’objectif du projet est l’évaluation préclinique chez la souris de l’immunogénicité et de l’efficacité des différents candidats vaccins développés au laboratoire. Les capacités anticancéreuses de virus de la rougeole modifiés seront aussi évaluées dans des modèles de greffes de tumeurs syngéniques. Ces objectifs sont justifiés du point de vue scientifique car ils permettent de démontrer la fonctionnalité des candidats vaccins ou thérapeutiques. Le but ultime de ce projet est la mise à disposition de vaccins préventifs contre plusieurs pathologies infectieuses graves, ainsi qu’un possible traitement contre certains cancers, deux domaines d’impact majeur en santé publique.
Bénéfices attendus
Les candidats vaccins développés dans le laboratoire sont destinés à être évalués par la suite dans des essais cliniques. Leur évaluation préalable dans un modèle murin permet de démontrer leur efficacité et leur sûreté préclinique et de définir les doses et schémas vaccinaux. Le but ultime de ce projet est la mise à disposition de vaccins préventifs contre plusieurs pathologies infectieuses graves pour lesquelles le besoin médical est immense, ainsi qu’un traitement viro-thérapeutique contre certains cancers pour lesquels le besoin médical et le marché sont également immenses.
Procédures
Les animaux sont immunisés par voie intrapéritonéale, intramusculaire, intradermique, intraveineuse ou orale selon l'agent pathogène ciblé (quelques secondes par animal). Les prélèvements sanguins à la veine rétro-mandibulaire sont effectués à J0 - J7 - J28 - J60 après la vaccination (quelques secondes par animal). Pour évaluer l'efficacité des vaccins, certaines souris seront confrontées à des épreuves infectieuses (quelques secondes par animal) par des virus humains pathogènes ou non-pathogènes chez les souris contrôles ou par le parasite du paludisme Plasmodium berghei, pathogène. Le suivi du challenge est effectué sur une goutte de sang récupérée à la queue de chaque animal à J1, J2, J3, J5, J7, J10 (quelques secondes par animal). Pour évaluer les propriétés immuno-oncolytiques des vaccins, les souris seront greffées avec des cellules tumorales (quelques minutes par animal). Le traitement des tumeurs est effectué par des injections intratumorales, intrapéritonéales, intramusculaires, intradermiques ou intraveineuses de vaccins recombinants contre la rougeole (quelques secondes par animal). Les vaccins candidats sont inoculés (quelques secondes par animal) une ou deux fois par semaine pendant un maximum de 10 semaines.
Impact sur les animaux
Pour évaluer l'efficacité des vaccins recombinants, certaines souris seront confrontées à des épreuves infectieuses par des virus humains pathogènes ou non chez les souris contrôles, ainsi que par le parasite du paludisme murin Plasmodium berghei, également pathogène. Selon l'agent testé, l'infection peut entraîner une souffrance (fièvre, prostration, perte de poids, paralysie) qui précédera la mort de l'animal. Pour évaluer les propriétés anticancéreuses des candidats vaccins, les souris seront greffées avec des cellules tumorales syngéniques qui peuvent entrainer des effets indésirables. En effet, la croissance des tumeurs chez la souris peut provoquer une gêne ou affecter le comportement ou la locomotion. La tumeur peut s'infecter ou s'ulcérer.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.
Remplacement
Il n'existe pas d'alternatives non-animales dans le domaine de la recherche préclinique sur les vaccins recombinants. En absence de telles alternatives, l'utilisation d'animaux vivants dans les procédures expérimentales est prévue pour atteindre les objectifs du projet. L'étude des réponses immunitaires des candidats vaccins nécessite l'utilisation d'un organisme vivant entier avec un système immunitaire développé. Le virus de la rougeole (sauvage ou vaccinal) n’infecte que les primates, dont l’homme. Dans ce contexte et en premier choix, nous avons opté pour un modèle non-primate, mais présentant une organisation tissulaire et du système immunitaire proche de l’homme. Ainsi, un modèle de souris IFNAR ou hCD46/IFNAR permissif pour la rougeole est utilisé pour étudier les réponses immunitaires aux candidats vaccins.
Réduction
Pour appliquer le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés, nous composons les groupes d’animaux « contrôles » de 4 souris et les groupes « test » de 6 souris. Ainsi deux souris sont épargnées à chaque test. Par la suite nous pourrons diminuer le nombre d’animaux à 4 dans les groupes « contrôle négatif » car, d’une expérience à l’autre, ces animaux contrôles reçoivent systématiquement le vaccin rougeole standard Schwarz et que la réponse des souris à l’immunisation est relativement homogène d’un animal à l’autre. Les groupes « test » sont composés de 6 souris, le nombre minimal d’animaux pour que les résultats soient statistiquement significatifs, comme validés par un bioinformaticien en interne. Le nombre de souris utilisées par groupe représente la moitié des normes utilisées dans l’industrie du vaccin. Nous pouvons appliquer cette réduction car nous observons des effets forts : réponses immunitaires présentes ou absentes ; protection d’épreuves infectieuses efficace ou non. Ces observations sont basées sur notre longue expérience (67 publications dans ce domaine).
Raffinement
Les animaux soumis à des procédures qui produisent une douleur ou une détresse minimale/transitoire seront suivis par une observation quotidienne. Lorsque les animaux subiront des épreuves infectieuses, ils seront également contrôlés quotidiennement. En effet, selon le pathogène utilisé, l’infection pourra entraîner une souffrance (fièvre, prostration, perte de poids, paralysie) qui précèdera la mort de l’animal. La mort des animaux comme point limite est strictement évitée. Les animaux seront surveillés quotidiennement et une grille évaluation douleur stress inconfort sera utilisée pour noter la douleur et la détresse qui peuvent survenir chez les animaux exposés à des agents pathogènes connus pour provoquer des effets graves. Nous suivrons : 1) L'apparence générale (poil luisant/terne, hérissé, état d'embonpoint, perte de poids, rétrécissement des orbites oculaires, renflement du nez, changement de position des vibrisses. 2) Signes cliniques : respiration, posture, activité, fèces, pli cutané. 3) Comportement : comportement normal/agitation, mobilité, mâchonnement des barres, déplacement en cercle, saut arrière. Pour éviter au maximum la douleur et la détresse nous suivrons les recommandations suivantes : mise à mort en cas de score 2 et observation quotidienne si score >0. Un aliment enrichi sera ajouté et l'enrichissement de l’environnement sera amélioré dès le début des procédures des épreuves infectieuses.
Choix des espèces
Le virus de la rougeole (sauvage ou vaccinal) n’infecte que les primates, dont l’homme. Dans ce contexte et en premier choix, nous avons opté pour un modèle non-primate, mais présentant une organisation tissulaire et du système immunitaire proche de l’homme. Ainsi, un modèle de souris permissif pour la rougeole est utilisé pour étudier les réponses immunitaires aux candidats vaccins. Nous utilisons ces souris depuis de nombreuses années et avons publié un grand nombre d’articles décrivant leurs propriétés et leurs qualités dans ce contexte. Pour étudier les propriétés immuno-oncolytiques du virus de la rougeole, des modèles de greffe de tumeurs sont utilisés. Age moyen des animaux : 11 semaines +/- 4 semaines. Les animaux doivent être matures au plan immunologique. Par ailleurs les jeunes individus répondent mieux que les plus vieux. Enfin, il est inutile de laisser vieillir les animaux avant utilisation.
Étude de la dynamique du couplage cœur-cerveau : recherche de biomarqueurs et innovation thérapeutique dans les troubles anxieux.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Implantées de fibres optiques dans le cerveau au cours d'une chirurgie stéréotaxique d'environ vingt-cinq minutes, puis d'une sonde de télémétrie sous la peau, puis d'une électrode de stimulation du nerf vague, 3 440 souris vont être utilisées, dont 3 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie subit dix jours de confrontations sociales quotidiennes, avec des blessures possibles et un état anxieux que le porteur dit ne pas pouvoir soulager parce qu'ils font partie du phénotype recherché. Suivent un hébergement isolé de treize à dix-huit jours, un test de prise de risque sous restriction alimentaire de huit jours, un champ ouvert de dix minutes et un labyrinthe en O de cinq minutes. Les souris sont ensuite tuées pour prélever leur cerveau, et celles écartées au génotypage partent vers les autres projets de l'équipe.
Objectifs
Les troubles anxieux sont les problèmes de santé mentale les plus répandus dans le monde. Ils se traduisent par des inquiétudes excessives ou par l'évitement de situations jugées menaçantes, ce qui complique la vie quotidienne des personnes concernées. Ces troubles peuvent aussi augmenter le risque de développer des problèmes cardiaques. C’est pourquoi il est important de comprendre comment le cerveau et le cœur interagissent, car cela pourrait nous aider à mieux comprendre et traiter l'anxiété. Notre recherche se concentre sur cette interaction entre le cerveau et le cœur, en étudiant plus précisément deux zones cérébrales : l'une est impliquée dans les réponses émotionnelles négatives (Zone A), et l'autre contrôle le rythme cardiaque (Zone R). Pour cela, dans un premier temps, nous étudierons le dialogue de la zone A vers la zone R. Puis, nous élaborerons un modèle murin avec un comportement de type anxieux sur lequel nous étudierons leur comportement lors de plusieurs tests comportementaux ainsi que leurs paramètres cardiaques. Nos premiers résultats montrent que la zone A envoie des signaux vers diverses zones cérébrales régulant le rythme cardiaque, dont majoritairement la zone R. L’objectif principal de notre projet est donc d’explorer comment cette connexion entre la Zone A et R influence l’apparition et le maintien des troubles anxieux, en jouant un rôle clé dans l’interaction entre le cœur et le cerveau.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en évidence l’implication de la connexion A-R dans l’expression et le maintien des symptômes d’anxiété au sein de l’axe cœur-cerveau. Il permettra d’obtenir des informations sur les modifications cellulaires et moléculaires à long terme provoquées par un protocole de défaite sociale chronique (CSD). Une meilleure compréhension des circuits impliqués nous permettra d’évaluer de nouvelles approches pour le traitement des troubles anxieux
Procédures
Dans le cadre de nos recherches, différentes techniques sont utilisées pour étudier le fonctionnement cérébral des souris. Pour enregistrer l’activité neuronale ou activer certaines zones du cerveau à l’aide de la lumière, les souris reçoivent une implantation de fibres optiques ainsi que l’injection de vecteurs spécifiques via une intervention chirurgicale précise (durée de la chirurgie : environ 25 min). Pour les études du rythme cardiaque, des implants sont également placés pour permettre un suivi continu de certains paramètres, (durée de la chirurgie : environ 20 min). Les animaux réalisent des tests comportementaux afin d’étudier l’anxiété (test durant 5 à 10 minutes), la prise de risque avec restriction alimentaire (8 jours). Pour notre modèle de stress social, les souris seront hébergées individuellement durant 13 à 18 jours selon le type de tests effectués. Lorsque la fin de vie des animaux est nécessaire, celle-ci est réalisée sous anesthésie générale, suivie d’une procédure strictement encadrée pour garantir l’absence de souffrance (durée de la chirurgie : environ 15 min). Les souris seront également soumises à 3 tests comportementaux : a) prise de risque avec restriction alimentaire d'une durée de 8 jours, b) test du champ ouvert d'une durée de 10 minutes et c) test du labyrinthe en O d'une durée de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Tous les animaux seront génotypés et identifiés par poinçonnage d’oreille. Certains animaux seront exposés à des confrontations sociales, d’une durée maximale de 5 minutes par jour sur une période de 10 jours consécutifs. Ces souris seront hébergées 2 par 2 avec un séparateur en plexiglas pendant le protocole de défaite. Cette procédure amènera à de possibles blessures ou à l’état anxieux. Ces éléments ne peuvent pas être soulagés, car ils font partie du phénotype recherché. De potentielles blessures peuvent arriver lors de la défaite sociale. Une chirurgie stéréotaxique sera également pratiquée sur une partie des animaux avec implantation de fibre optique et/ou injection de vecteurs viraux. Une partie des souris subiront une chirurgie avec implantation d’une sonde de télémétrie en sous-cutané. Enfin, pour la dernière étape, les souris subiront une chirurgie pour l’implantation d’une électrode vouée à la stimulation du nerf vague. Ces diverses chirurgies peuvent entraîner des effets indésirables tels que des inflammations locales, un stress postopératoire et un inconfort temporaire pour les animaux. Certains animaux passeront des tests comportementaux (tels que le labyrinthe en 0 surélevés, le test de champs ouvert et le conditionnement de prise de risque) pouvant augmenter leurs niveaux de stress. Afin de diminuer ce stress les animaux seront habitués à l’expérimentateur et aux appareillages au préalable.
Devenir
Après les tests comportementaux, les souris seront mises à mort pour prélèvement de cerveau dans le but de réaliser des mesures électrophysiologiques ou afin de vérifier la justesse des injections intracérébrales et du placement des fibres optiques/d’enregistrements/implants. Après le génotypage, les animaux vont aller dans des groupes expérimentaux pour la réalisation de ce projet ou pour les autres projets de l'équipe.
Remplacement
Notre projet repose sur des études visant à mieux comprendre le fonctionnement de certaines régions du cerveau, qui jouent un rôle clé dans les troubles anxieux. À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant d’obtenir des résultats aussi précis sans avoir recours à des modèles animaux. Nous utilisons des souris, car leur cerveau partage de nombreuses similitudes avec celui des humains, ce qui en fait un modèle pertinent pour nos recherches. Grâce à des techniques avancées, nous pouvons cibler de manière très précise des zones spécifiques du cerveau. Cela nous aide à mieux comprendre comment ces zones fonctionnent et comment elles sont impliquées dans les troubles anxieux, en vue de développer des approches thérapeutiques adaptées.
Réduction
Nous faisons tout notre possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés dans nos recherches tout en assurant que les résultats obtenus soient fiables et significatifs. Pour cela, nous calculons avec soin le nombre minimum d’animaux nécessaires. Notre projet inclut des mâles et des femelles afin de représenter au mieux l’ensemble de la population et d’éviter des biais liés au sexe. Cela nous permet également de valoriser au maximum les animaux disponibles dans les élevages. Dans certains cas, les mêmes souris peuvent servir à plusieurs étapes de l’étude, ce qui réduit encore le nombre total d’animaux nécessaires tout en préservant la qualité de nos résultats.
Raffinement
Dans nos recherches, chaque animal est identifié et suivi grâce à des mesures spécifiques, comme une petite biopsie de l’oreille. Bien que ces pratiques puissent entraîner un léger inconfort temporaire, elles sont indispensables pour assurer un suivi précis et rigoureux de chaque animal. Malgré la rigueur des protocoles, comme ceux impliquant la défaite sociale chronique (CSD), le bien-être animal reste une priorité absolue. Pour cela, nous veillons à enrichir les cages et à minimiser le stress des animaux. Chaque animal est suivi de manière adaptée à sa situation, notamment pour prévenir des risques comme les blessures ou la déshydratation, qui peuvent survenir lors de certaines étapes, comme les chirurgies. Par exemple, dans le cas d’une opération, les souris sont anesthésiées et analgésiée, elles reçoivent une hydratation sous-cutanée avant et après la chirurgie, ainsi que des analgésiques et des anti-inflammatoires pendant cinq jours. Un tapis chauffant, contrôlé par une sonde, est utilisé pour maintenir leur température durant l’opération et le réveil, afin d’éviter l’hypothermie. Les animaux ont toujours accès à de la nourriture et de l’eau, et chaque cage est équipée de bois à ronger, d’un abri et de matériaux pour construire un nid. Nous surveillons régulièrement les signes de souffrance pour réagir rapidement si besoin. Des points limites ont également été établis pour intervenir à chaque étape. Nos recherches utilisent des techniques avancées qui permettent de réduire l’inconfort des animaux. Par exemple : Nous pouvons mesurer et moduler l’activité cérébrale chez des souris éveillées et en mouvement, permettant d’étudier leur comportement sur le long terme et sur les mêmes animaux. Ces outils permettent des interventions très ciblées. Enfin, pour certaines chirurgies, bien que réalisables sur des souris légères (17g), nous attendons que les animaux atteignent un poids de 22 à 30 g pour que ces opérations soient mieux tolérées par les animaux.
Choix des espèces
Les souris constituent un modèle de choix pour notre projet en raison de leur proximité évolutive avec l’Homme, de leur cycle de vie court et de l’abondance de connaissances scientifiques disponibles à leur sujet. Leur élevage dans des conditions standardisées assure la reproductibilité des résultats. Les mécanismes du stress et les propriétés neuronales des souris, notamment dans les structures cérébrales étudiées, présentent des similitudes notables avec ceux des humains. Cela permet de réaliser des avancées majeures dans la compréhension et le traitement des troubles anxieux. Enfin, notre laboratoire dispose des techniques appropriées pour travailler avec cette espèce. Dans nos protocoles expérimentaux, les souris, dès l’âge de six-huit semaines, sont soumises à différentes combinaisons d’interventions (injections de vecteurs, implantation de fibres optiques, dispositifs d’enregistrement de l’activité neuronale, du rythme cardiaque ou encore stimulation du nerf vague). Des périodes de récupération post-opératoire de plusieurs semaines sont systématiquement respectées avant de réaliser des analyses comportementales ou d’exposer les animaux à des paradigmes de stress social chronique. Certaines étapes incluent également des procédures spécifiques en fonction du génotype des souris (réalisé entre 21 et 28 jours après la naissance), adaptées aux objectifs expérimentaux. PS : Souris 6 semaines pour injections stéréotaxiques car les régions cérébrales sont bien développées à partir de cet âge, et les virus nécessitent une expression de 3 à 6 semaines. Souris 8 semaines ou plus pour la télémétrie et stimulation du nerf vague car plus tôt, les animaux sont trop petits pour être soumis à ce type de chirurgie. Souris 21-28 jours, comme période la plus jeune pour pouvoir être sevrées/ génotypées.
Stratégies alimentaires pour réduire l’impact environnemental chez le porc en croissance dans le cadre de l’élevage
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Renvoyés dans l'élevage de production à la fin de l'essai, 60 porcs en croissance vont être utilisés dans des procédures classées au niveau de souffrance le plus élevé, sévère. Chaque animal passe quatorze jours seul dans une cage à digestibilité dont les dimensions l'empêchent de se retourner, pour permettre la collecte séparée des urines et des fèces. Le projet mesure l'effet d'aliments présentés comme à moindre impact environnemental sur la croissance et sur la répartition de l'azote entre urine et fèces. Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible d'étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant", et retient six porcs par régime alimentaire.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de quantifier les effets de stratégies alimentaires à faible impact environnemental sur les performances de croissance des animaux, sur l’utilisation digestive et métabolique par les animaux, sur la répartition de l’azote entre urine et fèces avec des répercussions potentielles sur la composition des effluents, les émissions gazeuses associées et leur potentiel de valorisation.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que nous pouvons réduire l’impact environnemental de la production porcine en maintenant les performances de croissance des animaux. Pour que la réduction d’impacts obtenues au kg d’aliment produit soit conservée au kg de porc produit, il faut que les performances de croissance soient maintenues.
Procédures
Les animaux sont hébergés individuellement dans des cages à digestibilité pendant 14 jours. Ces cages empêchent l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible pour permettre la collecte séparée des fèces et de l'urine nécessaire à la mesure de digestibilité.
Impact sur les animaux
La mesure de l’utilisation digestive d’un aliment chez le porc nécessite de collecter totalement les fèces des animaux, qui ne doivent pas être contaminées par l’urine. Ainsi, il est nécessaire de placer les animaux dans des cages à digestibilité dont les dimensions sont réduites afin d’empêcher l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible. Les cages sont ainsi équipées d’un système de parois ajourées mobiles et de barreaux permettant de maintenir le contact entre les animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux retourneront dans l’élevage de production à la fin de la procédure expérimentale. La décision de garder en vie les animaux revient au responsable du projet en coordination avec le responsable de l’élevage.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’incorporation d’aliments à moindres impacts environnementaux en condition d’élevage sur l’utilisation digestive des écoaliments, les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal et la composition et valorisation des effluents. Ces objectifs ne peuvent être atteints par des méthodes mathématiques ou in vitro et nécessitent le recours à une étude in vivo. Les mesures sur animaux sont donc requises car l’objectif de l’étude est d’évaluer la digestibilité et la réponse des porcs aux écoaliments et il n’est pas possible d’étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux de l’essai et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs afin d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision l’effet des écoaliments en élevage de porcs. Des protocoles similaires conduits dans l’unité ont utilisés entre 4 et 6 porcs par régime pour obtenir une précision satisfaisante dans les valeurs de digestibilité. En conséquence, nous conduirons nos mesures avec 6 porcs par régime.
Raffinement
La collecte totale des déjections sur des animaux isolés est à l’heure actuelle la seule méthode permettant de mesurer la digestibilité d’un aliment avec une grande précision. Les cages dans lesquelles seront hébergés les animaux seront équipées de barreaux et seront toutes placées dans la même pièce pour maintenir un contact visuel, auditif et olfactif entre les porcs. L’appétit, l’ingestion d’eau, le comportement des animaux ainsi que l’état de la cage seront observés au moins deux fois par jour par le personnel technique afin de détecter des blessures éventuelles, des diarrhées ou des troubles respiratoires. Tout animal présentant l’un de ces troubles fera l’objet d’une prise en charge immédiate. Des points limités adaptés seront mis en place.
Choix des espèces
La cible de l’étude est le porc en croissance-finition. Nous allons utiliser un croisement répandu dans les élevages commerciaux français (Piétrain X (Large White X Landrace)). Les animaux seront des porcs d’un poids vif de 30kg en début d’essai pour l'étude des aliments croissance et de 60kg en début d’essai pour l'étude des aliments finition. Nous avons choisi de travailler avec des animaux dont le poids vif moyen atteint au cours de l’étude correspond au poids vif moyen des porcs en phase croissance et en phase finition.
Identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cancer colorectal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Greffées d'une tumeur colorectale puis traitées par chimiothérapie et thérapie ciblée, 3 024 souris sont toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 1 872 d'entre elles et sévère pour 1 152. Des prélèvements sanguins encadrent chaque procédure, et le porteur décrit une gêne et une douleur au site d'implantation de la tumeur, une perte de poids et de la diarrhée. Le rythme des traitements est annoncé comme quotidien puis, dans la même phrase, comme deux fois par semaine pendant quatre semaines. L'objet reste de préciser le rôle de deux protéines dans la carcinogenèse colorectale, et le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" au modèle animal pour y parvenir.
Objectifs
En Europe, on compte 500 000 nouveaux cas de cancer colorectal par an, responsables de plus de 170 000 décès. Le cancer colorectal se développe spontanément ou apparaît suite à un état d’inflammatoire chronique que l’on retrouve dans la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse. Les modèles animaux permettent de comprendre le microenvironnement tumoral transposable à l’homme. Ils constituent des outils fondamentaux pour appréhender les mécanismes physiopathologiques ainsi que les traitements liés au cancer. Les protéines Mpzl1 et Slap1 régulent la carcinogenèse du cancer colorectal. Ainsi, nous avons pu précédemment montrer que la protéine Slap1 régule négativement la carcinogénèse et possède des fonctions suppressives de tumeurs remarquables dans des modèles in cellulo de cancer du côlon (inhibition de la prolifération et de l’invasion). Et, à l’inverse que la protéine Mpzl1 en réponse à certains facteurs du microenvironnement tumoral promeut l’invasion et la prolifération des cellules cancéreuses colorectales. L’objectif principal de notre étude est de mieux comprendre le rôle de ces protéines dans le développement du cancer colorectal afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre cette maladie.
Bénéfices attendus
En conclusion, ce projet proposé vise à mieux comprendre la fonction des protéines anti-tumorale et pro-tumorale dans la physiologie de l’épithélium intestinal, la réponse à l’inflammation chronique, la régénération de l’épithélium intestinal et la carcinogenèse colorectale. A long terme, ce projet permettrait de développer de nouvelles thérapies et devrait permettre de mieux stratifier les patients répondeurs/non répondeurs à ces thérapies ciblée.
Procédures
Les animaux qui développeront des tumeurs colorectales recevront différents traitements (chimiothérapie et thérapie ciblée) quotidiennement par injections (2 fois par semaine pendant 4 semaines). Des prélèvements sanguins seront réalisés au début et à la fin de chaque procédure. Les différents gestes seront compris entre 20 et 90 secondes à raison de 1 à 2 fois.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux : •La mise en place de modèles tumoraux peut induire une gêne au niveau du site d’implantation de la tumeur ainsi qu’une douleur, une perte de poids et provoqué de la diarrhée. •Lors du réveil après une anesthésie, les souris peuvent être désorientées et stressées. •Les traitements (chimiothérapie et thérapie ciblée) peuvent avoir une toxicité non-spécifique au niveau des organes sains.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux en fin de chaque procédure afin de procéder au prélèvement et à l’analyse fine des organes et tumeurs.
Remplacement
Nous utiliserons des modèles ex vivo de tumoroïdes issus de cellules en culture pour étudier les effets des protéines étudiées et des traitements proposés dans les cellules épithéliales intestinales. Par contre, il n’existe pas d’alternative autre que l’utilisation des modèles animaux pour évaluer avec précision et pertinence, le rôle de ces protéines et l’effet de ces traitements dans un contexte mimant la physiopathologie et prenant en compte le dialogue entre les cellules tumorales et l’environnement de la tumeur, notamment avec la matrice extracellulaire et le système immunitaire.
Réduction
Selon nos études précédentes, les données de la littérature et des analyses statistiques, nous pouvons définir avec précision le nombre de souris suffisant par groupe pour chaque procédure. L’utilisation d’un animal dans plusieurs procédures réduit le nombre de souris à utiliser.
Raffinement
Les mesures destinées à réduire le stress et la douleur des animaux ont été prévues : stabulation des animaux en groupe, enrichissement du milieu (fibres de coton et cabanes en carton), injection d’anti-inflammatoires et analgésiques en cas de douleur. Des procédures expérimentales seront réalisés sous anesthésie afin de réduire au minimum le stress de l’animal. Tout au long du déroulement des expériences, une observation journalière de l’état clinique des souris utilisées sera assurée. Nous avons défini les points limites adaptés (perte de poids, saignement, diarrhée, isolement, tumeurs nécrosées et prostration de l’animal avec tremblements) pour permettre de limiter la douleur à son minimum. Tout animal présentant un signe de souffrance sera soigné ou euthanasié.
Choix des espèces
La souris immunocompétente est un modèle de référence pour étudier la tumorigenèse colorectale. Le protocole d'induction du cancer colorectal par l’administration d’une carcinogenèse et d’un agent inflammatoire est maintenant bien standardisé chez la souris. Ce modèle mime au plus près les étapes de la carcinogenèse colorectale suite à une inflammation chronique. Chez notre modèle murin génétique, les tumeurs se développent plus vite ce qui nous permet d’obtenir des résultats plus rapidement. La souris immunodéprimée est le modèle utilisé internationalement pour étudier la croissance tumorale des cellules humaines. Ne possédant pas de thymus, elle accepte la greffe de cellules tumorales humaines sans présenter de phénomène de rejet. Les animaux seront utilisés à partir de 2-3 mois d'âge selon le protocole établi dans la littérature ou lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g.
Évaluation de l’effet de différentes approches thérapeutiques dans des modèles expérimentaux de cancer de la prostate chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
Les souris sont tuées quand la tumeur atteint un point limite, quand la radiothérapie dérègle leur transit, ou pour prélever un volume de sang et d'organes incompatible avec leur survie. 800 souris vont être utilisées, 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 400 un niveau sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, dans le péritoine ou directement dans la prostate par chirurgie, puis des traitements, des prélèvements de sang hebdomadaires, des séances d'imagerie sous anesthésie et jusqu'à cinq irradiations localisées par semaine. Les bénéfices tiennent en trois lignes au conditionnel, autour de la découverte de médicaments contre le cancer de la prostate, face à des atteintes décrites au présent.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux médicaments dans des modèles murins pertinents de cancer de la prostate.
Bénéfices attendus
A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que les stratégies thérapeutiques testées sont actives dans un modèle expérimental et également d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques. Ainsi, à long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les cancers de la prostate.
Procédures
Greffe de cellules tumorales par voie sous-cutanée (durée de l'injection inférieur à 1 min), ou intrapéritonéale (durée de l'injection inférieur à 1 min) ou dans la prostate (chirurgie d'une durée de 10 min en moyenne). Application / Administrations des traitements (moins de 2 min pour les injections et environ 5 min pour la radiothérapie). En cas de prélèvement de sang (moins de 2 min) ceux-ci seront réalisés sous anesthésie et limités à 1 par semaine. Un suivi par imagerie pourra être réalisé sous anesthésie (durée moyenne de 10 à 30 min). Irradiation localisée (durée moyenne 1 à 5 min par séance). Maximum 5 séances par semaine.
Impact sur les animaux
Stress lié à l’anesthésie par agent chimique en inhalation et/ou injection lors des administrations / imageries. Stress lié à la contention pour l'implantation de cellules tumorales en sous cutanée ou dans la veine caudale et lors des suivis cliniques. Le développement de tumeurs chez la souris pourra à terme être associé à des effets délétères (ex: présence d'une tumeur associée ou non à de la nécrose, perte de poids). Traitements par différentes voies d'administration (douleur équivalente à la piqure d’une aiguille). De même, l’utilisation de traitements novateurs pour lesquels par définition nous ne connaissons pas tous les effets, pourront également induire des effets délétères. Les effets de la radiothérapie, notamment sur les aspects digestifs (diarrhée, saignement). Les procédures chirurgicales d'implantation de cellules par voie intra prostatique et les procédures chirurgicales pour enlever les tumeurs induiront des douleurs suite à l'incision et à la cicatrisation.
Devenir
Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal. Euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués le développement de la tumeur ou encore par le produit / modèle chez les animaux.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur les cancers. De plus, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’une nouvelle thérapeutique. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : classiquement 10 / par groupe en fonction de l’effet thérapeutique attendu. L’analyse statistique sera de façon générale la suivante : • Comparaison du groupe véhicule avec le groupe produit de référence • Comparaison du groupe véhicule avec les groupes traités par le composé à tester.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • des conditions d'hébergements propres • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi des signes cliniques et la détermination des points limites, notamment liés à la croissance tumorale, liés à la radiothérapie (diarrhée) et/ou liés à l'utilisation de traitements de références et novateurs. • Les effets de la radiothérapie, notamment sur les aspects digestifs seront surveillés grâce à l'utilisation de points limites incluant une surveillance de la consistance des selles. • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et l'utilisation de gel lacrymal pour protéger du dessèchement. Un suivi postopératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adapté afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées notamment pour évaluer l’efficacité de traitements anti-tumoraux, de par leurs facilités d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Les souris seront utilisées à l’âge de 6-12 semaines pour des raisons de maturité du développement, notamment squelettique et sexuel, facilitant non seulement le geste lié aux greffes de cellules tumorales mais renforçant aussi la pertinence des effets thérapeutiques (transfert clinique chez les patients).
Cellules souches et réparation osseuse chez la souris – 9
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris subissent une fracture ou un défaut cortical créé chirurgicalement, parfois une greffe, sous anesthésie générale, pour des interventions de trente à quarante-cinq minutes. 300 souris vont être utilisées, 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 60 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur décrit ensuite des animaux qui "boitent les premiers jours" mais gardent une activité normale en cage et se trouvent "guéris après 3 semaines", sans détailler ce qui vaut à 240 d'entre elles le classement en gravité sévère. Leur mise à mort sert à l'analyse tissulaire et cellulaire des os.
Objectifs
Cette étude préliminaire vise à valider l’utilisation de lignées de souris transgéniques et un nouveau protocole de ciblage génique pour élucider les mécanismes de la régénération osseuse qui a lieu dans un environnement tissulaire complexe impliquant les os, les vaisseaux sanguins, les nerfs, les cellules inflammatoires et le muscle adjacent à l’os. Nous cherchons à comprendre le role des cellules souches qui sont essentielles à la réparation et dont la fonction dépend de cet environnement complexe. En utilisant des modèles de souris, nous explorons le rôle des cellules souches et des gènes impliqués dans la réparation osseuse. Ces modèles nous permettent également de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’évaluer leur potentiel pour des applications humaines. En effet de nouveaux traitements sont nécessaires pour corriger les défauts de consolidation après fracture. Ces défauts peuvent etre liés aux maladies du système musculosquelettique ou à un traumatisme sévère. Actuellement, la chirurgie et les greffes osseuses sont les principaux traitements, mais la thérapie cellulaire ou des traitements pharmacologiques pourraient offrir des solutions innovantes. Dans ce projet nous nous concentrons sur le role de la vascularisation, sur une nouvelle population de cellules souches osseuses et sur une nouvelle mutation entrainant la pseudarthrose congénitale de jambe, une déficience sévère de réparation osseuse. Ce projet multisite est réalisé dans les 2 établissements utilisateurs concernés.
Bénéfices attendus
Les fractures sont les blessures les plus fréquentes du système musculosquelettique. Bien que la réparation osseuse soit un processus très efficace, environ 20% des fractures présentent un retard ou absence de réparation. Le traitement de ces défauts de réparation est complexe, nécessitant généralement une prise en charge chirurgicale. Ce projet va permettre de mieux comprendre les mécanismes de la régénération osseuse en condition physiologique et pathologique. D’un point de vue fondamental, il permettra une meilleure compréhension du rôle des différents acteurs cellulaires et de différentes voies de signalisation. Il s’agit également d’un projet permettant l’étude de nouveaux traitements sur les défauts de régénération osseuse. Les potentielles applications cliniques sont concrètes et ouvrivont la voie à l’utilisation de ces traitements chez les patients.
Procédures
L’administration du Tamoxifène ou de molécules est réalisée par injection intraperitonéale ou gavage. La greffe et la blessure osseuse (fracture, défaut cortical) sont réalisées sous anesthésie générale avec une analgésie péri- et post- opératoire (durée de la procédure entre 30 et 45 min). L’injection d’AAV est réalisée sous anesthésie générale à l’isoflurane (3 à 4% en induction ; durée de l’injection ou du scan est 20 minutes/souris). Une analgésie péri-opératoire est utilisée pour l’injection AAV. . Il s’agit d’un projet multisite et chaque intervention est réalisée dans les 2 établissements utilisateurs.
Impact sur les animaux
Après injection de Tamoxifène ou EdU, les animaux sont observés quotidiennement jusqu’au prélèvement. En cas de signes de souffrance (mauvaise apparence physique, diminution de l’activité) ou d’infection (rougeurs, animaux léchant leur plaie), les réponses appropriées seront mises en place (voir grille de scoring ci- dessus). Le processus de régénération osseuse ou musculaire est spontané. Le cal est formé en une semaine stabilisant la fracture et les animaux sont guéris après 3 semaines lorsque le cal est entièrement ossifié. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et présentent une apparence physique externe normale. Les effets tels que la douleur et la mobilité réduite sont généralement limités aux premiers jours. Les animaux retrouvent leur pleine mobilité par la suite. Un traitement antalgique et un suivi quotidien seront effectués, et nous nous référons à une grille de scoring afin d'agir sur le bien-être des animaux lorsque nécessaire.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de l’ensemble des procédures afin de permettre l’analyse tissulaire et cellulaire des tissus osseux.
Remplacement
Le processus de régénération osseuse est complexe et implique de multiples types cellulaires, dont l’activité coordonnée et les interactions sont indispensables. Ces évènements ont lieu dans un environnement tissulaire complexe impliquant des interactions entre l’os, les vaisseaux, le système immunitaire, le système nerveux et les muscles. Expérimentalement, il n'est pas possible de reproduire la complexité de cet environnement dans un système cellulaire in vitro, et il est nécessaire de recourir à l’utilisation de modèles murins. En utilisant des modèles de souris et des modèles de blessure osseuse, nous explorons le rôle des cellules souches et des gènes impliqués dans la réparation osseuse. Ces modèles nous permettent également de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’évaluer leur potentiel pour des applications humaines.
Réduction
Notre expérience antérieure nous permet de définir un nombre réduit de temps clés à analyser au cours de la régénération osseuse pour rendre compte de l’ensemble du processus. Par ailleurs, nous avons établi qu’une taille d'échantillon de 10 animaux par groupe est suffisante pour fournir des résultats statistiques valables
Raffinement
Le processus de régénération osseuse est spontané et est complet en moins de 3 semaines. Les animaux sont suivis de façon régulière. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et présentent une apparence physique externe normale. Nos expérimentations sont accompagnées d’une analgésie en péri- et post-opératoire. Des points limites ont été définis et permettent un suivi efficace des animaux et la mise en place de réponses adaptées le cas échéant grâce à une grille de scoring. Pour le bien-être animal, des enrichissements (coton, maisonnette et papier) sont placés dans les cages.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour étudier les mécanismes de la réparation osseuse, car les étapes de réparation ressemblent aux étapes observées chez l’homme. La souris permet d’analyser les bases génétiques de la réparation osseuse normale ou pathologique grâce aux nombreux outils cellulaires et moléculaires à notre disposition. Les procédures sont réalisées sur des animaux aux jours 5-14 postnatal et des animaux adultes entre 2 et 16 mois.
Mise en place d’un modèle PNH de fièvre jaune induite par la piqure de moustique infecté et test d’immunogénicité et d’efficacité de vaccins anti-flavivirus
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Les macaques infectés seront tués pour mesurer la charge virale dans leurs organes, les six non infectés étant réutilisés dans d'autres études. 66 macaques à longue queue vont être utilisés, 12 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 54 dans des procédures de niveau sévère. Ils sont exposés au virus de la fièvre jaune par piqûre de moustiques infectés sous anesthésie, subissent jusqu'à 39 prélèvements de sang, jusqu'à dix séances d'imagerie, l'implantation d'une sonde de température et des biopsies de peau, de moelle osseuse et de ganglions, avec trois semaines d'hébergement individuel au maximum. Le porteur annonce une fièvre de six à huit jours et une mortalité possible entre le quatrième et le dixième jour après l'infection, et justifie le choix du macaque par le fait que les rongeurs ne développent la maladie qu'après inoculation intracrânienne ou immunodépression artificielle.
Objectifs
Les flavivirus sont des virus transmis par des insectes se nourrissant de sang. Ils regroupent plusieurs familles de virus engendrant des maladies variées, allant des fièvres bénignes aux encéphalites et fièvres hémorragiques graves. Le virus de la fièvre jaune, de la dengue, du Zika ou encore du Nil occidental (WN) font partie plus spécifiquement de la famille des Flavivirus. Ils seraient responsables de 500 000 infections et 250 000 décès chaque année dans le monde. Déjà à l’origine de plusieurs épidémies dans les pays tropicaux, plusieurs cas endémiques, c’est-à-dire très localisés et pas importés, se sont développés en Europe ces dernières années. De nouvelles implantations de moustiques porteurs de ces virus apparaissent avec les changements climatiques en cours, ce qui entraine un risque d’épidémies en Europe de plus en plus important. Il n’existe actuellement pas de traitement contre ces maladies infectieuses. Concernant les vaccins, seul celui contre la fièvre jaune est très efficace mais soumis à plusieurs difficultés de production, responsable de pénuries fréquentes. Il est donc urgent de développer de nouveaux vaccins contre les flavivirus, ce qui constitue l’objectif de notre projet. Celui-ci est structuré en deux sous-objectifs : le premier consiste à mettre au point un modèle animal primate dont l’infection est faite par piqure de moustiques porteurs du virus de la fièvre jaune, pour se rapprocher des cas de contamination humaine, éventuellement transposable par la suite pour d’autres flavivirus. Le deuxième objectif du projet est de tester sur ce modèle, une nouvelle stratégie de vaccin luttant contre tous les flavivirus ciblant et neutralisant des composés de la salive du moustique. Cette stratégie originale permettrait à l’organisme hôte, primate ou humain, de contrôler l’infection dès ses étapes les plus précoces . En effet, il est établi que des protéines de la salive du moustique favorisent l’entrée et la multiplication du virus chez l’hôte et inhibent sa réponse anti-virale .
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont : i) la mise en place d’un modèle animal dont l’infection par piqure de moustique est plus physiologique qu’une injection, utilisable pour tester des futures stratégies préventives et thérapeutiques, ii) l’évaluation d’une part, de la réponse immunitaire induite par un candidat vaccin contre tous les flavivirus, et d’autre part, de son efficacité de protection contre le virus de la fièvre jaune, iii) la compréhension de l’effet de l’immunisation contre des protéines de la salive de moustique sur la transmission de virus de la fièvre jaune, et la comparaison avec les mécanismes du vaccin commercial qui cible le pathogène. À long terme, les résultats permettront le développement d’un vaccin à large spectre contre plusieurs flavivirus à fort potentiel épidémique mondial et européen. Ce vaccin pourrait sauver la vie de centaines de milliers de personnes et atténuer le fardeau sanitaire, social et économique des infections liées à ces virus. Même si cette stratégie vaccinale ne s’avérait pas complètement efficace, elle pourrait être complémentaires de vaccins peu efficaces contre d’autres infections flavivirales comme la dengue. Maitriser la mise au point de modèles de transmission d’infections de macaques par piqures de moustiques nous prépare également à répondre à une émergence ou re-émergence d’un flavivirus, en le transposant aux autres virus transmis par des moustiques.
Procédures
A chaque anesthésie, les animaux sont suivis avec une pesée, le contrôle des paramètres de santé de l’animal (respiration, aspect de la fourrure,, ect..), jusqu’à 5 fois par semaine. Ce nombre de suivi pourra être adapté si l’animal montre des signes de mauvaise santé. Le suivi prend environ 10 minutes. Les animaux seront tous soumis à des prélèvements de sang, maximum 5 fois par semaine lors des phases d’infections et maximum deux fois par semaine le reste du temps (au total maximum 39). Un prélèvement de sang prend environ 5 minutes par animal. Certains animaux seront soumis à de l’imagerie (technique non invasive), sous anesthésie, durant environ 10 min. Lors de la mise en place de l’étude sur un nombre restreint d’animaux, le suivi est fréquent (jusqu’à 5 fois le premier jour) puis une fois par jour la première semaine. Une fois en place, les animaux seront soumis à de l’imagerie maximum 3 fois par semaine. Les animaux auront au maximum 10 séances d’imagerie. Les animaux seront infectés, sous anesthésie, par des moustiques porteurs du virus. Cette étape durera entre 10 et 20min. Les animaux subiront des procédures chirurgicales, sous anesthésie, telle que l’implantation d’une sonde de température ou des biopsies de peau, moelle osseuse et/ou ganglions au maximum 6 fois par semaine après la piqure de moustique regroupée au maximum (3 anesthésies maximum). Ils en auront également 3 supplémentaires maximum (au début de l’étude, après immunisation et en fin d’étude). Les chirurgies durent entre 15 et 30min. Les animaux seront en hébergement individuel après la pose de sonde de température et après l’infection, au total 3 semaines maximum.
Impact sur les animaux
- Les nuisances possibles pour les animaux lors de l’infection par le virus de la fièvre jaune sont, comme chez un organisme humain infecté naturellement par des moustiques : o fièvre pendant 6 à 8 jours o perte d’appetit +/- perte de poids pendant 8 à 10 jours o nausées, vomissements rares et ponctuels, possibles entre le jour 2 et le jour 10 après inoculation o diminution de l’activité pendant 6 à 8 jours o mortalité entre le 4ème et le 10ème jour post infection. - Les nuisances possibles chez les animaux après les vaccinations sont : o réaction locale: rougeur (très rare), gonflement (très rare), durée de 1 à 3 jours Les nuisances possibles chez les animaux après les anesthésies répétées sont : o perturbation de l’appétit +/- perte de poids mineure Les nuisances possibles chez les animaux après une piqure de moustique sont : o réaction locale sur le site de piqure et démangeaison, durée de 1 à 3 jours. Ces effets n’ont cependant pas été constaté dans la littérature chez le modèle NHP. Les animaux seront également hébergés en individuel après la pose de la sonde de température (5 jours) et après l’infection (environ 14 jours). Les nuisances chez ces animaux sont du stress et une activité réduite. Les nuisances possibles chez les animaux après les prélèvements hématologiques répétés sont : o anémie transitoire (légère à modérée) Les nuisances possibles chez les animaux après les chirurgies sont : réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours
Devenir
Les animaux non infectés pourront être réutilisés pour d’autres études. Les animaux infectés seront euthanasiés pour réaliser des études histologiques et des mesures de virémies dans les organes pour valider l’efficacité des vaccins candidats
Remplacement
L’étude et la caractérisation des réponses immunitaires induites chez l’hôte lors de l’infection par un moustique nécessitent l’exploration des réponses à l’échelle de l’organisme entier. Á ce jour, il n’existe pas d’alternative à l’utilisation d’animaux.
Réduction
Nous avons inclus un nombre réduit d’animaux pour mettre en place les paramètres de l’étude et le modèle sur des groupes de 2 à 6 animaux. En effet, il s’agit d’étapes de mise au point nécessitant de petits nombres d’animaux pour faire des comparaisons qualitatives, et chaque condition sera testée une par une afin d’ajuster les expériences suivantes en fonction des résultats obtenus. Pour l’évaluation de l’efficacité du vaccin, le nombre d’animaux par groupe est le minimum permettant une analyse statistique des résultats (n=6).
Raffinement
Des protocoles d’analgésie ont été définis et validés par notre équipe vétérinaire afin de minimiser la douleur à chaque intervention. Toutes les interventions sur les animaux sont réalisées sous anesthésie : vaccinations, exposition au virus, prélèvements de sang, procédures chirurgicales. Dans la mesure du possible, différents prélèvements seront groupés lors d’une seule anesthésie (en fonction de la question scientifique posée et de la compatibilité des procédures techniques). Afin de prévenir le risque de vomissements lors de l’induction de l’anesthésie, les animaux seront préalablement mis à jeun (8 heures minimum avant l’anesthésie). Les interventions chirurgicales privilégieront des méthodes mini-invasives, avec des tailles d’incisions limitées afin de réduire la douleur postopératoire et une analgésie systématique sera mise en place lors des biopsies de peau et de ganglions axillaires. Les volumes de sang et de moelle osseuse prélevés seront réduits au minimum nécessaire. En cas d’apparition de réaction locale suite aux prélèvements, un traitement symptomatique pourra être instauré après examen par le vétérinaire. En cas de problèmes d’appétit suite aux anesthésies répétées, une diversification/complémentation alimentaire sera instaurée avec les conseils du vétérinaire. L’état des animaux sera surveillé quotidiennement et tout signe clinique anormal sera signalé aux responsables du projet et au vétérinaire. Si un animal montre des signes de douleur, un traitement symptomatique pourra être mis en place par le vétérinaire. Des points limites et des critères d’arrêt sont prévus pour limiter la souffrance des animaux, ainsi qu’une grille de score propre à l’infection par le virus de la fièvre jaune déjà en place. Les animaux seront hébergés individuellement pendant la phase d’exposition virale pour permettre le suivi clinique individuel (prise de repas et de boisson). Une attention particulière sera apportée sur le programme d’enrichissement: dispositif alimentaire supplémentaire, jouet, renforcement du contact positif avec distribution de fruits secs/graines.
Choix des espèces
Les macaques cynomolgus sont sensibles au virus de la fièvre jaune qui induit dans cette espèce une maladie similaire à celle décrite chez l’humain. De plus, le système immunitaire des macaques est très proche de celui des humains et les réponses vaccinales dans cette espèce sont semblables à celles observées chez l’humain. Par ailleurs, les rongeurs ne sont sensibles à ce virus qu’après inoculation intracrânienne et/ou lorsqu’ils sont rendus artificiellement déficients au niveau de leurs défenses immunitaires. Ces conditions sont très éloignées de la transmission naturelle du virus chez l’homme (transmission par piqûre de moustique) et sont incompatibles avec l’étude du système immunitaire. Le suivi immunologique et la réponse à l’infection sont des paramètres majeurs dans ce projet, nous avons donc besoin d’animaux avec un système immunitaire pleinement mature, ce qui correspond à des animaux entre 2.5 et 8Kg, environ 3 ans.
Recherche d’un effet analgésique de différents produits chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Rats : 1200
Une incision de la voûte plantaire d'une patte arrière, pratiquée sous anesthésie générale la veille des tests, ouvre le protocole. 1 200 souris et 1 200 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. D'autres animaux reçoivent un produit inflammatoire dans une patte, et leurs seuils de douleur sont mesurés le jour même pour évaluer l'effet antalgique de molécules déjà employées en clinique. Le porteur indique que l'anesthésie réduit le stress de la manipulation, puis que la douleur attendue est "le principal paramètre étudié".
Objectifs
Le but du projet est de rechercher des produits efficaces pour diminuer ou supprimer une douleur aiguë, notamment les douleurs postopératoires qui sont caractérisées par une hypersensibilité tactile. La douleur est définie comme une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, liée à une lésion tissulaire existante ou potentielle. Elle peut être aiguë ou chronique, spontanée ou provoquée, discrète ou intense, mais elle est avant tout personnelle, subjective, émotionnelle et comportementale. La douleur postopératoire aiguë est causée par un geste chirurgical et elle est présente immédiatement après l'opération, provoquée par des lésions induites par la chirurgie ainsi que par un processus inflammatoire qui entraine un excès de sensibilité à la douleur (nociception). Quand la douleur postopératoire est mal traitée, une douleur postopératoire chronique peut persister pendant plusieurs semaines ou mois. Si elle persiste, elle risque de ralentir le rétablissement et de devenir chronique. Elle est alors plus difficile à traiter. Notre projet permet de déterminer l’effet antalgique propre d’un produit.
Bénéfices attendus
Une douleur postopératoire mal traitée peut entrainer des douleurs chroniques qui persistent à distance de la chirurgie pendant plusieurs semaines ou mois. Celle-ci est fréquente et peut se retrouver chez 40% des patients. Elle est associée à une hypersensibilité tactile diffuse autour de la chirurgie et qui est assez difficile à bien prévenir et ensuite à bien traiter quand elle s'est développée. La prise en charge rapide et efficace de la douleur postopératoire est importante pour assurer un confort postopératoire et une réhabilitation précoce, et pour éviter le développement de douleurs prolongées ou chroniques. Ce projet permet de déterminer précisément l'effet antalgique de produits utilisés en condition clinique, notamment sur la prévention d'une hypersensibilité tactile.
Procédures
Une chirurgie avec incision de la voute plantaire d'une patte arrière est réalisée sous anesthésie générale, en 10 minutes au maximum, la veille des tests, avec une durée maximale de 2 jours. Une administration d'un produit inflammatoire dans une patte arrière, et les tests sont réalisés le jour même avec une durée maximale d'une journée. L'objectif des procédures est de déterminer l'efficacité de molécules antinociceptives en réalisant des mesures des seuils de douleur.
Impact sur les animaux
L'administration d'un produit inflammatoire et la chirurgie se font sous anesthésie générale à l'isoflurane afin de réduire le stress de la manipulation. Cependant, les effets indésirables attendus de ces 2 protocoles sont une douleur qui est le principal paramètre étudié. Des effets indésirables peuvent survenir après la chirurgie. Une inflammation au niveau de la cicatrice peut survenir nécessitant une désinfection.
Devenir
Les procédures étant classées "sévère", les animaux ne seront pas réutilisés dans un autre projet. A la fin de chaque expérimentation, après recueil des paramètres prévus, les animaux seront euthanasiés quand la procédure est terminée. Aucun prélèvement de sang ou d’organe n’est prévu dans le projet.
Remplacement
L'étude de la douleur chez l'animal implique l'utilisation d'animaux entiers. La sensibilité à la douleur est complexe avec des symptômes qui touchent différents organes. L'utilisation de modèle avec des organes isolés ne permet pas d'évaluer l'influence de différents produits sur la sensibilité à la douleur. Des résultats obtenus lors de précédentes études et des données de la littérature permettent de sélectionner les produits à étudier (doses, voies d'administration, volumes). Des alternatives non animales ne peuvent être envisagées pour rechercher l'ensemble des objectifs prévus. Les méthodes expérimentales in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire l’ensemble des symptômes de la douleur, il est donc nécessaire de travailler sur un organisme entier.
Réduction
La variabilité des réponses aux effets d’un traitement chez le rongeur justifie une taille de groupe de minimum 12 animaux par condition expérimentale. Un effectif inférieur expose à un risque de devoir reproduire les procédures pour valider statistiquement la solidité des résultats obtenus par une analyse de la variance. En cas de résultat significatif, les différences entre chaque groupe et le groupe contrôle seront explorées à l’aide d’un test de comparaisons multiples adapté. En cas de trop petit nombre d'animaux, il faudrait refaire une étude pour confirmer les effets et observer des différences significatives entre les groupes. En cas de faible ou non efficacité d'un produit, son étude sera arrêtée. Si une étude réalisée chez une espèce donne des résultats antalgiques satisfaisants, la deuxième espèce ne sera pas utilisée.
Raffinement
Une surveillance attentive des animaux est réalisée. Les animaux seront hébergés à plusieurs afin de maintenir leur socialisation et dans des cages enrichies avec des tunnels et/ou du Sizzle dry et des aliments directement dans les cages (dans les copeaux). Les administrations des différents produits sont effectuées par du personnel expérimenté. L'administration par voie orale se fera à l’aide de sondes souples pour limiter les irritations. L'administration d'un produit inflammatoire et la chirurgie (animaux placés sur une plaque chauffante pour limiter le refroidissement) se feront sous anesthésie générale. Un produit protecteur est instillé au niveau de chaque œil pour éviter le dessèchement de la cornée. Les animaux seront observés attentivement en respectant les points limites. Ils seront euthanasiés en cas d'atteinte des points limites mis en place pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse.
Choix des espèces
Afin de modéliser la douleur et d'étudier l'hypersensibilté tactile, et après recherche bibliographique, les 2 espèces rat et souris sont apparues les plus pertinentes et les plus fréquemment décrites pour réaliser ce projet. Les animaux utilisés sont des adultes conformément aux publications de référence.