Rongeurs
Évaluation de la contribution du noyau paraventriculaire du thalamus aux mécanismes de l’homéostasie énergétique murine.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
1 860 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées pour des prélèvements de tissus. Certaines porteront un cathéter dans l'estomac, pour des perfusions de trente minutes au plus qui peuvent cumuler 17 h 30 par souris. Après une ou deux chirurgies, avec des fibres optiques portées sur la tête, elles passent des tests de comportement que le porteur ne nomme pas, des mesures du métabolisme du glucose et de calorimétrie, et pour une partie d'entre elles des prises de sang toutes les deux semaines. Un régime gras peut durer dix mois, et une souris qui dépasse 70 g sort du protocole pour être tuée, comme celle dont le cathéter se déloge de l'estomac. Le porteur renvoie au "long terme" l'idée que ces méthodes virales "pourraient être plus facilement adaptées" à l'humain que la sleeve ou le bypass gastrique.
Objectifs
Le corps a besoin de maintenir un équilibre entre l'énergie qu'il consomme (la nourriture) et l'énergie qu'il dépense. C'est le cerveau qui pilote cet équilibre : il reçoit en permanence des informations sur l'état énergétique de l'organisme et adapte le comportement alimentaire en conséquence. Quand ce système se dérègle, cela peut conduire au surpoids ou à l'obésité. On pensait autrefois que l'hypothalamus, une région du cerveau, était le seul véritable chef d'orchestre de cet équilibre. Mais on sait aujourd'hui que d'autres zones du cerveau y participent aussi. Parmi elles, une structure appelée le noyau paraventriculaire du thalamus (PVT) semble jouer un rôle important : elle sert de relais, transmettant des informations entre le tronc cérébral et plusieurs autres régions impliquées dans la motivation, les émotions et la prise de décision. De plus en plus d'études montrent que le PVT influence les comportements liés à la nourriture. Mais ces travaux se sont surtout intéressés à "ce qu'on mange" sans regarder "comment le corps gère son énergie" et sans tenir compte du fait que le PVT n'est pas une structure homogène : il contient différents types de neurones selon qu'on se trouve à l'avant ou à l'arrière de cette région. Cette différence anatomique laisse penser que l'avant et l'arrière du PVT pourraient avoir des rôles distincts dans la régulation de l'énergie. Un indice intéressant : une partie des neurones de l'arrière possède un récepteur particulier à la dopamine, ce qui permet de les distinguer précisément des autres. À l'avant, les neurones sont en majorité d'un autre type. On ne sait pas encore si, ni comment, ces deux populations de neurones influencent la façon dont le corps s'adapte sur le plan énergétique et régule la prise alimentaire. Objectifs du projet : 1. Déterminer le rôle respectif des neurones de l'avant et de l'arrière du PVT dans la prise alimentaire et le métabolisme. 2. Étudier le fonctionnement électrique de ces neurones. 3. Identifier vers quelles régions du cerveau ces neurones envoient leurs signaux, et quel rôle jouent ces connexions. 4. Observer comment l'activité de ces neurones évolue dans le temps.
Bénéfices attendus
Les dernières estimations de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) révèlent qu'en Europe, plus de la moitié des hommes et des femmes sont en surpoids, et environ un tiers sont obèses. Cela représente également un fardeau social, économique et sanitaire. Bien que certains traits génétiques (causes monogéniques) aient été identifiés et largement étudiés, il est largement reconnu que le syndrome métabolique est par essence un trouble multifactoriel et multidimensionnel qui englobe des réseaux complexes des maladaptations physiopathologiques. Malgré les progrès et les efforts, nous sommes toujours confrontés à un besoin de stratégies innovantes et plus efficaces contre les troubles métaboliques. La prise alimentaire et la régulation de l’homéostasie énergétique ont souvent été étudiées sous l’angle d’une implication et dysfonctionnement de l’hypothalamus. Cependant, d’autres structures extra-hypothalamiques jouent aussi un rôle clé dans ces processus. Nos résultats préliminaires indiquent que le noyau paraventriculaire du thalamus PVT aurait un rôle central dans la régulation de la prise alimentaire et du métabolisme énergétique. Le projet vise à établir un nouveau cadre conceptuel qui voient dans les neurones aPVT et PVTD2R deux structures pour la régulation des processus physiologiques et physiopathologiques sous-jacents au développement du syndrome métabolique. Nous sommes convaincus que la mise en lumière des aspects intégratifs de la physiopathologie du PVT dans la surconsommation alimentaire sera essentielle pour élaborer et accélérer les stratégies préventives et thérapeutiques. En outre, à long terme, les stratégies virales utilisées pour ce projet pourraient être plus facilement adaptées et transposées aux troubles humains que les procédures chirurgicales invasives actuellement utilisées en thérapie (sleeve gastrectomie, bypass gastrique).
Procédures
Les animaux seront soumis : -pour 7 lots à une chirurgie (7j), puis après une période de repos, à des tests de comportements (7j-15j), de métabolisme du glucose(1j-3j) et/ou de mesure de calorimétrie indirecte(15j). Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles seront fait sur deux de ces lots toutes les deux semaines. -pour 2 lots à deux chirurgies qui se feront en une ou deux fois en fonction du bien-être de la souris et de sa capacité à supporter une anesthésie longue. Si cela doit se faire en deux fois les souris auront une phase de repos de 10-15j minimum avant la deuxième anesthésie. Après une période de repos de deux semaines minimum, les lots seront soumis à des tests de comportements (7j-15j), de métabolisme du glucose (7j) et/ou de mesure de calorimétrie indirecte(15j). Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles seront fait sur un de ces deux lots toutes les deux semaines.
Impact sur les animaux
Le fait de porter des fibres optiques sur la tête de l'animal pendant les enregistrements peut initialement induire un stress ; de même pour le cathéter gastrique. Cela peut entraîner une immobilité ou une mobilité réduite, ce qui constitue un comportement initialement indésirable cependant les fibres/cathéters étant légers, les animaux s'habituent très rapidement. De plus avant d'imager l'activité neuronale, l'animal sera soumis à plusieurs séances d'habituation d'une durée de 30 min pendant 2 à 3 jours, ce qui lui permettra de s'habituer aux procédures d'enregistrements et de perfusions. Dans le cas d'apparition de croute au niveau du ciment, nous traiterons les animaux selon les recommandations du vétérinaires référents. Les animaux seront suivis les deux-trois premiers jours après chaque chirurgie puis 1 fois par semaine les semaines suivantes. Le cathéter peut également se déloger de l'estomac, ce qui provoque une fuite gastrique en intrapéritonéale. L'animal sera mis à mort immédiatement. Le régime gras provoque une augmentation de la masse corporelle, cette augmentation n'est pas mortelle mais, si une souris atteint un poids supérieur à 70 g, elle sortira du protocole expérimental pour être sacrifiée afin de diminuer sa souffrance. Afin de limiter la prise de masse corporelle, les souris resteront sous régime gras pendant 10 mois maximum. Les souris avec cathéter ne seront infusées qu'au cours des expérimentations. La durée de chaque infusion ne dépassera pas 30 minutes, pour une durée totale maximale de 17 h 30 par souris, soit 9 expériences au total.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements de tissus.
Remplacement
Dans le cadre de notre projet, nous devons utiliser des souris in vivo. Tout d'abord, nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures de cellules puisque pour notre étude nous avons besoin d'observer les paramètres comportementaux et de physiologie intégrée. De plus, les invertébrés ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de l'homéostasie énergétique et la régulation de la récompense alimentaire.
Réduction
Les groupes expérimentaux ont été créés en considérant la variabilité biologique entre individus et la complexité des procédures envisagées. Le nombre d'animaux utilisé est fortement lié à la puissance statistique afin de s'assurer avec certitude de la validité des résultats obtenus. Afin d'optimiser nos cohortes et réduire le nombre d'animaux transgéniques générés par croisements nous utiliserons l'ensemble des portées (mâles et femelles). Selon les dessins expérimentaux et les nombres de variables (groupes ; temps ; régimes ; comportements) nos effectifs seront déterminés et nos résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Par rapport aux nombres d'échantillons nous utiliserons principalement des tests paramétriques et si nécessaire des tests non-paramétriques.
Raffinement
Le soin apporté aux animaux par le personnel zootechnique et les expérimentateurs a pour but d'améliorer le bien- être des souris en général, et, de réduire, supprimer ou soulager les douleurs dans les procédures invasives en particulier. Pour chaque source potentielle de stress, des mesures bioéthiques sont prises afin de minimiser toute gêne pour l’animal. Les sources de souffrance et l’angoisse des animaux pourraient provenir des conditions d’hébergement et du régime alimentaire. L’accueil est effectué dans une structure d’animalerie agréée en matériel et en personnel. Le milieu de vie en cages d’hébergement est enrichi par des objets adéquats, comme un nid en coton, bâtons de bois ou tunnels en carton. Une visite quotidienne de l’animalerie est organisée pour vérifier l’absence d’anomalie pour les cages, les biberons, les rations alimentaires et le comportement des animaux. Nos protocoles ont été mis au point de façon à veiller au bien-être animal en améliorant leur environnement et en surveillant leur état de santé : notamment nous chercherons à éviter et limiter la douleur et la souffrance, à assurer des soins pré-, per- et postopératoires adéquats, à recourir à l'anesthésie et à l'analgésie, à appliquer les points limites établis préalablement et, enfin, à utiliser les procédures réglementaires et appropriées de mise à mort.
Choix des espèces
Notre étude repose entièrement sur la physiopathologie intégrée et nécessite du modèle rongeur, notamment la souris car celle-ci permet l’utilisation de stratégies transgéniques et virale qui sont peu développées ou absentes dans d’autres modèles. Toutes les souris seront utilisées à l’âge adulte (au moins 2 mois) afin que les réseaux neuronaux soient stables.
Développement de deux modèles de tauopathie chez la souris pour évaluation du rôle des astrocytes
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une injection intracérébrale d'un vecteur viral, avec incision du scalp et pose d'agrafes, doit provoquer chez des souris l'accumulation d'une protéine Tau humaine mutée, dans les neurones ou dans les astrocytes. 408 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour l'étude histologique de leur cerveau. L'objectif déclaré est de reproduire chez la souris la paralysie supranucléaire progressive, et le porteur annonce des troubles de la coordination motrice et de la mémoire, peut-être des mouvements répétitifs. Les souris destinées aux tests vivront avec un enrichissement de cage réduit au minimum, pour ne pas biaiser les résultats, et passeront cinq tests comportementaux qu'il ne nomme pas, d'une durée de trente secondes à vingt-trois heures par jour.
Objectifs
La paralysie supranucléaire progressive (PSP) est une maladie neurodégénérative rare mais sévère. Débutant entre 40 et 60 ans, elle évolue rapidement et se caractérise par une instabilité posturale, des troubles des muscles oculaires, des troubles moteurs progressifs et des déficits cognitifs et comportementaux marqués. À un stade avancé, la marche, la vision, le langage et la déglutition sont fortement altérés, entraînant une perte majeure d’autonomie. Sur le plan neuropathologique, la PSP est définie par l’accumulation anormale de la protéine Tau dans les neurones et les cellules gliales (cellules non neuronales du système nerveux), notamment les astrocytes. Longtemps considérée comme une maladie principalement neuronale, la PSP est désormais reconnue comme impliquant les astrocytes, dont les altérations sont associées à la gravité des symptômes. Cependant, l’absence de modèles animaux fidèles, reproduisant à la fois les lésions neuronales et astrocytaires ainsi que les symptômes cliniques, constitue un frein majeur au développement de thérapies, alors qu’aucun traitement efficace n’existe à ce jour. Ce projet a pour objectif de développer de nouveaux modèles chez la souris de la PSP grâce à des vecteurs viraux exprimant une forme mutée de la protéine Tau, ciblant initialement soit les neurones, soit les astrocytes. Ces modèles permettront de reproduire les lésions clés de la PSP, d’évaluer les déficits comportementaux associés et de déterminer la contribution propre des astrocytes à la pathologie. À terme, ils constitueront des outils précieux pour mieux comprendre la maladie et accélérer le développement de stratégies thérapeutiques innovantes.
Bénéfices attendus
La PSP est la deuxième tauopathie la plus fréquente, après la maladie d’Alzheimer, avec une prévalence estimée entre 1 et 18 personnes pour 100 000, soit environ 5000 à 10 000 patients en France. Cette maladie agressive débute entre 40 et 60 ans et progresse rapidement sur 5 à 10 ans. Mieux comprendre comment les astrocytes participent à la maladie est une question essentielle à poser pour développer de nouvelles pistes thérapeutiques. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement efficace pour traiter cette maladie mortelle. Un obstacle majeur au développement de nouvelles thérapies est le manque de modèles animaux reproduisant à la fois les lésions neuronales et astrocytaires, mais aussi des symptômes typiques de la pathologie. Les modèles transgéniques murins surexprimant des formes de la protéine Tau développent très peu de lésions astrocytaires et présentent des déficits comportementaux modestes. Le transfert de gène, via l’utilisation de virus génétiquement modifiés codant pour la protéine Tau humaine est un recours intéressant, car il permet de cibler spécifiquement les neurones ou les astrocytes, dans des régions choisies du cerveau en réalisant des injections stéréotaxiques chez l’animal adulte. Cette approche est donc très prometteuse pour modéliser les lésions typiques de la PSP. Elle pourrait permettre de mieux comprendre comment l’accumulation de Tau dans les astrocytes contribue à la pathologie. A terme, ces nouveaux modèles de PSP pourraient être des outils essentiels pour le criblage rapide de molécules thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions : - L’ensemble des animaux inclus recevront une injection d’un vecteur viral (durée : 20 à 30 minutes) pour apporter le gène Tau muté ou un placebo. Les animaux récupèrent généralement en quelques heures. - Une partie des animaux sera soumise à 5 tests comportementaux peu stressants et destinés à évaluer leur capacités motrices et cognitives. Chacun de ces tests dure entre 30 sec et 23h par souris et par jour. L’ensemble des tests est effectué 2 fois sur une période de 6 semaines, effectué à 2 stades de la pathologie (1 mois et 4 mois après injection du vecteur viral).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à différents types de manipulations qui entraineront des effets indésirables différents : - Les effets secondaires liés à l’injection intracérébrale se limitent à une douleur transitoire au niveau de l’injection (incision du scalp et pose d’agrafes). - La pathologie induite par la surexpression de Tau peut générer une altération de la coordination motrice et de la mémoire. Des troubles du comportement de type mouvements répétitifs pourraient apparaitre. - Les tests comportementaux sont réalisés sur animaux vigiles et peuvent entraîner un stress léger. Le stress ponctuel dû au test sera réduit au minimum par l’habituation à l’expérimentateur avant chaque session de comportement. La diminution de l’enrichissement dans les cages d’hébergement peut engendre un léger stress des animaux.
Devenir
Tous les animaux sont destinés à une étude histologique des tissus au niveau des régions atteintes du cerveau, ce qui nécessite leur euthanasie.
Remplacement
Ce projet fait appel à des modèles de souris de la PSP. A l’heure actuelle, ce projet ne peut, ni être réalisé à l’aide de modèles cellulaires, ni être simulé par des modèles informatiques. En effet les symptômes neurologiques cognitifs de la maladie ne peuvent être répliqués que chez l’animal, notamment dans les modèles murins. Il est donc nécessaire de réaliser ce projet sur une espèce modèle mammifère comme la souris, présentant le plus possible de similitudes avec la physiologie humaine, c’est à dire possédant un cerveau complexe doté d’un système moteur et mnésique permettant d’exprimer des comportements sophistiqués à l’instar de l’être humain.
Réduction
Une étude statistique a été réalisée pour déterminer le nombre minimum d’animaux par groupe nécessaire pour observer des effets significatifs. Cette étude est basée sur des données obtenues dans la littérature scientifique et sur les valeurs que nous avons observées lors d’expériences utilisant des analyses similaires. Ainsi, nous prévoyons d’utiliser 408 animaux lors des expériences qui seront menées pendant l’étude. Ce nombre maximum, a été déterminé en fonction des expériences à réaliser pour pouvoir répondre à la question scientifique. Pour minimiser le nombre d’animaux utilisés dans le projet nous avons prévu les procédures au fur et à mesure avec une réduction du nombre de groupes possible si les premiers lots de vecteurs viraux produits permettent d’effectuer l’ensemble de l’étude.
Raffinement
En cas d’atteinte des points limite, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. Afin d’éviter tout biais dans les résultats des tests comportementaux destinés à évaluer la motricité et la mémoire des souris, les animaux destinés à ces tests seront hébergés en conditions minimales d’enrichissement. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience, notamment lors des tests de comportement. Les protocoles d’anesthésie et de diminution de la douleur des procédures chirurgicales ont été définis et validés par une équipe vétérinaire. Un soutien nutritionnel adapté et l’application de critères d’arrêts permettent de veiller au bien-être des rongeurs. Les animaux bénéficieront de périodes de récupération suffisantes après les anesthésies générales et les gestes chirurgicaux. Les tests comportementaux seront précédés par une phase d’habituation à l’expérimentateur afin de minimiser le stress et d’assurer une reproductibilité optimale de ces expériences.
Choix des espèces
Choix de l’espèce modèle : L’objectif de ce projet est d’améliorer les connaissances sur la paralysie supranucléaire progressive (PSP) afin d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques. La région initialement et la plus gravement atteinte dans la forme commune de PSP est située dans des noyaux sous-corticaux. La pathologie se propage ensuite aux régions corticales du cerveau. Les modèles animaux invertébrés ne possèdent pas ces régions cérébrales. Il est donc nécessaire de mener ce projet sur une espèce dotée d’un tel système, similaire à celui retrouvé dans l’espèce humaine. Les rongeurs, et la souris en particulier, possèdent des systèmes moteur et limbique très proches de celui de l’êtrehumain. De plus, la grande proximité entre le génome de la souris et le génome humain assure une pertinence maximale des cibles thérapeutiques qui seront identifiées au cours de ce projet. Les souris qui seront utilisées reproduisent les différentes lésions anatomiques retrouvées dans le cerveau des patients atteints de la PSP. Elles devraient également présenter des altérations motrices et cognitives qui sont caractéristiques de la PSP. Ces déficits peuvent être quantifiés par des tests comportementaux qui sont réalisés en routine au laboratoire. Choix du stade de développement étudié : Les animaux seront d’abord évalués au stade jeune adulte (3 mois) puis au stade adulte (6 mois) afin de mimer les stades auxquels la PSP se déclare chez l’homme (entre 40 et 60 ans) et d’évaluer comment les fonctions motrices et cognitives s’altèrent au cours du temps.
Utilisation de « souris visiteuses » comme mesure de raffinement de l’hébergement individuel chez la souris
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
100 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes tuées quand leur réutilisation ne sera "plus possible ou adaptée". Chacune subit une stérilisation chirurgicale d'environ trente minutes sous anesthésie générale, reste seule jusqu'à sept jours le temps de cicatriser, puis est placée à plusieurs reprises dans la cage de souris isolées pour d'autres projets, où des comportements d'agressivité peuvent survenir. Ces "souris visiteuses" doivent atténuer le stress d'un isolement que d'autres protocoles imposent, selon le porteur, afin de "garantir la qualité des résultats scientifiques". Elles proviendront surtout de surplus d'élevage, ce qu'il présente comme un moyen de "valoriser" des souris qui auraient sinon été tuées.
Objectifs
Les souris sont des animaux sociaux qui vivent naturellement en groupe. Cependant, certains projets de recherche nécessitent que des animaux soient hébergés seuls pendant une période plus ou moins longue afin de garantir la qualité des résultats scientifiques. Cet isolement peut avoir des conséquences négatives sur leur bien-être en augmentant notamment le stress et en modifiant leur comportement. L'objectif de ce projet est de créer un groupe de « souris visiteuses » qui pourront être hébergées avec ces animaux isolés afin de maintenir des interactions sociales tout en respectant les contraintes des études scientifiques. Pour éviter toute reproduction, ces souris seront stérilisées avant leur utilisation. Elles seront principalement issues de surplus d'élevage, ce qui permet également de limiter le nombre d'animaux produits spécifiquement pour ce projet. Ce projet s'inscrit dans la démarche des 3R, et plus particulièrement du raffinement, en cherchant à améliorer les conditions de vie des animaux utilisés en recherche tout en préservant la qualité scientifique des études.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu est l'amélioration du bien-être des souris qui doivent être hébergées seules dans le cadre de certains projets de recherche. La présence d'une « souris visiteuse » permet de réduire le stress lié à l'isolement, de favoriser l'expression de comportements sociaux naturels et d'améliorer les conditions de vie de ces animaux. Ce projet contribue également à développer une méthode de raffinement qui pourra être utilisée dans différentes études nécessitant un hébergement individuel. Enfin, l'utilisation de souris issues de surplus d'élevage permet de valoriser des animaux qui auraient autrement été euthanasiés, limitant ainsi le nombre d'animaux produits spécifiquement pour la recherche.
Procédures
Les souris utilisées dans ce projet subiront une seule intervention chirurgicale de stérilisation, réalisée sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur. Cette intervention durera environ 30 minutes. Après une période de récupération complète (hébergement individuel jusqu'à cicatrisation de maximum 7jours), les animaux seront hébergés avec des souris maintenues seules afin de leur apporter une présence sociale. Les « souris visiteuses » pourront être utilisées à plusieurs reprises au cours de leur vie avec différents congénères (de même souches), sous surveillance afin de vérifier leur bonne compatibilité. Elles feront l'objet d'un suivi de façon hebdomadaire tout au long de leur participation au projet. À l'issue du projet, lorsque leur réutilisation ne sera plus possible ou adaptée, les animaux seront mis à mort selon une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
La chirurgie de stérilisation peut entraîner une douleur et une gêne temporaires après l'intervention, ainsi qu'une période de récupération de quelques jours. Comme pour toute intervention chirurgicale, un faible risque de complications (par exemple une mauvaise cicatrisation ou une infection) existe, mais il sera limité grâce à une prise en charge adaptée et à une surveillance renforcée. Lors de la mise en contact avec d'autres souris, de rares comportements d'agressivité ou d'incompatibilité peuvent être observés. Les animaux seront alors immédiatement séparés afin d'éviter toute blessure. Les souris bénéficieront d'un suivi de façon hebdomadaire tout au long du projet afin de détecter rapidement tout signe de douleur, de souffrance ou de détresse et d'adapter leur prise en charge si nécessaire.
Devenir
Les animaux visiteurs pourront être réutilisés plusieurs fois au cours de leur vie sous réserve du maintien de leur bon état sanitaire et comportemental et lorsque leur réutilisation ne sera plus possible ou adaptée, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Le projet a pour objectif l'amélioration du bien-être de souris hébergées dans un contexte expérimental. Aucune méthode alternative ne permet de remplacer l'utilisation d'animaux vivants puisque les interactions sociales recherchées nécessitent la présence d'un congénère. L'objectif du projet ne peut donc être atteint sans recours à des animaux vivants.
Réduction
Les animaux visiteurs seront principalement issus de surplus d'élevage de l'établissement. Leur réutilisation au cours de plusieurs périodes d'hébergement permettra de limiter le nombre total d'animaux nécessaires au projet.
Raffinement
Le projet constitue lui-même une mesure de raffinement visant à limiter les effets délétères de l'isolement social chez la souris. Les interventions chirurgicales de stérilisation seront réalisées sous anesthésie générale avec prise en charge analgésique adaptée avant, pendant et après l'intervention. Les animaux feront l'objet d'une surveillance post-opératoire jusqu'à récupération complète. Les mises en contact seront réalisées sous surveillance afin de détecter rapidement tout signe d'incompatibilité. Les animaux présentant des signes de stress, d'agressivité ou de souffrance seront immédiatement séparés et pris en charge conformément aux recommandations du vétérinaire.
Choix des espèces
La souris est choisie car elle est l'espèce concernée par les protocoles expérimentaux dans lesquels un hébergement individuel peut être nécessaire. Il est donc pertinent d'utiliser un congénère de la même espèce afin de maintenir des interactions sociales adaptées à ses besoins naturels. Les animaux visiteurs seront des souris à phénotype non dommageable (mâle et femelle), principalement issues de surplus d'élevage. Elles seront utilisées au stade jeune adulte ou adulte, après sevrage et maturité sexuelle, afin de pouvoir réaliser la stérilisation et permettre ensuite leur utilisation comme compagnons sociaux. Le choix d'animaux jeunes adultes ou adultes permet également de les intégrer au groupe de souris visiteuses suffisamment tôt et de favoriser leur utilisation sur une période prolongée, sous réserve du maintien de leur état sanitaire et comportemental.
Formation réglementaire : gestes de base en expérimentation animale chez la souris.
- Formation professionnelle
L'objet de ce projet est d'enseigner les gestes de base de l'expérimentation animale, contention, identification, injections, prises de sang et mise à mort, dans le cadre des formations réglementaires agréées par le ministère de l'agriculture. 750 souris dites "de réforme", pour la plupart surnuméraires d'élevage ou témoins sortis d'autres projets, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont marquées par boucle d'oreille, poinçon ou puce, puis reçoivent sous anesthésie les injections et les prises de sang pratiquées par des apprenants, une souris par binôme. Le porteur donne deux raisons à leur mise à mort, elles ne peuvent pas réintégrer l'animalerie et "la mise à mort des animaux et la vérification de la mort de l'animal font partie de l'enseignement".
Objectifs
Dans le cadre des formations réglementaires à l’expérimentation animale agrées par le ministère de l’agriculture , l’objectif du projet est de mettre en place un enseignement pratique afin de sensibiliser aux gestes de base en terme de contention, anesthésie, prélèvements, injections et mise à mort. Tout au long de cet apprentissage, un dialogue sera instauré sur la gestion de l’anesthésie, de l’analgésie, de la douleur et sur l’adéquation des volumes injectés ou prélevés selon le mode de prélèvement ou la voie d’injection.
Bénéfices attendus
Les apprenants doivent observer pour apprendre les gestes réalisés selon de bonnes pratique. Ils doivent être confronter à la réalisation du geste pour savoir s'ils sont capables de le réaliser selon ces bonnes pratiques. Le cas échéant, ils devront demander à être former au geste par tutorat dans leur structure d'accueil.
Procédures
Contention de courte durée, identification (boucle d'oreille, poinçon, puce), injections (sous-cutanée, intra-péritonéale, intramusculaire, intraveineuse) de courte durée, prélévements sanguins (submandibulaire, à la veine de la queue) de courte durée
Impact sur les animaux
Stress lié à la contention. Stress et douleur de courte durée liés aux différentes injections. Stress et douleur légère et de courte durée liés aux techniques d'identifications (biopsie à l'oreille, boucle d'oreille...). Stress et douleur légère et de courte durée liés aux prélèvements sanguins.
Devenir
Toutes les souris (qui sont des souris de réforme, surnuméraires issues d'élevage ou souris contrôles sorties de procédures) sont mises à mort à la suite de la procédure car les animaux ne peuvent pas réintégrer l'animalerie et parce que la mise à mort des animaux et la vérification de la mort de l'animal font partie de l'enseignement.
Remplacement
Les gestes seront dans un premier temps montrés sur des vidéos. Mise à disposition de peluches pour travailler la contension et la répétition de différents gestes.
Réduction
Plutôt que l'utilisation d'une souris par étudiant, il sera utilisé une souris par binôme sans que cela ne nuise à la qualité de l'enseignement. Les souris utilisées seront des souris de réforme qui auraient dû être mises à mort car issues d'élevage et non utilisées ou arrivées en fin de projet (témoins ...). Des souris, également de réforme, seront commandées chez l'éleveur que s'il n'y a pas du tout ou pas suffisamment de souris de réforme disponibles sur site. Pour les démonstrations, l'utilisation d'une visionneuse reliée à un vidéoprojecteur permet de réduire le nombre d'animaux de démonstration.
Raffinement
Une anesthésie par voie injectable sera effectuée avant la réalisation des gestes d'injections et de prélèvement par les apprenants. Un gel ophtalmique de type Ocrygel sera appliqué sur les yeux des souris pendant l'anesthésie pour éviter toute lésion liée à un potentiel dessèchement de la cornée. Les animaux anesthésiés seront placés sur un tapis chauffant pour limiter l'hypothermie liée à l'anesthésie. La réalisation des gestes est supervisée par un encadrant expérimenté.
Choix des espèces
La souris est le rongeur le plus utilisé en expérimentation animale Les souris seront des souris adultes de 20 g minimum, des deux sexes, avec des ages extrêmement variés car ce sont des souris de réforme.
Étude et ciblage des fibroblastes portaux dans la fibrose hépatique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une partie des souris est génétiquement modifiée et reçoit pendant trois jours, sans anesthésie, une molécule par voie orale qui déclenche la modification de ses gènes, avant qu'on lui provoque une cholangite sclérosante primitive, une maladie qui obstrue les voies biliaires. En tout, 1 600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, une partie étant tuée sous anesthésie, avant tout réveil. La maladie est induite soit par un régime spécial de deux à quatre semaines, qui peut entraîner perte de poids, inconfort digestif et jaunisse dans les cas les plus graves, soit par une chirurgie du foie qui peut entraîner douleurs et altération de l'état général. Toutes sont tuées à la fin des procédures, ou plus tôt si elles atteignent un point limite, pour prélever leurs tissus.
Objectifs
Les maladies du foie et des voies biliaires représentent un véritable défi de santé d'un point de vue socio-économique, mais surtout du point de vue des patients car il n’existe pas à ce jour de traitement curatif. Les maladies du foie et des voies biliaires évoluent généralement vers une fibrose, c’est-à-dire une accumulation de tissu cicatriciel qui altère progressivement le foie jusqu'à empêcher son activité normale en cas de cirrhose. Le tissu cicatriciel déposé dans le foie est fabriqué par des cellules appelées myofibroblastes. Les myofibroblastes proviennent en partie des cellules étoilées du foie, des cellules qui ont été impliquées dans la fibrose d'origine métabolique ou virale. En revanche, il n'existe que peu d'information concernant les fibroblastes portaux, qui représentent un type de cellule pouvant être impliqué dans la fibrose survenant au cours des maladies biliaires. Le projet de recherche s’intéresse précisément aux fibroblastes portaux, et plus particulièrement à un sous-groupe que nous avons identifié précédemment. Le sous-groupe de fibroblastes portaux qui nous intéresse pourraient avoir un rôle clé dans une maladie grave et rare qui provoque une fibrose oblitérante des voies biliaires : la cholangite sclérosante primitive. Le projet vise à répondre à trois grands points : 1.Définir les caractéristiques spécifiques des fibroblastes d'intérêt pour qu'ils puissent ensuite servir de marqueur pour détecter ou suivre la maladie. 2.Identifier les interactions des fibroblastes d'intérêt avec les autres types cellulaires du foie afin de comprendre les mécanismes aboutissant à la fibrose biliaire. 3.Explorer l'impact du ciblage thérapeutique des fibroblastes d'intérêt dans le traitement de la fibrose.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront à la communauté scientifique de mieux comprendre l'implication des fibroblastes portaux (PFs) dans la physiopathologie de la cholangite sclérosante primitive (CSP). Nos données préliminaires et les résultats d'autres groupes indiquent que les PFs activés pourraient être spécifiquement impliqués dans les processus fibrotiques observés lors de la CSP. Sur la base des résultats obtenus avec les modèles murins, le projet a pour objectif d'analyser d'un point de vue moléculaire des échantillons humains. Au travers de cette transposition, il sera possible d'identifier les signatures moléculaires spécifiques aux cellules directement impliquées dans le dépôt de tissu cicatriciel dans la CSP. L'identification de biomarqueurs spécifiques aux cellules impliquées dans la pathogenèse de la CSP pourrait permettre le développement d'outils capables de prédire la gravité et/ou la progression de la maladie. A long terme, l'objectif est d'être en capacité de développer de nouvelles thérapies, notamment des thérapies par anticorps, ou de repositionner des médicaments.
Procédures
Les souris génétiquement modifiées seront soumises à un traitement par voie orale sur animal vigile afin d’induire la modification génétique (une administration quotidienne durant 3 jours, 15 secondes par animal). Une partie des animaux recevra également une injection au niveau de l’abdomen sur animal vigile (deux injections réalisées à 2 jours d’intervalle, 15 secondes par animal). Par la suite les animaux seront soumis à l’induction d’une cholangite sclérosante primitive (CSP). Le premier modèle de CSP peut être mis en place par administration d’un régime spécial (aliment a volonté) durant une période comprise entre 2 et 4 semaines environ (prise spontanée). Le second implique une unique chirurgie hépatique effectuée sous anesthésie et analgésie d’une durée d’environ 15-20 minutes par animal. Afin de tester des molécules, les animaux pourront être soumis à un régime contenant des molécules thérapeutique durant une période comprise entre 1 et 4 semaines (prise spontanée, délivré à volonté). Enfin, une partie des animaux seront ensuite anesthésié et analgésié afin de réaliser un prélèvement sanguin préalable à l’euthanasiés par une méthode réglementaire. Dans tous les cas les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses.
Impact sur les animaux
Afin d’induire le modèle expérimental chez certains animaux génétiquement modifiés, il sera nécessaire d’administrer une molécule par voie orale. Cet acte entrainera un stress léger lié à la contention et à l’administration oral elle-même ainsi que des effets transitoires de la molécule (légère perte de poids, stress de la manipulation) Une autre molécule sera également administrée aux animaux par injection au niveau de l’abdomen pouvant induire un léger stress lié à la contention et une douleur de courte durée au point d’introduction de l’aiguille. Les principales nuisances attendues dans le cadre de ce projet sont liées aux modèles expérimentaux utilisés pour induire la cholangite sclérosante primitive (CSP). Ces atteintes sont provoquées soit par un régime alimentaire spécifique, soit par une unique chirurgie. Le régime alimentaire spécifique peut induire une perte de poids, une altération de la fourrure, des signes d’inconfort digestif voire une jaunisse dans les cas les plus graves. La chirurgie hépatique mise en œuvre peut entrainer des douleurs post-opératoire, une perte de poids, une altération de l’état général en post-opératoire et à distance de l'acte chirurgical. Il existe également des risques liés à l’anesthésie générale (hypothermie, dépression cardio-respiratoire, etc.). Les animaux pourront recevoir un traitement permettant de moduler la fibrose selon les résultats obtenus au cours du projet. Le traitement sera induit par ajout de la/les molécules identifiées dans le régime alimentaire standard. Les changements de régime pourront induire un léger stress chez les souris qui sont néophobes (peur de la nouveauté). Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pour réaliser un prélèvement sanguin ou une chirurgie immédiatement suivie de l’euthanasie sans réveil des animaux en vue des prélèvements.
Devenir
Les souris seront euthanasiées à la fin des procédures prévues (ou avant en cas d’atteinte des point limites), les tissus seront récupérés afin de permettre de réaliser les différentes analyses afin de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Le recours à un animal est indispensable à l'étude des fibroblastes portaux (PFs) dans le contexte des maladies biliaires. En effet, l'activation, la modulation de l'activité et les interactions des PFs avec les autres cellules du foie ne peuvent être appréhendées qu’au sein d’un environnement tissulaire et systémique intact. Une partie des expériences du présent projet sont effectués in vitro à partir de cellules isolées à partir d’animaux (remplacement partiel). Cependant, les modèles in vitro (cultures primaires, co-cultures ou organoïdes hépatiques) ne permettent pas de reproduire in extenso la complexité du microenvironnement du foie ni les signaux physiopathologiques qui régulent l’activation des PFs dans un contexte pathologique. En particulier, les processus fibrotiques observés dans les maladies biliaires font appel à des interactions avec des cellules du foie ou provenant de la circulation générale, qui ne peuvent être modélisées de façon fiable in vitro. Par conséquent, aucun modèle alternatif ne permet à ce jour de remplacer totalement l’usage d'un modèle animal expérimental pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Réduction
Le projet impliquera un total de 1600 animaux au maximum. L'ensemble des procédures a été conçu afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés tout en assurant la robustesse scientifique des données. Le nombre de groupes expérimentaux a été réduit au minimum, et la taille des échantillons a été optimisée à partir de données préliminaires et d’analyses de puissance statistique. En cohérence avec les données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour garantir une analyse statistique fiable et cohérente. Les données sont analysées à l’aide de tests statistiques adaptés à leur distribution. Par ailleurs, chaque animal est valorisé au maximum, avec la collecte de différents types de données : corporelle, histologique, biochimique, cellulaire sur les mêmes échantillons biologiques. Enfin, les données déjà générées dans le cadre de projets antérieurs ou en cours sont intégrées à l’analyse afin d’éviter les redondances expérimentales.
Raffinement
L’ensemble des procédures a été adapté pour minimiser les douleurs et le stress chez les animaux. Les modèles de maladies biliaires utilisés (chirurgicaux ou via un régime alimentaire) sont bien caractérisés, et des points limites précis ont été définis pour détecter précocement tout signe de souffrance. Chaque étape du protocole (chirurgie, injections, prélèvements) a été évaluée pour limiter les manipulations, éviter la répétition des gestes et choisir les méthodes les moins invasives compatibles avec les objectifs scientifiques. Les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie appropriée, avec administration systématique d’antalgiques en pré- et post-opératoire et associé à une grille d'évaluation précise. Pour le régime, un suivi pondéral très rigoureux est appliqué avec éventuellement une remise sous régime standard en cas de perte de poids trop importante. Les animaux sont suivis quotidiennement, et leur hébergement respecte les recommandations en matière d’enrichissement et de confort. Toutes les manipulations sont effectuées par un personnel formé, expérimenté dans le maniement des souris et sensibilisé aux principes du bien-être animal.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : La souris est un modèle adapté pour l’étude de des maladies biliaires. Il s’agit d’un mammifère dans lequel les différents modèles de fibroses utilisés dans ce projet sont validés, maîtrisés et documentés. Les résultats obtenus permettront ainsi de consolider les nombreuses informations déjà disponibles sur le sujet et le modèle utilisé au bénéfice de la communauté scientifique et plus généralement au bénéfice du public. Enfin, l'animalerie sur site permet l’hébergement optimal des modèles utilisés garantissant un hébergement conforme aux exigences réglementaires, assurant le bien-être, la surveillance et la traçabilité des animaux. Justification des stades de développement : Les animaux seront ainsi testés biologiquement à la phase adulte jeune qui est caractérisée par une stabilité physiologique et immunitaire. L'intervalle d'âge ainsi choisi permet d'une part de s'intégrer dans les données produites par la littérature internationale et d'autre part de limiter la variabilité liée à la croissance ou au vieillissement. L’utilisation d’animaux adultes jeunes assure ainsi à la fois la validité scientifique et le respect du bien-être animal.
Roles des astrocytes dans les interactions sociales en physiologie et pathologie évalués par des cages intelligentes
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Après cinq jours d'injections de tamoxifène sans anesthésie, puis une chirurgie du cerveau en stéréotaxie pour des injections ou une implantation optique, 2 280 souris sont placées dans une cage dite "intelligente" qui filme et suit en continu leur activité et leurs interactions sociales. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et toutes sont tuées en fin de procédure pour prélever leur cerveau. Le porteur décrit après la chirurgie une perte de poids pouvant atteindre 10 % et des douleurs aiguës, et, pour la clozapine N-oxyde injectée, une altération de la locomotion, de la posture et de la respiration. Le projet porte sur le rôle des astrocytes dans l'hypersociabilité et l'hyposociabilité, sans que le résumé dise comment ces troubles sont provoqués chez les souris.
Objectifs
Les astrocytes sont des cellules du cerveau qui jouent un rôle important en aidant les neurones à communiquer efficacement. Cette communication est essentielle pour les pensées, les émotions et les comportements. Ce projet vise à mieux comprendre comment ces cellules influencent les interactions sociales en physiologie et lors de défaut de sociabilité (hyper- et hypo-sociabilité).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le role des astrocytes dans lors de dérégulation du comportement social. A long terme ce projet permettrait de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour des pathologies associées à des défauts de sociabilité comme le trouble du spectre autistique ou le syndrome de William en manipulant l'activité ou la structure des astrocytes.
Procédures
Les animaux vigiles recevront des injections durant environ 5 minutes, une fois par jours pendant 5 jours consécutifs par souris. Des chirurgies durant de 30-40 minutes seront également réalisées dans ce projet (1 chirurgie par animal). Pendant ces interventions, les animaux seront anesthésiés (anesthésie générale) et ne seront donc pas vigiles. Enfin les animaux verront leur comportement évalué dans une cage intelligente, un système automatisé permettant de suivre en continu et sans manipulation de l’animal le comportement des souris dans leur environnement de vie. Elle combine notamment vidéosurveillance, reconnaissance/traçage automatique des animaux et analyse comportementale, afin de quantifier des paramètres tels que l’activité, les interactions sociales et les déplacements.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés à l’administration de tamoxifène dilué dans l’huile de maïs, considérée comme une intervention légère, peuvent inclure une irritation péritonéale transitoire. Les interventions chirurgicales, classées comme modérées, comprennent notamment des injections intracérébrales et/ou des implantations réalisées sous anesthésie générale à l’aide d’un cadre stéréotaxique. Elles peuvent entraîner une perte de poids pouvant atteindre 10 %, une apathie transitoire, des douleurs aiguës ainsi que de légères réactions inflammatoires au niveau des sites d’injection ou d’implantation pendant 24 à 48 heures. Des effets liés à l’anesthésie peuvent également survenir, notamment une dépression respiratoire ou une hypothermie. Les complications postopératoires possibles comprennent une infection ou un saignement. Les tests comportementaux, considérés comme des interventions légères, peuvent provoquer une augmentation transitoire du stress ou de l’anxiété liée à la manipulation et au changement d’environnement. Afin de limiter ces effets indésirables, les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière. Une grille de score clinique et de douleur sera utilisée afin d’évaluer la gravité des symptômes. Une analgésie et des soins vétérinaires adaptés seront mis en place si nécessaire. Des critères d’arrêt expérimentaux prédéfinis permettront d’interrompre la procédure et d’euthanasier l’animal lorsque les effets indésirables dépasseront le seuil éthique établi. En cas de complication grave, telle qu’une convulsion persistante ou une détresse respiratoire, l’animal sera euthanasié sans délai afin d’éviter toute souffrance prolongée. Les effets indésirables liés à l'injection de clozapin N oxide sont une altération de la locomotion, de la posture, de la réactivité et de la respirations. Les effets liés à l'administration de fasudil sont des effets vasodilatateurs entrainant une baisse de l'activité ou une altération de l'état général.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leur cerveau pour des études en histologie.
Remplacement
Le but de ce projet est de mieux comprendre comment le cerveau permet les interactions sociales et pourquoi celles-ci peuvent être altérées dans certains troubles. Les comportements sociaux font intervenir plusieurs zones du cerveau qui fonctionnent ensemble, ainsi que des substances naturelles produites par l’organisme et impliquées dans le lien social. Pour étudier ces mécanismes, il est indispensable d’observer des animaux vivants. En effet, les interactions sociales sont des comportements complexes qui ne peuvent pas être reproduits par ordinateur ni étudiés uniquement sur des cellules en laboratoire. Ces approches ne permettent pas de prendre en compte l’ensemble du cerveau, ni les échanges entre différentes régions, ni l’influence des hormones. Nous souhaitons en particulier comprendre comment une hormone connue pour son rôle dans les liens sociaux agit sur certaines cellules du cerveau pendant les interactions entre individus. Ces mécanismes ne peuvent pas être étudiés dans des modèles plus simples. L’utilisation de souris est donc nécessaire pour répondre à ces questions.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été réduit au minimum possible selon nos expériences passées pour nous permettre d’obtenir des résultats statistiquement fiables et tiennent compte des différentes problématiques expérimentales qui peuvent être rencontrées.
Raffinement
Les chirurgies sont faites sous anesthésie et avec une analgésie appropriée. En post opératoire les animaux seront placés sous surveillance jusqu’au réveil puis, replacés dans leur cage d’origine (avec leur congénères) et restent sous une surveillance renforcée jusqu'à récupération totale. Nous utiliserons une grille d'évaluation du bien être animal pour suivre quotidiennement les animaux définissant ainsi sur des critères de changements dans l'aspect physique ou comportemental, despoints limites adaptés. Si des blessures sont constatées ou si leur bien être est compromis nous utiliserons des antalgiques en premier lieu et si aucune amélioration n'est constatée le jour suivant les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de référence en neurosciences et bénéficie d’un écosystème expérimental exceptionnel : nombreuses lignées transgéniques déjà disponibles, outils viraux et capteurs génétiquement encodés validés. Ce cadre permet d’interroger directement, in vivo, les interactions neurones–astrocytes au cours de comportements sociaux complexes, dans des circuits pertinents tels que le cortex préfrontal et le noyau accumbens, et dans le contexte de la modulation ocytocinergique propre aux mammifères. Les expériences seront réalisées chez des souris adultes, stade où les circuits sociaux sont matures et où les influences liées au développement précoce ou au vieillissement sont limitées. Les deux sexes seront pris en compte. Les injections seront effectuées entre 1 et 6 mois, et les évaluations comportementales débuteront au moins 3 semaines après les injections ou l’implantation optique, afin de permettre la récupération et l’expression stable des outils.
Ciblage de la matrice extracellulaire pour renforcer l’efficacité de la radiothérapie sur les tumeurs cérébrales 2/3
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
2 607 souris vont être utilisées dans trois établissements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie étant opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil. Elles reçoivent des cellules cancéreuses sous la peau ou, par chirurgie, dans le cerveau, des injections tous les deux jours pendant trois semaines sans anesthésie, une radiothérapie et jusqu'à seize séances d'imagerie de trente minutes sous anesthésie. Le personnel s'entraîne d'abord à l'injection dans le cerveau sur des souris mortes puis vivantes, jusqu'à six par personne, avant les essais qui doivent montrer si deux peptides rendent les tumeurs plus sensibles aux rayons X. Toutes sont mises à mort à la fin de chaque étape, dans ce que le porteur appelle des "conditions strictes de respect du bien-être animal".
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est le cancer du cerveau le plus fréquent et le plus dangereux chez l’adulte avec une incidence de 2 à 5 personnes pour 100 000 habitants par an en Europe et aux États-Unis. Malgré les traitements actuels combinant chirurgie, radiothérapie (rayons X) et chimiothérapie, le pronostic reste très défavorable : la survie médiane est d’environ 15 mois et moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Il est donc urgent de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Des recherches récentes ont montré que le GBM crée autour de lui un microenvironnement protecteur, riche en différentes protéines de la matrice extracellulaire qui favorise la croissance tumorale et la résistance aux traitements. Notre équipe a développé deux peptides innovants capables de perturber spécifiquement ce microenvironnement. Ces peptides, testés individuellement en laboratoire, ralentissent la croissance tumorale en stimulant la réponse immunitaire et en limitant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins nourrissant la tumeur. L’objectif de ce projet est d’évaluer si deux peptides peuvent améliorer l’efficacité de la radiothérapie en rendant les cellules tumorales plus sensibles aux rayons X. Le projet se déroulera dans trois établissements utilisateurs et comprendra quatre étapes : une formation du personnel à l’injection intracérébrale de cellules tumorales chez la souris, réalisée d’abord sur animaux morts puis sur animaux vivants, une validation du rôle d’une protéine spécifique de la matrice extracellulaire dans la progression du GBM ; des tests sur des modèles de tumeurs sous-cutanées chez la souris pour identifier les conditions optimales de traitement combinant peptides et radiothérapie et une validation finale sur des modèles orthotopiques où les tumeurs se développent dans le cerveau. Ce projet permettra de mieux comprendre l’action combinée des peptides et de la radiothérapie, et ouvrira la voie à des stratégies thérapeutiques plus efficaces pour les patients atteints de glioblastome.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est une forme de cancer du cerveau très grave et particulièrement résistante aux traitements classiques. Aujourd’hui, même avec les meilleurs soins (opération, rayons X et chimiothérapie), moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Trouver des solutions innovantes est donc une nécessité. Ce projet vise à tester deux molécules inédites, conçues pour s’attaquer à l’environnement protecteur dont profite la tumeur pour se développer et échapper aux défenses du corps. Chacune de ces deux petites molécules a déjà démontré une capacité à freiner différents cancers dans des expériences en laboratoire ou chez l’animal. Mais leur efficacité n’a jamais été étudiée et spécifiquement contre le glioblastome, une tumeur particulièrement agressive. L’un des principaux bénéfices attendus serait donc de montrer que ces traitements, pris séparément, ont aussi un effet contre ce cancer du cerveau. Le projet va également permettre de tester, pour la première fois, ce qui se passe lorsqu’on utilise ces deux molécules ensemble en combinaison avec la radiothérapie. Notre projet s’attache aussi à vérifier la sécurité de ces traitements (pour détecter et limiter tout effet indésirable) et à comprendre où ces molécules circulent dans le corps, afin de s’assurer qu’elles atteignent leur cible sans toucher d’autres organes. Grâce à cette recherche, nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles thérapies qui, en combinant traitements innovants et donneront de réelles chances d’améliorer le sort des patients atteints de glioblastome.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 2/3 nous ferons un entrainement à l’injection intracérébrale pour maitriser la technique. B) Dans l’EU1/3 nous ferons une injection de cellules cancéreuses en sous-cutanée pendant 1 minute sous anesthésie générale gazeuse. C) Dans l’EU3/3 nous feront un traitement par radiothérapie pendant 4 minutes après anesthésie générale gazeuse. D) Dans l’EU1/3 ou 2/3 nous ferons des injections d’une minute sur animale vigile tous les 2 jours sur une durée de 3 semaines. E) Dans l’EU2/3 nous ferons une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. F) Dans l’EU3/3 nous ferons une imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Cette procédure sera réalisée une fois par semaine avec un total de 16 imageries.
Impact sur les animaux
Effets indésirables : 1) Toxicité potentielle des nouveaux traitements : - Analyses de sang hebdomadaires pour surveiller l’état de santé général. - Intervention rapide en cas d’anomalie détectée. 2) Modèle de tumeur cérébrale (orthotopique) : - Lésions au niveau de la tumeur cérébrale. 3) Exposition à la radiothérapie (rayons X) : - Fatigue, perte de poids. Effets bénéfiques potentiels : - Régression ou disparition de la tumeur après traitement.
Devenir
À la fin de chaque étape prévue dans le projet, tous les animaux seront mis à mort dans des conditions strictes de respect du bien-être animal. Cette décision permet de réaliser des analyses approfondies sur leurs tissus et leurs tumeurs. Les informations recueillies grâce à ces prélèvements sont essentielles pour mieux comprendre l’efficacité des traitements testés, leurs effets secondaires éventuels, et guider de futurs progrès dans la lutte contre le cancer du cerveau.
Remplacement
Avant d’envisager des expériences sur des animaux, toutes les possibilités in vitro ont été exploitées pour travailler en laboratoire, à l’aide de cultures cellulaires en 2D et 3D. Ces essais ont démontré que les nouvelles molécules testées peuvent stopper ou ralentir la croissance de cellules cancéreuses. Cependant, une tumeur dans un organisme vivant est bien plus complexe : elle interagit avec de nombreux types de cellules, crée un environnement de soutien spécifique et échappe souvent aux défenses de l’organisme. Aujourd’hui, il est donc indispensable de valider ces résultats dans des conditions plus proches du fonctionnement réel d’un corps vivant. Le modèle utilisé sera la souris, qui permet de reproduire de façon fidèle le développement du cancer et les interactions entre la tumeur, les tissus environnants et le système immunitaire. Cette étape chez l’animal permettra d’évaluer de manière précise la dynamique de croissance tumorale et la réponse réelle aux différentes combinaisons thérapeutiques. Il n’existe à ce jour aucun modèle informatique ou cellulaire qui puisse remplacer ce niveau de complexité biologique. C’est pourquoi le recours à un modèle animal devient nécessaire pour garantir la sécurité et l’efficacité future des traitements.
Réduction
La formation sera d’abord effectuée sur animal mort. De plus, lors de la formation, le nombre de 6 animaux/personne est un nombre maximum pour la validation du geste. Ce projet a été conçu avec le souci constant de limiter au strict nécessaire le nombre d’animaux utilisés. Pour cela, la démarche suivie se déroule en plusieurs étapes successives : À chaque phase, si les premiers résultats sont négatifs ou montrent une toxicité, les essais sont arrêtés pour éviter d’exposer inutilement d’autres animaux à des traitements inadaptés. Ce schéma progressif permet donc de s’assurer que chaque animal participe à une expérimentation qui a du sens, limitant le gaspillage et la souffrance inutile. De plus, la taille des groupes d’animaux a été calculée à l’avance pour être la plus petite possible, tout en offrant des résultats fiables du point de vue scientifique. Les calculs sont réalisés grâce à un logiciel spécialisé, sur la base de critères reconnus, afin de ne pas utiliser plus d’animaux qu’il n’en faut pour tirer de vraies conclusions. Enfin, les données issues de chaque groupe seront analysées avec des méthodes adaptées pour garantir une interprétation correcte et juste.
Raffinement
Pour limiter au maximum le stress et l’inconfort des souris pendant toute l’étude, différentes mesures d’attention et de précaution seront prises : - Période d’acclimatation de deux semaines avant le début des expérimentations pour que les souris s’habituent à leur nouvel environnement. - Nombre de souris par cage limité (4-10 animaux) afin d’assurer leur confort et leur bien-être social. - Accès illimité à l’eau et à la nourriture. - Enrichissement du milieu de vie avec des petits abris et des tubes en carton pour stimuler le comportement naturel des animaux. - Habituation à la manipulation pour réduire le stress avant les procédures. - Utilisation systématique d’une anesthésie générale par inhalation (isoflurane) lors de toute intervention pouvant causer de la douleur ou du stress (injection de cellules, examens). - Surveillance quotidienne de l’état de santé, pesée régulière (3 fois par semaine minimum), et remplissage d’une grille d’observation pour détecter rapidement toute souffrance ou problème. - Contrôle renforcé après chaque série d’injections pour s’assurer que les souris ne souffrent pas d’effets indésirables. - Pour la radiothérapie, les souris seront installées sur un tapis chauffant pour garder une température stable, endormies par anesthésie générale par inhalation pour ne ressentir ni douleur ni stress et un gel sera appliqué sur leurs yeux pour les protéger. Un équipement spécial permettra de délivrer précisément les rayons sur la zone à traiter en protégeant le reste du corps et en évitant d’exposer les tissus sains.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle permet de reproduire fidèlement certains aspects de la maladie humaine, comme la formation de vaisseaux sanguins autour de la tumeur, le fonctionnement du système immunitaire, et d’autres réactions biologiques impossibles à observer dans une simple boîte de culture. C’est l’animal de référence en recherche sur le cancer et il existe de nombreux outils scientifiques pour étudier soigneusement l’effet des traitements chez elle. De plus, la souris permet d’implanter des cellules cancéreuses humaines afin d’observer la croissance de tumeurs à l’endroit exact où elles apparaissent chez l’Homme. Les souris employées dans cette étude commenceront les procédures à l’âge adulte (8 semaines), ce qui évite que les résultats soient faussés par la croissance, la puberté ou, au contraire, par le vieillissement. À ce stade, elles sont dans les meilleures conditions physiques pour supporter les interventions nécessaires à l’expérience. En résumé, l’utilisation de souris adultes permet de garantir que les résultats obtenus seront à la fois fiables et utiles pour imaginer de futurs traitements pour les personnes touchées par le glioblastome, tout en respectant les principes éthiques et scientifiques de la recherche biomédicale.
Évaluation thérapeutique de molécules inhibitrices de cellules profibrosantes dans la fibrose rénale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Une ligature de l'uretère sous anesthésie, ou l'injection sans anesthésie d'une molécule qui provoque une insuffisance rénale, sert à induire une fibrose du rein chez 1 224 souris, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit ensuite l'une des trois molécules testées en une injection trois jours avant l'induction, une autre une injection tous les deux jours pendant une durée encore à déterminer, et toutes subissent des recueils d'urine deux fois par semaine sous contention. Toutes sont anesthésiées pour une dernière prise de sang puis tuées sans réveil, afin de savoir si ces inhibiteurs, étudiés jusqu'ici contre la fibrose du poumon, ralentissent la maladie rénale. Le porteur justifie le choix de la souris par l'expérience du personnel et l'abondance des données publiées, ce qui en fait selon lui un choix "particulièrement pertinent".
Objectifs
La fibrose est une maladie qui s’aggrave progressivement. Elle se caractérise par une accumulation excessive de tissu cicatriciel dans les organes, ce qui finit par perturber leur fonctionnement. Elle est souvent liée aux maladies rénales chroniques, qui touchent environ une personne sur dix dans le monde. Ces maladies peuvent être causées par des problèmes fréquents comme le diabète ou l’hypertension. Ces maladies évoluent lentement et les traitements actuels permettent surtout de ralentir leur progression, mais pas de les guérir. C’est un vrai défi pour la santé publique. Les chercheurs ont découvert que, dans certaines formes de fibrose (comme celle des poumons), des protéines spécifiques jouent un rôle clé. Parmi elles, on trouve : Une protéine qui favorise la formation de cicatrices. Une famille de protéines qui empêchent la mort naturelle des cellules néfastes et qui peuvent aggraver la fibrose. Des médicaments inhibiteurs capables de bloquer cette famille de protéine sont actuellement testés avec pour objectif de délimiter la progression de la maladie et préserver le fonctionnement des organes. Nos objectifs sont : 1. Comprendre comment la famille de protéines évolue au fil du temps, quand la fibrose se développe. 2. Tester ces médicaments qui bloque son effet dans deux modèles de fibrose rénale différents (mécanique et toxique) afin de déterminer s’ils peuvent ralentir la maladie ou même améliorer l’état des reins. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement pour guérir la fibrose rénale. En comprenant mieux ses mécanismes, nous espérons ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et offrir un meilleur avenir aux patients.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, il n’existe aucun traitement efficace contre la fibrose rénale, une maladie grave qui touche de nombreuses personnes. C’est pourquoi il est urgent de trouver de nouvelles solutions pour mieux la combattre. Des recherches précédentes ont montré que des médicaments bloquant des protéines impliquées dans la formation de cicatrices internes néfastes au bon fonctionnement pourraient protéger les poumons contre la fibrose. Mais leur effet sur les reins n’a jamais été étudié. À long terme, ce projet pourrait conduire à des essais cliniques chez l’homme, offrant ainsi un espoir de traitement pour les patients atteints de fibrose rénale.
Procédures
(1) Modèles expérimentaux : Les souris recevront soit une injection d’une molécule induisant une insuffisance rénale (1 minute par animal) (modèle toxique) et une seconde injection pour favoriser la réhydratation (30 seconde par animal), à l’état vigile, soit une ligature de l’uretère rénale (modèle mécanique /chirurgical) sous anesthesie générale accompagnée d’un protocole antalgique complet, sur un plateau chauffé à 37 degrés. La chirurgie dure environ 10 minutes. (2) Traitements : 3 molécules seront testées soit en préventif, soit en curatif. Une partie des souris recevra une injection à l’état vigile 3 jours avant l’induction du modèle experimental. Une autre partie recevra une injection tous les deux jours à l’état vigile, pendant une durée qui sera déterminée dans la première partie du projet ( 1 minute par injection) (3) Recueil des urines : à l’état vigile, 2 fois par semaine (1 minute par animal). (4) Euthanasie associée à un prélèvement sanguin: tous les animaux seront anesthésiés et analgésiés ; nous effectuerons un unique prélèvement sanguin immédiatement suivi de l’euthanasie par une méthode réglementaire (sans réveil des animaux).
Impact sur les animaux
(1) Modèles expérimentaux : pour le modèle toxique, les animaux peuvent perdre du poids en raison d’une réponse inflammatoire et métabolique secondaire à une insuffisance rénale aiguë. Pour le modèle chirurgical, une douleur post-opératoire modérée peut survenir dans les 48 premières heures. L’obstruction entraîne une altération progressive du rein ligaturé, sans insuffisance rénale systémique grâce au rein controlatéral. Les animaux peuvent montrer une baisse transitoire d’activité et une perte de poids modérée. (2) Injections : Les injections peuvent provoquer une douleur brève, une inflammation locale ou un stress lié à la contention. (3) Recueil urinaire : les recueils urinaires peuvent générer du stress lors de la contention. (4) Aucun effet secondaire des médicaments testés ne peut être exclu en l’absence de données de tolérance propres au protocole expérimental. La surveillance du poids et de l’état général permettra de détecter d’éventuelles nuisances. (5) Complications liées à l’euthanasie : Risque de détresse respiratoire, d’arrêt cardiorespiratoire ou de stress thermique sous anesthésie.
Devenir
Tous les animaux (1224) seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses.
Remplacement
En raison notamment de la complexité du tissu rénal qui comporte des dizaines de types cellulaires et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organoïdes, l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative in vitro pour analyser l’évolution de défaillance chronique progressive d’organes. De plus, l'un des critères majeurs est la fonction rénale, qui doit être mesurée par le dosage de la concentration plasmatique de créatinine et d'urée. Des experiences complémentaires in vitro seront réalisées en parallèle sur des cellules rénales en culture pour approfondir certains mécanismes associés aux molécules étudiées dans ce projet.
Réduction
Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer l’hétérogénéité inter-individuelle du phénotype étudié (lésions tissulaires rénales) dans nos deux modèles d'insuffisance rénale aigue. Des lots de 10 ou 8 animaux selon le modèle sont nécessaires pour obtenir la puissance suffisante pour mettre en évidence les différences phénotypiques entre les groupes d’animaux, et s’assurer de la reproductibilité de ces résultats d’une série à l’autre. Chaque procédure sera effectuée deux fois sur des lots indépendants. Le nombre total d'animaux est de 1224 souris. De plus, nous utiliserons des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Afin de réduire au maximum les nuisances pour les animaux, des mesures de raffinement adaptées seront systématiquement appliquées tout au long de l’étude. (1) Raffinement des injections : après chaque injection , une manipulation douce sera effectuée au niveau du site d’injection pour favoriser la diffusion du produit. Les animaux feront ensuite l’objet d’une observation attentive afin de détecter rapidement tout signe d’inconfort ou de réaction anormale. Pour limiter la douleur, des aiguilles très fines seront utilisées. (2) Réhydratation post-induction : le soir même de l’induction d’un modèle, les souris bénéficieront d’une injection de sérum physiologique avec une aiguille très fine. (3) Prise en charge périopératoire (modèle mécanique ) : pour les interventions chirurgicales, une prise en charge complète de la douleur et une anesthésie adaptée seront mises en place. Par ailleurs, tous les instruments chirurgicaux utilisés seront stérilisés afin de prévenir toute infection. (4) Raffinement de l’anesthésie : pendant les procédures nécessitant une anesthésie, les animaux seront systématiquement placés sur un plateau chauffant pour maintenir leur température corporelle et améliorer leur confort. (5) Raffinement de l’hébergement et du bien-être : avant le début des procédures, les animaux seront acclimatés dans l’animalerie pendant au moins une semaine pour s’adapter à leur environnement. Leur bien-être sera optimisé grâce à : une litière en cellulose composée d’éléments de tailles variées, initialement compacte mais que les animaux pourront décompacter eux-mêmes. Des morceaux de bois à ronger et un dôme refuge en cellulose dans chaque cage, offrant des possibilités d’exploration et de cachette. Une nourriture humide déposée au fond de la cage après l’induction des modèles pour favoriser leur récupération. Une surveillance quotidienne de leur aspect physique et de leur poids sera assurée par le personnel qualifié de l’animalerie ou les responsables du projet. Des points limites ont été définis pour garantir une surveillance stricte de leur bien-être tout au long de l’expérience. Enfin, les animaux seront hébergés dans des conditions strictement conformes à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
Les modèles utilisés dans cette étude sont bien maîtrisés par le personnel du laboratoire, qui possède une grande expérience avec cette espèce. De plus, de nombreuses données relatives à ce modèle sont déjà disponibles dans la littérature scientifique, ce qui en fait un choix particulièrement pertinent, surtout en comparaison avec d'autres espèces. Les animaux sélectionnés pour cette étude seront à un stade adulte (9 semaines) . À cet âge, ils possèdent un système rénal mature, tout en ne présentant pas encore de lésions dues au vieillissement, ce qui garantit des résultats plus fiables et représentatifs.
Identification des protéines de surface et du sécrétome des glioblastomes pour mettre en évidence de nouvelles cibles médicamenteuses MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
Implantées de cellules de glioblastome dans le cerveau ou sous la peau, parfois réopérées pour une résection de la tumeur, puis traitées cinq jours sur sept pendant quatre semaines et irradiées deux fois, 3 038 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. Une partie est immunodéficiente, pour que les cellules tumorales humaines ne soient pas rejetées. Elles passent aussi un test de course sur tapis roulant, étalé sur trois jours, où des "minis chocs électriques" peuvent provoquer stress et fatigue, et dans les études de survie, les traitements se poursuivent jusqu'à ce qu'un point limite soit atteint. Toutes sont mises à mort à la fin de la procédure, "pour éviter des souffrances" selon le porteur.
Objectifs
Le glioblastome (GB) est la tumeur cérébrale la plus commune et agressive chez l’adulte. Malheureusement, il n’existe aucun traitement efficace pour cette maladie et la survie moyenne des patients est d’environ 15 mois après le diagnostic. Les patients atteints de GB subissent généralement une résection chirurgicale pour éliminer autant que possible la tumeur cérébrale. Après la chirurgie, dans le but d’éliminer les cellules cancéreuses restantes, un traitement aux rayonnements ionisants (IR) et au Témozolomide (TMZ) est administré aux patients. Malheureusement, ce traitement standard actuel n’empêche pas la tumeur de récidiver. Les cellules à l'origine des récidives tumorales sont appelées « cellules de type-souches de glioblastome » (GSCs). Comprendre le fonctionnement de ces cellules est essentiel pour développer de nouvelles stratégies pour les cibler, les tuer et éviter la récidive de la tumeur. Nous avons récemment identifié un inhibiteur de la respiration mitochondrial (qui fournit de l'énergie aux cellules), capable d'éliminer ces GSCs. Nous étudierons si l’administration de cet inhibiteur ralentit la progression tumorale et prolonge la survie des animaux en combinaison ou non avec les traitements actuels standards. De plus essayerons d’identifier les protéines qui existent spécifiquement chez les cellules de glioblastome et qui sont impliquées dans le développement de la maladie et la résistance aux thérapies. ENFIN, NOUS EVALUERONS L'EFFICACITE DE NOUVEAUX TRAITEMENTS CIBLANT LES CELLULES DE GLIOBLASTOME, ADMINISTRES SEULS OU EN COMBINAISON AVEC D'AUTRES TRAITEMENTS, AFIN D'AMELIORER LEUR EFFICACITE ANTI-TUMORALE.
Bénéfices attendus
Ces expériences nous permettront d’identifier les protéines spécifiquement surexprimées par les glioblastomes. Ces protéines anormalement surexprimées par les glioblastomes, représentent de nouvelles cibles thérapeutiques. Nous pourrons également identifier des protéines impliquées dans la résistance aux traitements actuels, en identifiant les protéines surexprimées dans les cellules de glioblastomes n’ayant pas été éliminées par la thérapie et donc résistantes. Enfin, nous étudierons si l’inhibition de la respiration mitochondriale (qui permet de fournir de l'énergie aux cellules) diminue la progression tumorale et augmente la durée de vie des animaux de façon plus efficace que les traitements actuels. Ainsi, en utilisant des modèles souris de glioblastomes ressemblant aux tumeurs observées chez les patients atteints de glioblastome, de nouvelles cibles thérapeutiques pourront être identifiées.
Procédures
- Les animaux seront soumis à des chirurgies. Les chirurgies sont des procédures qui durent environ 25 minutes et seront réalisées au maximum deux fois. - Les souris seront soumises à des traitements chaque jour pendant 5 jours, après 2 jours de repos un nouveau cycle de 5 jours de traitement sera réalisé. Les cycles de traitement seront répétés sur une durée de 28 jours. L'injection des traitements dure moins de 1 minute par souris.- Les souris seront soumises à une radiothérapie 2 fois à 4 jours d'intervalle. Cela dure 5 minutes par souris. - Les souris seront soumises à des prises de sang chaque 15 jours. Cela dure 5 minutes par souris. - Les souris seront soumises à des tests physique une fois sur une période de 3 jours avec un jour de repos avant le dernier jour de test. L'exercice dure entre 10 min le premier jour, 15 minutes le second jour et entre 15 et 40 minutes le dernier jour. MODIFICATION LES SOURIS SERONT SOUMISES A DES TRAITEMENTS PAR VOIE INTRAPERITONEALE OU PAR GAVAGE ORAL, 3 A 5 FOIS PAR SEMAINE JUSQU'A L'ATTEINTE D'UN POINT LIMITE EXPERIMENTAL POUR LES ETUDES DE SURVIE. CHAQUE ADMINISTRATION DURE MOINS D'UNE MINUTE PAR SOURIS. LES SOURIS SERONT SOUMISES A UNE SEULE PRISE DE SANG APRES LES TRAITEMENTS. CELA DURE 5 MINUTES PAR SOURIS.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une chirurgie stéréotaxique (implantation de cellules de glioblastome et résection tumorale) et une implantation en sous-cutanée de cellules de glioblastome, qui peut induire des souffrances et une perte d’appétit. Le développement de tumeurs cérébrales ou sous-cutanées peut générer des souffrances et une perte d’appétit. Les animaux recevront des injections en IP de Témozolomide, de Mubritinib, de Biotine et de Luciférine. Les injections peuvent induire une anxiété et une irritation au point d’injection. LES ANIMAUX POURRONT ÉGALEMENT RECEVOIR CERTAINS TRAITEMENTS PAR GAVAGE ORAL. CETTE PROCÉDURE PEUT ENTRAÎNER UN STRESS TRANSITOIRE LIÉ À LA CONTENTION AINSI QU’UNE LÉGÈRE IRRITATION DE L’ŒSOPHAGE. Les animaux recevront une radiothérapie qui peut induire des souffrances, une perte d’appétit, une irritation de la cornée. Les minis chocs électriques lors du test du Treadmill peut induire un stress aux animaux et de la fatigue. EN RAISON DE LEUR IMMUNODEFICIENCE, LES SOURIS RAG2ΓC-/- PRESENTENT UNE SENSIBILITE ACCRUE AUX INFECTIONS OPPORTUNISTES. ELLES SONT MAINTENUES DANS DES CONDITIONS D'HEBERGEMENT ADAPTEES AFIN DE LIMITER CE RISQUE.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issu de la procédure. Les animaux sont implantés avec des cellules de cerveau cancéreuses et développeront des tumeurs. Ils seront sacrifiés à la fin de la procédure pour éviter des souffrances.
Remplacement
Nous avons isolé et mis en culture des cellules de glioblastome à partir de tumeurs de plusieurs patients. Nous avons obtenu des données robustes en utilisant ces modèles de culture cellulaire pour supporter l’hypothèse qu'un inhibiteur de la respiration mitochondriale (qui fournit de l'énergie aux cellules) peut représenter une stratégie thérapeutique efficace pour traiter le glioblastome. En effet, nous avons montré que cet inhibiteur diminue fortement la multiplication et le caractère agressif de ces cellules. Nous souhaitons maintenant savoir si ce composé est efficace lorsque les cellules de glioblastome sont dans leur environnement tumoral et si ce composé peut augmenter l'espérance de vie des animaux de façon plus efficace que les traitements actuels standards utilisés pour traiter le glioblastome. Le micro-environnement et les échanges entre les cellules non-tumorales ont un rôle majeur dans la progression de la maladie. Des modèles d’organoïdes composés de plusieurs types cellulaires ont été développés. Cependant, ces modèles ne sont pas parfaits et ne nous permettent pas l’étude du rôle du micro-environnement dans le glioblastome. En effet, les composants immunitaires dans les cultures d’organoïdes ne peuvent pas être maintenus sur de longues périodes et le manque de cellules endothéliales et de système vasculaire tumoral est un problème majeur qui limite l'utilité des organoïdes des tumeurs cérébrales. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable. Nous avons utilisé des lignées cellulaires dérivées de patients comme preuve de principe pour minimiser l'utilisation de souris.
Réduction
Une manip pilote avec un petit groupe d'animaux est tout d'abord réalisée pour définir les meilleures conditions. Nous avons mis en place des stratégies pour réduire le nombre de souris en utilisant le même groupe de souris pour obtenir plusieurs résultats. Par exemple, l'imagerie bioluminescente est une méthode non invasive qui nous permet d’évaluer le volume de la tumeur dans le temps tandis que les mêmes souris peuvent être maintenues pour générer les courbes de survie et pour les prélèvements sanguins.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cages collectives, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d’un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre d’explorer, de jouer et de ronger. Ces cages offrent aux animaux un espace important pour se redresser. Les chirurgies (implantation des cellules et résection) se déroulent sur animaux anesthésiés. Les animaux sont placés sur un tapis chauffant. Des analgésiques sont donnés en amont de la chirurgie. L'incision avec un ciseau au niveau de la peau de la tête se fait suite à une anesthésie locale. Les animaux ont gel ophtalmique tout au long de l'opération afin de réduire la sécheresse oculaire. Une injection de saline est réalisée pour éviter une déshydratation de l’animal. Suite aux chirurgies, un analgésique est administré 2 fois par jour pendant les 72h suivant l’opération. Pour le suivi de la croissance tumorale, une méthode non invasive est utilisée, les souris sont anesthésiées et maintenues sous anesthésie dans une boîte d’imagerie. Du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux pour éviter un dessèchement de la cornée. Les souris sont réchauffées grâce à une plaque chauffante à 37°C placée dans l’imageur. Les injections intrapéritonéales et les radiations sont des procédures rapides. Les animaux sont ensuite replacés dans leurs cages avec leurs congénères et surveillés quotidiennement pour détecter l’apparition d’éventuels effets secondaires. Suite à la prise de sang, une injection de saline est réalisée. Des points limites sont définis pour éviter une souffrance à l’animal. Pour les tests physiques, les animaux seront tout d’abord acclimatés au tapis roulant avant toute expérimentation et des périodes de repos seront incluses. Si des signes de souffrances ou de stress sont observés, le test sera tout de suite stoppé. Les animaux seront ensuite replacés dans leurs cages avec leurs congénères et surveillés quotidiennement. Du geldiet sera déposé dans la cage. Si une souffrance est détectée, un analgésique pourra être administré.
Choix des espèces
2 modèles expérimentaux seront utilisés : •Des souris immuno compétentes qui recevront des cellules de types souches de glioblastome d’origine souris. Ce modèle nous permet d’étudier le rôle du microenvironnement dans le développement tumoral. •Des souris immunodéprimées qui recevront des cellules de types souches de glioblastome d’origine humaine. Ces souris permettent d'implanter des cellules humaines sans que le système immunitaire ne rejette la greffe. Ce modèle nous permet d’obtenir des tumeurs ressemblant aux tumeurs observées chez les patients atteints de glioblastome. Nous utiliserons des souris de 7 à 9 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs mois, donc l’implantation dans de jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.
Evaluation de la biocompatibilité et de la biodégradation de nouvelles membranes pour la médecine régénérative par un modèle d’implantation sous-cutané chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
120 souris vont être utilisées, chacune passant jusqu'à cinq examens d'IRM sous anesthésie générale, de trois heures au plus chacun, avant et après une chirurgie qui lui implante une membrane sous la peau. Dans ces procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, des souris immunocompétentes et immunodéficientes reçoivent une membrane fabriquée à partir de cordon ombilical, dont l'équipe évalue la tolérance et la dégradation. Le porteur cite comme complications possibles le stress des manipulations et une défaillance cardiorespiratoire liée à l'anesthésie. Toutes sont tuées sans réveil après le dernier examen, pour des analyses post-mortem, alors que l'usage en clinique des dispositifs médicaux "innovants" visés n'est attendu qu'"à long terme".
Objectifs
Notre objectif principal est de développer des membranes pour la médecine régénérative à partir de cordon ombilical, considéré comme un déchet opératoire. Les études in vitro préalablement effectuées ont permis de sélectionner des membranes avec un potentiel thérapeutique important (biodégradation et antimicrobien). Leur biocompatibilité a été évaluée in vitro, mais ces études ne peuvent modéliser la complexité des systèmes physiologiques mis en place lors de la réponse inflammatoire et lors de la cicatrisation in vivo. Pour cette raison, nous souhaitons par ce projet évaluer la biocompatibilité et la biodégradation par un modèle d’implantation sous-cutanée chez la souris par un suivi longitudinal par imagerie par résonance magnétique (IRM). En effet, l’IRM est un outil d’exploration non invasive et non irradiant permettant pour cette étude d’observation la présence de l’inflammation et suivre l’évolution de la membrane implantée.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet à court terme sont : i) La vérification de la bonne tolérance biologique et tissulaire de ces membranes innovantes ; ii) Le développement de biomatériaux à dégradation tissulaire contrôlée pour une utilisation en médecine régénérative. Les bénéfices attendus à long terme sont de pouvoir proposer en clinique chez l’Homme, des dispositifs médicaux innovants doués de propriétés cicatrisantes, antibactériennes et biomécaniques améliorées par rapport aux dispositifs médicaux actuellement disponibles sur le marché dans le but de répondre à des impératifs cliniques élargis et adaptés à des situations pathologiques spécifiques (médecine régénératrice personnalisée).
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule procédure chirurgicale sous anesthésie générale (durée maximum : 15 min). Chaque souris sera suivie dans le temps (une semaine avant la chirurgie puis à 48h, 1, 2 et 3 semaines après la chirurgie) par IRM, méthode d’imagerie biomédicale non invasive et non irradiante, sous anesthésie générale avec un monitorage en temps réelle (durée max. d’un examen IRM : 3h).
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables attendus sont liés à la réaction inflammatoire post-chirurgicale. Les possibles complications auxquelles nos animaux pourront être exposés, sont les suivantes : stress lors des manipulations et une défaillance cardiorespiratoire suite à l’anesthésie.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort sans réveil après le dernier examen en imagerie effectué sous anesthésie pour des examens complémentaires post-mortem.
Remplacement
En amont de l’étude in-vivo, différents tests ont été effectués in-vitro sur les membranes seules afin de sélectionner les deux plus prometteuses. Ces tests ont permis une première phase d’ajustement des paramètres de l’IRM qui seront à affiner dans les conditions in-vivo limitant ainsi au maximum le nombre d’animaux dans la procédure 1. Afin d’étudier la biodégradation et biocompatibilité des membranes en prenant en compte les phénomènes annexes telle que l’inflammation, nous ne pouvons pas à l’heure actuelle éviter l’usage de modèle animal.
Réduction
Dans l’optique de réduire autant que possible le nombre d’animaux nous avons effectué en amont de ce projet in-vivo, une étude in-vitro des membranes afin de sélectionner les deux plus prometteuses. L’intégration dans le temps chez un même animal de ces membranes sera suivie par IRM. Cette technique d’imagerie biomédicale permet de réduire le nombre d’animaux par le suivi longitudinal d’un même animale.
Raffinement
L’IRM est une méthode d’imagerie biomédicale non invasive et non irradiante, nécessitant uniquement une anesthésie gazeuse dans ce projet. Durant les examens, les animaux seront monitorés en temps réel et positionnés dans une enceinte chauffée. Une période d’acclimatation de deux semaines sera respectée avant le démarrage du projet. L’hébergement se fera en groupe sociaux en présence d’enrichissements (tunnel, éléments pour la nidification, bâton à ronger). A noter que le tunnel permettra la manipulation des animaux éveillés limitant ainsi le stress de la manipulation et un playpen pourrait être utilisé lors des changes. Les souris immunodéprimées seront hébergées dans une armoire ventilée dédiée et le change des cages se fera sous hotte. Les animaux auront une anesthésie adaptée lors des différentes étapes (chirurgie et imagerie). Des points limites adaptés aux procédures ont été définis.
Choix des espèces
Le modèle d’implantation sous-cutanée est considéré comme une référence pour évaluer la réponse biologique vis-à-vis d’un biomatériau. Nous avons choisi de travailler sur la souris pour laquelle notre IRM est la mieux équipée pour permettre une optimisation du raffinement en réduisant le temps d’anesthésie nécessaire pour une résolution spatiale donnée. Nous travaillerons avec deux souches de souris, une immuno-compétente et une immuno-déficiente afin d’établir la réaction immunitaire induite par l’implantations des membranes. Nous utiliserons des souris mâles et femelles adultes âgées de 8 semaines présentant la surface optimum pour implanter une membrane et un système immunitaire mature.
Étude du rôle des cellules dendritiques plasmacytoïdes dans les symptômes dépressifs associés à l’inflammation chronique en contexte d’obésité
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Nourries pendant des semaines d'un régime riche en graisses pour une partie d'entre elles, soumises à des jeûnes, à des prises de sang et à une série de tests comportementaux, 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever graisse, foie, cerveau et sang. Entre les semaines 16 et 19, elles passent des tests de mémoire, d'anxiété, d'activité et de comportements répétitifs, puis un test de motivation précédé de 72 heures d'habituation. Le projet emploie des souris génétiquement modifiées, dépourvues des cellules immunitaires étudiées, pour savoir si ces cellules contribuent aux symptômes de type dépressif associés à l'obésité. Le dernier test, sur la "motivation/résignation", est décrit comme "susceptible d'induire un stress aigu important", sans que le porteur dise en quoi il consiste.
Objectifs
L’obésité est une maladie fréquente pouvant entraîner des complications métaboliques, comme le diabète, ainsi que des modifications du comportement et de l’humeur, incluant des symptômes de type dépressif. Ces altérations sont associées à un état d’inflammation persistant de faible intensité. Notre projet s'intéresse à un type particulier de cellules du système immunitaire, habituellement connues pour leur rôle de défense contre les virus, via la production de molécules qui déclenchent ou entretiennent l'inflammation. Toutefois, plusieurs observations récentes suggèrent que dans certains contextes infectieux, leur contribution pourrait être dispensable voire délétère. Leur rôle physiologique global reste donc encore mal compris. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de déterminer si ces cellules, par les molécules inflammatoires qu'elles produisent, contribuent à l'apparition de symptômes dépressifs liés à l'inflammation associée à l'obésité. Pour cela, nous utiliserons des souris afin d'étudier ce qui se passe lorsque ces cellules sont absentes : effet sur la prise de poids, sur le métabolisme, et sur des comportements liés à l'activité, à l'anxiété et à la motivation. Les animaux recevront soit une alimentation normale, soit une alimentation riche en graisses. Nous mesurerons la composition du corps (masse grasse, masse maigre), la capacité de l'organisme à réguler le taux de sucre dans le sang, et réaliserons des tests comportementaux pour évaluer l'activité, l'anxiété et la motivation des animaux. Des prélèvements de sang, de graisse et de différentes régions cérébrales seront réalisés en fin de protocole afin d’analyser les voies inflammatoires, métaboliques et neurobiologiques potentiellement impliquées dans les effets observés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les liens entre le système immunitaire, le métabolisme et le cerveau dans le contexte de l'obésité. Il bénéficiera à la communauté scientifique, puis, à plus long terme, aux personnes atteintes d'obésité. À court terme, il apportera de nouvelles connaissances sur le rôle de ces cellules immunitaires, jusqu'ici surtout étudiées pour leur fonction dans les infections virales. Le projet permettra d'évaluer si leur activation prolongée, et la production excessive de molécules inflammatoires qui en résulte, peut favoriser l'apparition de symptômes dépressifs en cas d'inflammation durable. Ce projet s'inscrit dans une démarche de recherche en lien avec des données recueillies chez des patients obèses. À plus long terme, les résultats pourraient aider à identifier de nouvelles pistes de traitement pour les complications à la fois métaboliques (diabète, prise de poids) et psychologiques (dépression) associées à l'obésité. Les résultats, y compris négatifs, seront valorisés afin d’orienter les recherches futures.
Procédures
Une mesure non invasive de la composition du corps par imagerie (2 minutes) sera réalisée en début (3 semaines) et en fin (19 semaines) de protocole. De 3 à 19 semaines, les animaux seront pesés chaque semaine (2 minutes). Deux tests métaboliques seront réalisés au cours du protocole (à 9 et 15 semaines), chez des animaux éveillés, après une période sans nourriture de 2 à 4 heures. Ils consistent à mesurer le taux de sucre dans le sang à partir d'un prélèvement sanguin au bout de la queue, après administration de sucre ou d'insuline, afin d'évaluer le fonctionnement du métabolisme du sucre chez l'animal (durée totale de chaque test : 2 heures). À 9 et 15 semaines, des prélèvements sanguins seront également réalisés sous anesthésie gazeuse, afin d'analyser certains paramètres immunitaires et lipidiques (5 minutes). Entre les semaines 16 et 19, plusieurs tests comportementaux seront réalisés afin d'évaluer la mémoire, le niveau d'anxiété, l'activité générale et la motivation des animaux. Les animaux seront ensuite euthanasiés et différents tissus seront prélevés pour analyse. Semaine 16 : test de mémoire (15 min) ; observation du comportement de toilettage (5 min) ; test évaluant les comportements répétitifs (30 min). Semaine 17 : test d'activité générale et d'exploration (10 min) ; test d'anxiété (10 min). Semaine 18 : test d'anxiété (5 min) ; phase d'habituation à un test de motivation (72 h). Semaine 19 : test de motivation (24 h) ; test évaluant l'état de motivation/résignation (6 min) ; mesure finale de la composition du corps (2 minutes).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront présenter des effets liés à l'induction de l'obésité par un régime riche en graisses, incluant une prise de poids importante pouvant être associée à des altérations métaboliques telles qu'une modification de la régulation du taux de sucre dans le sang. Des modifications comportementales légères à modérées peuvent également être observées au cours du protocole, notamment une diminution de l'activité spontanée et des altérations des comportements liés à l'anxiété ou à la motivation. Les différentes procédures expérimentales peuvent induire des effets transitoires et limités, tels qu'un stress bref lié aux manipulations, aux tests comportementaux, aux périodes de jeûne contrôlé ou à l'hébergement individuel. Les prélèvements de sang peuvent entraîner une gêne ponctuelle et une douleur de courte durée, de même que les injections d’insuline et l'administration orale de sucre. Le dernier test, évaluant l'état de motivation/résignation (semaine 19) est susceptible d'induire un stress aigu important.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, afin de prélever les différents tissus d’intérêt (tissu gras, foie, cerveau, sang) pour analyses ultérieures.
Remplacement
Les questions posées dans ce projet nécessitent d’analyser en même temps le système immunitaire, le métabolisme et le comportement au niveau de l’organisme entier. À ce jour, les modèles cellulaires ou les systèmes in vitro ne permettent pas de reproduire cette complexité, ni d’étudier les interactions multi-organes, ni d’étudier les comportements de type anxieux ou dépressif. Pour cette raison, l’utilisation d’animaux est nécessaire.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé afin d’éviter l’utilisation excessive d’animaux tout en garantissant une puissance statistique suffisante. Chaque animal est utilisé pour plusieurs analyses (métaboliques, comportementales et immunologiques) et un maximum de prélèvements sera réalisé en fin d’expérience afin de maximiser les données obtenues par individu.
Raffinement
Un suivi régulier de l’état général et du bien-être des animaux permettra de détecter précocement toute altération et de mettre en œuvre, selon un arbre décisionnel prédéfini, les soins conservatoires et mesures correctives appropriés. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront définis et appliqués, conduisant, si nécessaire, à l’euthanasie de l’animal. Les procédures les plus contraignantes seront réalisées sous anesthésie lorsque cela est possible. Les tests comportementaux seront organisés de manière progressive, du moins stressant au plus stressant, et espacés afin de limiter l’impact global. Lors des prélèvements sanguins, les volumes seront limités et les animaux surveillés après chaque procédure.
Choix des espèces
La souris est utilisée dans ce projet en raison de sa proximité biologique avec l'Homme, notamment pour les fonctions du système immunitaire impliquées dans cette étude. La souris présente également des avantages pratiques importants : sa petite taille facilite l'hébergement en animalerie, avec notamment la possibilité de contrôler précisément l'environnement (alimentation, conditions d'hébergement). Les modèles expérimentaux d'obésité et les tests comportementaux sont bien établis chez cette espèce et maîtrisés au laboratoire, qui dispose de l'ensemble des équipements nécessaires. La lignée de souris utilisée a été choisie car elle est la seule sur laquelle les animaux génétiquement modifiés nécessaires à ce projet sont disponibles (déficientes pour les cellules étudiées). Elle est également particulièrement adaptée aux études d'induction de l'obésité, car elle est sensible aux régimes riches en graisses et développe des altérations métaboliques et comportementales comparables à celles observées chez l'Homme. Les animaux seront répartis entre un régime standard et un régime riche en graisses, qu'ils recevront jusqu'à la fin de l'étude. Les analyses métaboliques et comportementales seront réalisées à l'âge adulte, après plusieurs semaines d'exposition au régime, afin de permettre l'installation des effets recherchés.
2/2 – Caractérisation par IRM multimodale et phénotypage comportemental d’un modèle murin de syndrome de déficience intellectuelle
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Issues d'un élevage existant d'une lignée génétiquement modifiée plus sujette à l'épilepsie, 146 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau. Elles passent trois tests sur la mémoire et l'orientation dans l'espace, de vingt minutes au plus, que le porteur qualifie de "passifs" sans les nommer, puis sont transportées vers un second établissement pour une IRM d'environ deux heures trente sous anesthésie gazeuse. Une partie subit enfin une chirurgie terminale de vingt minutes, sous anesthésie profonde et sans réveil. Sur le remplacement, le porteur affirme que cultures cellulaires, organoïdes et simulations informatiques ne reproduisent pas "toute la complexité du cerveau adulte", et revendique un "modèle génétique reproduisant fidèlement la pathologie humaine".
Objectifs
Le syndrome de déficience intellectuelle étudiée est une maladie génétique rare qui affecte le développement du cerveau. Les personnes atteintes présentent souvent une déficience intellectuelle, une tête plus petite, un retard de croissance, des troubles du spectre de l’autisme et une susceptibilité accrue à l'épilepsie. Cette maladie est causée par des anomalies d'un gène qui joue un rôle essentiel dans la formation et le fonctionnement du cerveau. Des recherches récentes ont montré que lorsque ce gène ne fonctionne pas correctement, certaines cellules nerveuses importantes migrent mal au cours du développement. Cela perturbe l'équilibre entre les signaux qui stimulent et ceux qui freinent l'activité cérébrale. L’objectif de ce projet est donc de caractériser les altérations cérébrales associées à la déficience intellectuelle étudiée , chez un modèle de souris, (portant la même anomalie génétique et présentant des caractéristiques proches de celles observées chez les patient) par plusieurs techniques d'imagerie par résonance magnétique (IRM) ainsi que des tests comportementaux. Cette approche fournira des biomarqueurs d'imagerie utilisables comme critères de jugement intermédiaires pour les futures évaluations thérapeutiques précliniques. Ce projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Sur le plan fondamental, ce projet qui se déroulera au sein de deux établissements utilisateurs permettra de mieux comprendre comment la perte partielle du gène d'intérêt affecte le fonctionnement du cerveau, ainsi que d'autres troubles du développement neurologique liés à un déséquilibre entre les signaux excitateurs et inhibiteurs des neurones. Grâce à une technique d'imagerie appelée GluCEST, il sera possible de mesurer le glutamate qui est la principale molécule excitatrice dans l'ensemble du cerveau de souris porteuses de cette anomalie génétique et de vérifier si ce déséquilibre, déjà observé au niveau des cellules, est également présent à l'échelle de l'organisme entier. Ce projet pourrait aussi avoir des retombées pour les patients. En effet, l'identification de marqueurs visibles à l'IRM pourrait faciliter le diagnostic et le suivi de la maladie chez l'Homme, mais aussi servir à évaluer l'efficacité de futurs traitements lors d'essais précliniques. Enfin, ce travail contribuera à développer et standardiser l'utilisation de la méthode GluCEST chez la souris pour l'étude des maladies neurodéveloppementales, le système glutamatergique étant impacté dans un grand nombre de ces pathologies.
Procédures
Les souris ne reçoivent aucun traitement pharmacologique dans le cadre de ce projet (en dehors des anesthésiques et de l'analgésie locale liés aux procédures elles-mêmes). Les interventions sont les suivantes : Dans le premier établissement utilisateur: 3 tests comportementaux passifs permettant d’évaluer la mémoire à court terme, les souvenirs d'événements vécus et l'orientation dans l'espace: 1 fois par animal et par test, durée maximale 20 min/test. • Transfert entre les établissements utilisateurs (1 fois). Dans le deuxième établissement utilisateur: • Anesthésie gazeuse pour l'IRM : Durée totale environ 2h30. • pour une partie des animaux : une chirurgie terminale sous anesthésie profonde sans réveil d’une durée de 20 minutes et résulte en la mort.
Impact sur les animaux
Nuisances liées au phénotype dommageable : la lignée génétiquement modifiée présente une susceptibilité accrue à l'épilepsie, congénitales et stables. Une surveillance dédiée est mise en place. Nuisances liées aux procédures : • L'IRM sous anesthésie entraîne une diminution de la température corporelle et un risque de dépression respiratoire, gérés par le chauffage et le monitorage en continu. • Le transfert entre sites engendre un stress, atténué par les cages sécurisées et l’acclimatation de 2 semaines. • La chirurgie terminale est réalisée sous anesthésie profonde sans réveil. Elle induit un stress et une douleur de courte durée au moment de l’anesthésie, ainsi qu’une hypothermie et une dépression cardiorespiratoire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issue des procédures afin d’effectuer des prélèvements d’organes d’intérêt (cerveaux).
Remplacement
La compréhension des mécanismes physiopathologiques et des altérations cérébrales associées au syndrome de déficience intellectuelle étudié nécessite l'étude d'un organisme entier. La caractérisation in vivo de la connectivité cérébrale, de la microstructure tissulaire et des mécanismes chimiques impliquant le glutamate nécessite l’utilisation d’animaux vivants et de techniques d’imagerie comme l’IRM. De même, l’évaluation comportementale ne peut être réalisée que sur un organisme entier. À l’heure actuelle, les méthodes alternatives telles que les cultures de cellules, les organoïdes ou les simulations informatiques ne sont pas capables de reproduire toute la complexité du cerveau adulte et de son fonctionnement. La souris est l'espèce mammifère la plus proche de l'Homme dans laquelle nous disposons d'un modèle génétique reproduisant fidèlement la pathologie humaine.
Réduction
Les groupes expérimentaux ont été dimensionnés sur la base de nos études IRM antérieures permettant de déterminer le minimum d'animaux pour une analyse statistique de puissance suffisante. L'utilisation des animaux issus de l'élevage existant et la mutualisation des animaux entre modalités (comportement → IRM → prélèvements terminaux sur le même animal) permettent de réduire le nombre à 130 animaux expérimentaux (146 total).
Raffinement
Compte tenu du phénotype dommageable de la lignée étudiée, une surveillance dédiée est mise en place, intégrant la grille faciale de douleur de la souris et un suivi spécifique des crises épileptiques spontanées. Les conditions d'élevage sont enrichies (nidification doublée, tunnel) et l'hébergement en groupes assure une vie sociale, particulièrement importante pour cette lignée présentant des phénotypes de type Trouble du Spectre Autistique. Une semaine avant les tests de comportement les animaux sont habitués à être manipulées par l’expérimentateur. Le transport entre les 2 établissements utilisateurs se fait dans des cages spécialisées avec nourriture et eau gélifiée. Une période d’acclimatation de 2 semaines est respectée avant les examens IRM. L'anesthésie IRM est optimisée sur des animaux indépendants ; le monitorage continu (respiration, température) et le maintien thermique limitent les complications anesthésiques. Les yeux des animaux sont protégés à l’aide d’un gel ophtalmique et ils sont réhydratés à l’issue des IRM. Les prélèvements terminaux sont réalisés lors de la chirurgie terminale sous anesthésie profonde sans réveil. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies génétiques humaines : sa physiologie et sa génétique sont bien connues, et les méthodes de manipulation génétique y sont les plus développées. La nécessité d'utiliser une lignée transgénique est liée à l'absence de modèle spontané de la lignée génétiquement modifiée. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (à partir de 2 mois). À cet âge, le développement cérébral est complet, le comportement exploratoire et les aptitudes de mémorisation sont stables, et les phénotypes neuroanatomiques de la lignée génétiquement modifiée (microcéphalie, microstructure tissulaire) sont pleinement exprimés.