Rongeurs

Une seule intervention est déclarée pour 240 souris, un prélèvement de sang terminal d'environ une minute sous anesthésie. Ce qu'elles subissent tient à leur construction génétique : le modèle développe de lui-même une cholestase du foie avec ictère, une fibrose des voies biliaires et une hypertension portale, avec perte de poids, stress à l'effort et diarrhée observables de huit semaines à neuf mois. Le niveau de souffrance déclaré est modéré. Toutes sont tuées pour collecter les tissus, l'enjeu étant de rattacher une cible thérapeutique au développement de la cholangite sclérosante primitive.

Objectifs

L’objectif du projet est d’étudier l’implication de l’expression d’une cible thérapeutique sur le développement de la cholangite sclérosante primitive (CSP). La CSP est une maladie inflammatoire chronique des voies biliaires qui entraîne une fibrose et une destruction progressive des canaux biliaires, menant à des complications très sévères, telles qu’une insuffisance hépatique et des tumeurs hépatobiliaires. La CSP est relativement rare, touchant environ 1 personne sur 10 000 dans la population générale. Elle est plus fréquente chez les hommes que chez les femmes et est souvent diagnostiquée chez les patients atteints de colite ulcéreuse. À l’exception de la greffe du foie, qui est réservée aux patients les plus gravement touchés, il n’existe actuellement aucun traitement pour cette maladie. Nous étudions une protéine d’intérêt localisée sur la membrane cellulaire, jouant un rôle dans le développement de différents cancers, notamment celui du foie. Nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement cette cible thérapeutique qui ralentit la croissance tumorale des cancers du foie et le processus de fibrose hépatique. Ainsi l’objectif de ce projet est d’évalué le rôle essentiel que joue notre cible thérapeutique dans le développement de la fibrose et l’initiation tumoral (MODIFICATION) dans le cas d’une CSP. Pour cela, un nouveau modèle de souris a récemment été développé afin d’obtenir une suppression ciblée de cette cible au niveau du foie uniquement. Cela nous permettra d’évaluer l’implication de l’expression de notre protéine d’intérêt sur le développement de la CSP. Nous évaluerons également l’impact de cette cible à un stade plus tardif de la maladie, au stade d’initiation de tumeur. Cela permettra d’étudier l’impact de cette cible au stade d’initiation de tumeur et déterminer son rôle dans le développement de tumeur (MODIFICATION).

Bénéfices attendus

Notre étude vise à évaluer l’implication d’une cible thérapeutique sur le développement de la CSP. Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre et d’affirmer le rôle de cette cible dans le développement de la CSP mais également dans l’initiation tumorale (stade plus tardif de la maladie MODIFICATION). L'objectif de l'ensemble du projet est de comprendre comment notre cible thérapeutique participe à l’évolution de la maladie et d’identifier des voies cellulaires dérégulées, et potentiellement de nouvelles cibles thérapeutiques.

Procédures

Les animaux subiront un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisé en environ 1 minute.

Impact sur les animaux

Ce modèle de souris développe spontanément une maladie hépatique caractérisée par une cholestase intrahépatique avec ictère, une fibrose biliaire, une hypertension portale. Une perte de poids et un stress à l’effort entre 8 semaines et 9 mois peuvent être observé. Une diarrhée peut également être observée à partir de 8 semaines d’âge. (MODIFICATION).

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues nécessaires qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Afin de remplacer les études in vivo, nous avons procédé à des études in vitro afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite maintenant une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier pour une meilleure compréhension du mécanisme et avant une transposition chez l’Homme.

Réduction

Les tailles d’effectifs ont été déterminées grâce à une précédente étude afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.

Raffinement

Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble à ronger, un tunnel pour se cacher, et des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Des méthodes anesthésiques seront appliquées lors des gestes le nécessitant. Les animaux sont observés quotidiennement.

Choix des espèces

Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques actuellement prescrites chez l’homme. C’est actuellement le modèle le plus pertinent en termes d’homogénéité et de reproductibilité dont nous disposons pour étudier le développement de la fibrose et l’initiation tumorale (MODIFICATION) suite à une CSP. De plus le modèle de souris que nous utilisons est génétiquement modifiée pour ne pas exprimer notre cible thérapeutique au niveau du foie afin de compléter nos études sur cette cible. À présent, ce modèle n’est donc disponible que dans la souris. Les animaux seront utilisés à un âge de 4 semaines minimum. Ce choix permettra une étude en fonction du stade de la maladie.

90 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélèvement de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une administration quotidienne de corticostérone pendant quatre semaines provoque perte de poids, baisse d'appétit, altération du pelage et apathie, avant six semaines de course sur tapis roulant cinq jours par semaine, au risque de lésions plantaires. Un test de force de préhension, un open field et des tests d'endurance de vingt à trente-cinq minutes complètent un protocole présenté comme une exploration de l'exercice physique "pour la santé cérébrale et le bien-être". Sur le choix de la souris, le porteur avance sa taille, sa compatibilité avec le tapis roulant, un entretien "plus rentable" que celui des animaux plus gros, et le fait que les souris soient "souvent considérées comme un choix plus acceptable sur le plan éthique".

Objectifs

Ce projet vise à comprendre comment un stress prolongé influence le cerveau, le muscle et le métabolisme, et à déterminer dans quelle mesure différentes formes d’exercice physique peuvent limiter ou modifier ces effets. Nous analyserons : la capacité du cerveau à s’adapter, les capacités de récupération et de fonctionnement du muscle, le fonctionnement énergétique des cellules, et les réactions inflammatoires du corps. L’objectif est d’identifier comment le stress chronique et l’exercice physique interagissent, et si l’exercice volontaire (roue) et l’exercice imposé (tapis roulant) produisent des effets différents sur ces processus. Le protocole permettra d’établir un lien entre les comportements (anxiété, activité spontanée, endurance, force), les changements cellulaires et les marqueurs sanguins. Nous faisons l’hypothèse que : l’exercice volontaire agit surtout sur l’équilibre émotionnel et l’adaptation du cerveau, tandis que l’exercice imposé agit surtout sur les capacités énergétiques et structurelles des muscles. Les résultats aideront à mieux comprendre comment le stress chronique, la douleur et l’activité physique interagissent et influencent l’adaptation globale de l’organisme.

Bénéfices attendus

Le projet cherche à mieux comprendre comment le stress chronique et l’activité physique agissent ensemble sur la santé mentale. Il repose sur l’idée que certaines personnes deviennent plus sensibles au stress alors que d’autres arrivent mieux à y faire face. Pour répondre à cette question, nous utilisons un modèle animal qui permet d’étudier précisément les effets d’un stress prolongé ainsi que deux formes d’exercice, l’une choisie librement et l’autre imposée. Ce projet vise à repérer ce qui, dans le cerveau, les muscles et le fonctionnement général du corps, explique la fragilité ou au contraire la résistance face au stress. Nous nous intéressons notamment à la capacité du cerveau à s’adapter, au fonctionnement et à la récupération du muscle, ainsi qu’à la manière dont le corps produit et utilise son énergie. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment l’activité physique peut protéger le corps et l’esprit lorsqu’une personne est exposée au stress pendant longtemps. Ils aideront aussi à identifier des indicateurs biologiques utiles pour suivre les effets de programmes d’activité physique utilisés comme alternatives ou compléments aux traitements. Enfin, le projet apportera des connaissances essentielles pour prévenir les troubles de l’humeur, l’anxiété ou le déclin des capacités intellectuelles qui peuvent être liés au stress et au manque d’activité.

Procédures

1-Habituation au tapis roulant • Durée : 1 semaine • Fréquence : 1 session par jour • Description : Les animaux sont progressivement exposés au tapis roulant afin de réduire le stress et de garantir une familiarisation suffisante avec l’appareil avant les premiers tests. 2-Traitement expérimental d'une durée de 4 semaines • Administration quotidienne selon le protocole expérimental. 3-Évaluation des capacités physiques – Tests pré-entraînement • Durée d’une session : 20 à 35 minutes par animal • Description : Test d’endurance, test d’exercice progressif ou autre mesure selon le protocole, afin d’établir le niveau physique basal avant l’entraînement. 4-Programme d’entraînement physique a) Entraînement sur tapis roulant • Durée totale : 6 semaines • Fréquence : 5 jours par semaine • Durée d’une séance : variable (progressive selon intensité et protocole) • Description : Sessions structurées d’endurance visant à induire des adaptations musculaires et physiologiques. b) Activité spontanée en roue • Durée : 6 semaines en parallèle de l’entraînement • Accès libre à la roue pendant les périodes prévues selon le protocole. 5-Évaluation des capacités physiques – Tests post-entraînement • Durée d’une session : 20 à 35 minutes par animal • Description : Tests identiques ou équivalents aux mesures pré-entraînement, afin d’évaluer les effets de l’entraînement et/ou du traitement. 6-Test d’activité spontanée • Durée : 30 minutes • Description : Analyse du comportement locomoteur et de l’activité libre. 7-Mise à mort et prélèvements • Réalisés conformément aux procédures réglementaires . • Un prélèvement sanguin terminal est effectué juste avant l’euthanasie.

Impact sur les animaux

Pour l’exercice : lésions plantaires, fatigue musculaire, stress lié à la manipulation ; Pour la Corticosterone: perte de poids, diminution de l’appétit, altération du pelage, apathie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés afin de prélever des tissus pour des analyses histologiques, cellulaires ou moléculaires.

Remplacement

Pour comprendre comment le cerveau, les muscles et l’énergie du corps fonctionnent ensemble, il faut étudier le corps dans son ensemble, car tous ces systèmes interagissent. Le cerveau peut s’adapter et changer, le corps transforme l’énergie pour fonctionner, les muscles et les nerfs travaillent ensemble, et tout cela est régulé par un système qui contrôle le stress et des signaux venant du reste du corps. Pour vraiment comprendre comment tout cela fonctionne, il faut observer le corps dans son ensemble.

Réduction

Dans ce projet , nous avons cherché à utiliser le moins d’animaux possible dès la conception de l’étude. Pour déterminer combien de souris étaient nécessaires, nous avons utilisé un logiciel spécialisé qui nous aide à prévoir combien d’animaux suffisent pour obtenir des résultats fiables. Nous avons estimé qu’avec 15 souris par groupe (soit 90 souris au total pour 6 groupes), nous pourrions détecter des effets importants du stress et de l’exercice sur la santé des souris, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Chaque souris suivra un protocole standardisé permettant de réaliser de nombreuses analyses différentes (biochimie, molécules, comportement), ce qui maximise les informations obtenues à partir de chaque animal.

Raffinement

Les conditions de soins et d’hébergement des animaux sont adaptées à la procédure réalisée afin de limiter au minimum la souffrance animale. Une habituation est réalisée au cours de la phase d’acclimatation pour limiter le stress généré. Les animaux seront regroupés dans des cages (6 animaux par cage). L’isolement des animaux est évité. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne est effectuée. Si le comportement d'un animal est altéré, il est pesé avec un point limite de perte de poids. Si d'autres points limites sont observés lors du suivi, l’euthanasie pourrait s’avérer nécessaire. A l’issue de l’exercice sur tapis roulant, si l’animal semble fatigué, de l’alimentation sous forme de granullé mouillé est fournie, voire il est réalisée une injection de NaCl 0,9% . Des soins locaux sont prévus en cas d'irritation des pattes au cours des séances d'entrainement. Les animaux pour lesquels une habituation est impossible (< 1/15 en moyenne) sont retirés de l'expérimentation, afin que l'exercice ne soit pas associé à un stress douloureux. Ces animaux seront décomptés du total d'animaux utilisés. Mise à disposition des animaux, si besoin, de poches d’eau gélifiée et/ou croquettes humides.

Choix des espèces

Taille et facilité de manipulation pendant l’exercice physique sur tapis roulant animal. Les souris sont souvent considérées comme un choix plus acceptable sur le plan éthique pour la recherche que les animaux plus gros. Leur petite taille et leur capacité à être logés en groupe facilitent la prestation de soins appropriés et minimisent les souffrances. L’entretien et le logement des souris sont généralement plus rentables que les animaux plus gros, car ils nécessitent moins d’espace, de nourriture et de ressources. Compatible avec le tapis roulant,roue d'activité spontonés, grip strength (mesurer la force de préhension) et Open field (permet d’évaluer l’activité et certains aspects du comportement de la souris) de notre laboratoire. Animaux jeunes adultes 8 semaines. Age pour lequel l'entrainement physique en aérobie aura le plus d'effet sur le système musculaire.

10 660 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent jusqu'à trente-cinq injections sur animal vigile, une biopsie d'oreille, trois tests de mémoire épisodique, trois tests de mémoire spatiale et un test d'épilepsie de deux heures. Certaines molécules administrées provoquent un état cataleptique et épileptique, et les souris mutantes développent une mâchoire proéminente qui allonge les dents, coupées si besoin. Le projet porte sur un gène du nanisme et sur des molécules candidates, sans qu'aucun élément n'explique comment un effectif de 10 660 individus a été arrêté.

Objectifs

Le nanisme, caractérisé par une petite taille disproportionnée et des difficultés d'apprentissage, est dû à une mutation dans un gène appartenant à une famille de récepteur. L'objectif de ce projet est d'étudier le rôle de ce gène au cours du développement squelettique, du vieillissement et son implication sur la cognition afin de mieux comprendre la pathologie humaine et de tester in vivo des molécules "médicament candidat".

Bénéfices attendus

Les principaux bénéfices attendus pour ce projet sont de proposer aux patients une solution thérapeutique pour traiter le nanisme et de déchiffrer la fonction du gène d'intérêt au cours de la croissance, du vieillissement et son implication dans la cognition.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : injection sur animaux vigiles (35 fois max; 30sec), prélèvement de tissu à l'oreille (1 fois; 5sec), test mémoire épisodique (3 fois;5-10 et 15 minutes),test mémoire spatiale (3 fois;5-10 et 15 minutes), test épilepsie (1 fois;2heures).

Impact sur les animaux

Les injections induisent une douleur légère et brève. La biopsie à d'oreille entraine une douleur légére et brève. Les étapes d’anesthésie et de contention peuvent provoquer egalement un stress chez l’animal. Certaines molécules causent un état cataleptique et épileptique. Les souris mutantes peuvent avoir une proéminence anormale de la mâchoire vers l’avant avec pour conséquence des dents longues. Les tests de comportement peuvent induire du stress également.

Devenir

Chaque souris sera mise à mort et de nombreux tissus seront collectés après mise à mort, afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et protéomiques.

Remplacement

L'objectif étant de comprendre la physiopathologie du nanisme et d'identifier des molécules susceptibles de corriger un défaut de croissance, seuls les modèles animaux peuvent apporter des réponses à nos hypothèses de travail. La souris est un modèle largement utilisé et pertinent en raison de ses similitudes physiologiques et génétiques avec l'humain. Pour les tests de comportement, il n'existe pas d'alternative à l'utilisation d'animaux décrite actuellement dans la littérature.

Réduction

Chaque souris fournira des données détaillées sur plusieurs aspects de la physiopathologie. En effet, de nombreux tissus seront collectés après mise à mort, afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et protéomiques. Les effectifs ont été déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Le nombre de souris par groupe a été déterminé afin de pouvoir réaliser une analyse statistique en tenant compte de la variabilité intra-groupe.

Raffinement

Pour les tests de comportement les souris auront 3 jours minimum entre chaque test pour réduire le stress. Les souris seront sous surveillance quotidienne et des points limites ont été établis. Elles vivront en groupe avec des matériaux pour construire un nid. Elles seront anesthésiées avec des produits adaptés. Afin de limiter l'impact de l'avancement des dents, les souris seront observées tous les trois jours et une coupe des dents sera réalisée si nécessaire. La grille des scores est remplie tous les trois jours pour les souris 16,24 et 32 jours et hebdomadaire pour les souris 3,12,18 et 24 mois.

Choix des espèces

Le modèle murin est un modèle de choix pour étudier le développement squelettique. En effet, les processus d’ossification chez l’homme et la souris sont similaires. Le modèle de souris de nanisme utilisé reproduit assez fidèlement la pathologie osseuse et est un modèle de choix pour tester des molécules à visée thérapeutique. Le phénotype squelettique est évolutif au cours du développement d'où la nécessité d'étudier des moments bien précis du développement. Le phénotype osseux sera étudié au cours de la période post-natale à différents stades de la vie des souris (16-24-32 jours et 3 -12-18 et 24 mois). Etude de la plaque de croissance à 16 jours. Etude de l'ossification secondaire à 24 jours. Etude de l'os trabéculaire et cortical à 32 jours. Etude de la formation et résorption osseuse à 3 et 12 mois.- Etude du vieillissement à 2 différents temps: 18 mois et 24.

Transportées à pied d'un bâtiment à l'autre dans une cage placée en double emballage opaque, 360 souris circulent entre les quatre établissements utilisateurs de ce projet sur l'ataxie cérébelleuse. Elles subissent un prélèvement d'oreille, une chirurgie d'une heure sous anesthésie, des tests comportementaux répétés jusqu'à cinq fois, puis pour une partie d'entre elles une dernière chirurgie d'injection de fixateur, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 52 femelles passent par un projet d'élevage pour la reproduction avant d'être tuées, les 308 autres sont tuées pour prélèvement de tissus. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'un axe d'études comportementales rend impossible de se passer du modèle animal, et que les réseaux neuronaux visés ne se reproduisent pas en culture cellulaire.

Objectifs

Les ataxies cérébelleuses sont un groupe de maladies neurodégénératives caractérisées par des troubles de la marche, une perte d'équilibre et de coordination motrice. Ces troubles sont causés par la dégénérescence des neurones du cervelet. Du fait de la faible prévalence de ces maladies, la mise en place d'études cliniques s'est avérée difficile et, à ce jour, aucun traitement curatif n'est disponible et très peu de médicaments sont proposés aux patients. Au fil des années, des modèles murins reproduisant les symptômes de plusieurs formes d'ataxie cérébelleuse ont été développés. Chaque modèle reproduit les principales caractéristiques génétiques, la dégénérescence cellulaire et les symptômes observés chez les patients. Au sein de ce projet multi-établissement (effectués dans 4 établissements utilisateurs, nommés ici EU1/EU2/EU3/EU4) nous avons sélectionné deux modèles murins d'ataxie cérébelleuse pouvant servir de paradigme pour ce groupe de maladies : l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 (SCA1) et l'ataxie de Friedreich (AF). En fait, ces maladies couvrent l'hétérogénéité de ce groupe en termes de mode de transmission, de type de mutation génétique et de fonction de la protéine mutée. Nous avons récemment réalisé une analyse du cervelet afin d'identifier les principaux dysfonctionnements impliqués dans ces maladies. Nous avons constaté que la perte neuronale peut être influencée par des anomalies de certains types cellulaires non neuronaux qui contribuent au bon fonctionnement des neurones. Parmi ces anomalies, nous avons identifié un gène dont l'expression est plus faible chez les souris malades que chez les souris saines, dans les deux modèles de maladie. Ce projet vise donc à rétablir l'expression de ce gène au même niveau que chez les souris saines afin de démontrer son rôle dans la maladie. Dans cette optique, nous injecterons dans le cervelet de souris anesthésiées un vecteur portant un fragment génétique destiné à augmenter l'expression du gène spécifiquement dans un type particulier de cellules non neuronales, avant l'apparition des symptômes. En surveillant le comportement des souris et en réalisant des analyses moléculaires et histologiques ultérieures, nous espérons améliorer ou retarder l'apparition des symptômes chez les souris injectées. En complément, la seconde partie de notre projet tend à démontrer que la diminution d’expression de ce gène à elle seule suffit à faire apparaître les symptômes moteurs de la maladie chez des souris saines.

Bénéfices attendus

Par la modulation d'un gène spécifique et la combinaison de tests comportementaux, d'analyses histologiques, moléculaires et biochimiques, ce projet vise à élucider le rôle des cellules non neuronales dans l'ataxie cérébelleuse. Plus précisément, grâce à deux modèles murins paradigmatiques d'ataxie cérébelleuse, nous cherchons à démontrer la fonction cruciale d'une protéine produite par les cellules non neuronales pour protéger la fonction neuronale et ainsi prévenir les symptômes neurologiques. Ce projet pourrait prouver l'intérêt de ce gène pour le développement de futurs médicaments applicables à plusieurs types d'ataxies cérébelleuses.

Procédures

Les animaux de ce projet seront soumis à un prélèvement de tissus à l’oreille unique, procédure prenant environ 5 secondes au sein de l’EU1 et de l’EU2. Par la suite, un traitement sera administré par une intervention chirurgicale unique durant 1 heure et qui sera réalisée sous anesthésie et analgésie au sein de l’EU3. Des tests comportementaux, dont la durée totale est de 15 minutes, seront réalisés sur les animaux (au maximum 3 répétitions par test, EU3). En fonction du traitement reçu, ces tests seront réalisés soit 1 fois sur les animaux soit 5 fois (au maximum). Pour finir, une partie des animaux recevra une dernière chirurgie avec injection d’un fixateur sous anesthésie et analgésie pour prélèvements d’organes (intervention prenant 10 minutes au sein de l’EU4).

Impact sur les animaux

Un des deux modèles murins de ce projet commence à perdre du poids à partir de 20 semaines d’âge accompagné de symptômes ataxiques. Le second modèle de ce projet ne présente pas de symptômes ataxiques avant 9 mois mais à partir de 4 à 5 mois des symptômes légers de défaut de coordination motrice sont visibles lors de tests comportementaux. Les tests comportementaux ne sont pas invasifs, sont indolores et n’impliquent qu’un court et léger stress ne causant donc aucun dommage durable aux animaux. La procédure chirurgicale d’injection est accompagnée des mesures d’anesthésie et analgésie nécessaires en amont et lors de l’opération. Il est toutefois possible que les animaux soient soumis à de la douleur post-opératoire pendant les jours suivant la procédure. En prévision de cela, nous optons pour un traitement analgésique post-opératoire pour tous les animaux ayant reçu une injection.

Devenir

Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être replacés ou relâchés. Une partie des animaux produits (femelles) sera réutilisée pour reproduction au sein d’un projet d’élevage déjà en place dans l’EU2 avant mise à mort. Le reste sera étudié puis mis à mort pour prélèvement de tissus et analyses histologiques, moléculaires et biochimiques.

Remplacement

Ce projet comprenant un axe d’études comportementales, il n’est pas possible de se passer du modèle animal. De plus, il n’est pas possible à l’heure actuelle de reproduire en culture cellulaire des réseaux neuronaux complexes comme ceux que nous allons étudier.

Réduction

Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats des expériences. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses comportementales, histologiques, moléculaires et biochimiques Des animaux des 2 sexes seront utilisés car l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 et l’ataxie de Friedreich affectent de manière égale les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux pour former nos groupes expérimentaux.

Raffinement

Le transport court des animaux entre les différents établissements utilisateurs sera réalisé à pied et de préférence en début de journée, pour limiter l’impact sur la phase de repos des animaux, dans une cage fermée placée dans un double emballage opaque et fermé. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur avant le début des manipulations pour minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. Les animaux seront aussi habitués aux dispositifs pour tests comportementaux en amont de la réalisation des tests. De plus, nous effectuons un marquage temporaire de couleur à la base de la queue avec un feutre non toxique afin de différencier plus facilement les souris sans avoir besoin de contention pour les identifier lors du comportement. Les animaux seront surveillés tout au long de l’étude à l’aide d’une liste de points limites adaptés et précoces. Pour la prise en charge de la douleur péri-opératoire, nous avons mis en place un protocole analgésique complet accompagné d’une grille de score adaptée pour surveiller le bon rétablissement des animaux. En complément, une grille de score est mise en place afin de surveiller l’état de santé des animaux et de pouvoir mettre en place un traitement précoce et adapté à l’apparition de symptômes.

Choix des espèces

Dans ce projet, nous avons choisi d'utiliser des modèles murins parce que ces derniers présentent des similitudes anatomiques et physiologiques avec le tissu humain : les mêmes types de cellules avec une organisation tissulaire similaire. Ces similitudes entre le cerveau de la souris et celui de l'homme sont cruciales pour disposer de connaissances solides qui pourront être transférées à l'avenir pour soigner l'homme. Il n'existe pas encore d'outils cellulaires capables de récapituler l'état de développement et la complexité de la structure du cerveau animal. La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les deux modèles utilisés au sein de ce projet sont déjà bien caractérisés ce qui nous permet de prévoir et gérer l’apparition des symptômes ataxiques ainsi que de tester un traitement par modulation génique avant apparition des symptômes. Les tests comportementaux seront effectués à l’âge où les symptômes ataxiques sont significativement visibles afin de mesurer l’efficacité de notre traitement.

Cinq jours d'injections quotidiennes, une échographie de vingt minutes sous anesthésie, une chirurgie de quinze minutes, une injection de cellules tumorales, trois mesures de composition corporelle par RMN sur animal éveillé, deux gavages suivis de huit puis quatre prélèvements sanguins à la queue : 530 souris femelles enchaînent ces actes entre cinq et vingt-deux semaines d'âge, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La dernière étape, une lymphographie sous anesthésie générale, se termine sans réveil. Le projet cherche le rôle des œstrogènes dans le lymphœdème et la dissémination métastatique, maladie que le porteur décrit comme incurable et touchant majoritairement les femmes. Toutes les souris sont mises à mort à la fin de chaque procédure pour récolter les tissus.

Objectifs

Le système lymphatique permet le maintien de l’homéostasie tissulaire, il assure la balance des fluides, la circulation des cellules immunes et permet le drainage des lipides intestinaux. Lors de la formation d’une tumeur solide, il représente la première voie de dissémination métastatique vers les ganglions. Egalement, une dysfonction de ce système abouti à la formation de lymphoedème, une accumulation massive de de fluide et tissu adipeux dans un membre (éléphantiasis). Les lymphoèdèmes peuvent être primaires (maladie rare) et se développent soit à la naissance (hommes et femmes), soit à la puberté ou pendant la grossesse (femmes uniquement dans ces deux cas) suggérant un effet des hormones féminines sur sa fonction. Les lymphoedèmes peuvent être également secondaires suite à un curage ganglionnaire lors du traitement du cancer (mélanome, sein, cancers gynécologiques). Ce projet vise à caractériser le rôle des hormones féminines dans la physiopathologie du système lymphatique. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs. L’AJOUT DE DEUX TECHNIQUES NÉCESSITE UNE MODIFICATION DU PROJET INITIAL AUTORISÉ (MESURE DE LA COMPOSITION CORPORELLE ET TEST DE TOLÉRANCE ORALE AUX LIPIDES).

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de mieux comprendre les différences de genre observées dans la physiopathologie du système vasculaire lymphatique. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Enfin, il permettra de mieux comprendre pourquoi le lymphoedème, une maladie incurable qui touche des millions de personnes, affecte majoritairement les femmes.

Procédures

Dans le premier établissement utilisateurs seront réalisées les procédures suivantes : dans un premier temps, une injection quotidienne pendant 5 jours sera effectuée. Ensuite, sous anesthésie générale, une échographie de suivi (20min), ou une intervention chirurgicale (15min) et/ou une injection de cellules tumorales seront réalisées (2min). TROIS FOIS AU COURS DU PROTOCOLE, UNE MESURE DE LA COMPOSITION CORPORELLE, un test de tolérance au glucose et UN TEST DE TOLÉRANCE LIPIDIQUE SERONT RÉALISÉS, ESPACÉS DE DEUX JOURS. LA COMPOSITION CORPORELLE SERA ÉVALUÉE PAR RMN (MINISPEC, BRUKER) CHEZ DES SOURIS ÉVEILLÉES (2 MINS). LES TESTS DE TOLÉRANCE AU GLUCOSE ET LIPIDES IMPLIQUENT UN GAVAGE (20 SEC), SUIVI DE PRÉLÈVEMENTS SANGUINS SÉQUENTIELS À LA QUEUE (8 POUR LE TEST DE TOLÉRANCE AU GLUCOSE ET 4 POUR LE TEST DE TOLÉRANCE LIPIDIQUE). Dans le second établissement utilisateur, les animaux peuvent être soumis à une procédure de lymphographie : réalisée sous anesthésie générale, une injection sera pratiquée en intradermal dans la patte non opérée et dans la patte lymphoedemateuse, la visualisation des vaisseaux sera ensuite effectuée à l'aide d'un stereomicroscope à fluoresence. Cette procédure intervenant en fin de protocole les animaux seront mis à mort sans réveil à l'issue de cette procédure. Au maximum, les souris subiront 2 interventions

Impact sur les animaux

Les chirurgies ainsi que le developpement de tumeurs vont engendrer des douleurs moderees et un leger stress sur l'animal. La chirurgie du lymphoedème ne génère pas d'effet indésirable majeur chez l'animal. Toutefois, si l'animal présente des signes de souffrance (dos vouté, yeux plissés, absence de toilettage), un traitement avec un analgésique sera mis en place. LE MINISPEC PEUT PROVOQUER UN STRESS LÉGER ET TEMPORAIRE DÛ AU CONFINEMENT. LE GAVAGE PEUT CAUSER UN STRESS TEMPORAIRE, UNE LÉGÈRE IRRITATION DE L’ŒSOPHAGE ET UN RISQUE D’ASPIRATION, AVEC UN RISQUE MINIME DE LÉSIONS SI LA TECHNIQUE EST CORRECTE.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet

Remplacement

Les effets pleiotropies des oestrogenes, synthetisees majoritairement par les ovaires, font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modelisables par des approches in vitro. D’autre part, la gestation ne peut être observée que sur animal vivant. C’est pourquoi, le recours a l’experimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques du système lymphatique dans la fertilité. De meme, la croissance tumorale et le developpement de lymphoedeme secondaire font intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endotheliale et lymphatique, inflammation..), il n'y a aucune strategie de remplacement pour l'etude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune strategie de remplacement du modele animal qui permet de repondre aux questions adressees par ce projet.

Réduction

Afin de reduire le nombre d'animaux utilises dans le cadre de ce projet, nous utiliserons en grande majorite uniquement les femelles car cette partie du projet rentre dans le cadre du traitement du cancer du sein et de ses conséquences : le lymphoedème. De plus, le nombre d'animaux utilises par groupe est reduit a son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calcule de maniere a donner des resultats statistiquement significatifs afin de delimiter l'effet du genotype, du temps et/ou du traitement

Raffinement

Les animaux sont places en piece d'acclimatation lors de leur arrivee a la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie competent qui verifie leur etat et place de l'enrichissement (carre de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de differents cartons de transport ne sont jamais melanges lors de la repartition dans les cages d'hebergement. Les animaux seront heberges en cage de 4 ou 5 et seront acclimates pendant une periode de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-etre de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillees quotidiennement selon les directives europeennes relatives a l'hebergement des animaux de laboratoire. Cela permettra de réagir rapidement si un animal atteint un des points limites détaillés dans chaque procédure. De plus, pour chaque procedure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthesie generale avec analgesique sont realisees pour une meilleure prise en compte de la douleur.Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).

Choix des espèces

Le choix de l’espece s’est oriente vers la souris car c’est le seul modele pour lequel on peut avoir un suivi de la gestation, de la croissance tumorale avec formation de metastases ou l'apparition du lymphoedeme secondaire apres curage ganglionnaire. De plus, l'invalidation genique du recepteur aux oestrogenes ERα a ete genere seulement dans cette espece. Nous utiliserons en particulier dans ce projet : - des souris conduisant a une invalidation du ERα de maniere tissu-specifique dans les cellules endotheliales lymphatiques. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberte, l'ensemble des procedures sera realisee chez des souris femelles a l'age de 5 semaines. Les procedures seront realisees de 5 a 22 semaines

Biopsie de l'oreille, chirurgie d'une heure sous anesthésie, puis pour une partie des animaux une seconde chirurgie avec injection d'un fixateur pour prélever les organes : 360 souris passent par ces étapes réparties sur quatre établissements utilisateurs, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 308 sont tuées à l'issue, 52 femelles étant d'abord réutilisées pour la reproduction dans un projet d'élevage avant d'être tuées elles aussi. Le projet porte sur deux modèles d'ataxie cérébelleuse, dont l'un perd du poids dès vingt semaines d'âge. Les tests comportementaux, répétés jusqu'à cinq fois, sont qualifiés de non invasifs et indolores sans qu'aucun ne soit nommé.

Objectifs

Les ataxies cérébelleuses sont un groupe de maladies neurodégénératives caractérisées par des troubles de la marche, une perte d'équilibre et de coordination motrice. Ces troubles sont causés par la dégénérescence des neurones du cervelet. Du fait de la faible prévalence de ces maladies, la mise en place d'études cliniques s'est avérée difficile et, à ce jour, aucun traitement curatif n'est disponible et très peu de médicaments sont proposés aux patients. Au fil des années, des modèles murins reproduisant les symptômes de plusieurs formes d'ataxie cérébelleuse ont été développés. Chaque modèle reproduit les principales caractéristiques génétiques, la dégénérescence cellulaire et les symptômes observés chez les patients. Au sein de ce projet multi-établissement (effectués dans 4 établissements utilisateurs, nommés ici EU1/EU2/EU3/EU4) nous avons sélectionné deux modèles murins d'ataxie cérébelleuse pouvant servir de paradigme pour ce groupe de maladies : l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 (SCA1) et l'ataxie de Friedreich (AF). En fait, ces maladies couvrent l'hétérogénéité de ce groupe en termes de mode de transmission, de type de mutation génétique et de fonction de la protéine mutée. Nous avons récemment réalisé une analyse du cervelet afin d'identifier les principaux dysfonctionnements impliqués dans ces maladies. Nous avons constaté que la perte neuronale peut être influencée par des anomalies de certains types cellulaires non neuronaux qui contribuent au bon fonctionnement des neurones. Parmi ces anomalies, nous avons identifié un gène dont l'expression est plus faible chez les souris malades que chez les souris saines, dans les deux modèles de maladie. Ce projet vise donc à rétablir l'expression de ce gène au même niveau que chez les souris saines afin de démontrer son rôle dans la maladie. Dans cette optique, nous injecterons dans le cervelet de souris anesthésiées un vecteur portant un fragment génétique destiné à augmenter l'expression du gène spécifiquement dans un type particulier de cellules non neuronales, avant l'apparition des symptômes. En surveillant le comportement des souris et en réalisant des analyses moléculaires et histologiques ultérieures, nous espérons améliorer ou retarder l'apparition des symptômes chez les souris injectées. En complément, la seconde partie de notre projet tend à démontrer que la diminution d’expression de ce gène à elle seule suffit à faire apparaître les symptômes moteurs de la maladie chez des souris saines.

Bénéfices attendus

Par la modulation d'un gène spécifique et la combinaison de tests comportementaux, d'analyses histologiques, moléculaires et biochimiques, ce projet vise à élucider le rôle des cellules non neuronales dans l'ataxie cérébelleuse. Plus précisément, grâce à deux modèles murins paradigmatiques d'ataxie cérébelleuse, nous cherchons à démontrer la fonction cruciale d'une protéine produite par les cellules non neuronales pour protéger la fonction neuronale et ainsi prévenir les symptômes neurologiques. Ce projet pourrait prouver l'intérêt de ce gène pour le développement de futurs médicaments applicables à plusieurs types d'ataxies cérébelleuses.

Procédures

Les animaux de ce projet seront soumis à un prélèvement de tissus à l’oreille unique, procédure prenant environ 5 secondes au sein de l’EU1 et de l’EU2. Par la suite, un traitement sera administré par une intervention chirurgicale unique durant 1 heure et qui sera réalisée sous anesthésie et analgésie au sein de l’EU3. Des tests comportementaux, dont la durée totale est de 15 minutes, seront réalisés sur les animaux (au maximum 3 répétitions par test, EU3). En fonction du traitement reçu, ces tests seront réalisés soit 1 fois sur les animaux soit 5 fois (au maximum). Pour finir, une partie des animaux recevra une dernière chirurgie avec injection d’un fixateur sous anesthésie et analgésie pour prélèvements d’organes (intervention prenant 10 minutes au sein de l’EU4).

Impact sur les animaux

Un des deux modèles murins de ce projet commence à perdre du poids à partir de 20 semaines d’âge accompagné de symptômes ataxiques. Le second modèle de ce projet ne présente pas de symptômes ataxiques avant 9 mois mais à partir de 4 à 5 mois des symptômes légers de défaut de coordination motrice sont visibles lors de tests comportementaux. Les tests comportementaux ne sont pas invasifs, sont indolores et n’impliquent qu’un court et léger stress ne causant donc aucun dommage durable aux animaux. La procédure chirurgicale d’injection est accompagnée des mesures d’anesthésie et analgésie nécessaires en amont et lors de l’opération. Il est toutefois possible que les animaux soient soumis à de la douleur post-opératoire pendant les jours suivant la procédure. En prévision de cela, nous optons pour un traitement analgésique post-opératoire pour tous les animaux ayant reçu une injection.

Devenir

Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être replacés ou relâchés. Une partie des animaux produits (femelles) sera réutilisée pour reproduction au sein d’un projet d’élevage déjà en place dans l’EU2 avant mise à mort. Le reste sera étudié puis mis à mort pour prélèvement de tissus et analyses histologiques, moléculaires et biochimiques.

Remplacement

Ce projet comprenant un axe d’études comportementales, il n’est pas possible de se passer du modèle animal. De plus, il n’est pas possible à l’heure actuelle de reproduire en culture cellulaire des réseaux neuronaux complexes comme ceux que nous allons étudier.

Réduction

Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats des expériences. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses comportementales, histologiques, moléculaires et biochimiques Des animaux des 2 sexes seront utilisés car l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 et l’ataxie de Friedreich affectent de manière égale les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux pour former nos groupes expérimentaux.

Raffinement

Le transport court des animaux entre les différents établissements utilisateurs sera réalisé à pied et de préférence en début de journée, pour limiter l’impact sur la phase de repos des animaux, dans une cage fermée placée dans un double emballage opaque et fermé. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur avant le début des manipulations pour minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. Les animaux seront aussi habitués aux dispositifs pour tests comportementaux en amont de la réalisation des tests. De plus, nous effectuons un marquage temporaire de couleur à la base de la queue avec un feutre non toxique afin de différencier plus facilement les souris sans avoir besoin de contention pour les identifier lors du comportement. Les animaux seront surveillés tout au long de l’étude à l’aide d’une liste de points limites adaptés et précoces. Pour la prise en charge de la douleur péri-opératoire, nous avons mis en place un protocole analgésique complet accompagné d’une grille de score adaptée pour surveiller le bon rétablissement des animaux. En complément, une grille de score est mise en place afin de surveiller l’état de santé des animaux et de pouvoir mettre en place un traitement précoce et adapté à l’apparition de symptômes.

Choix des espèces

Dans ce projet, nous avons choisi d'utiliser des modèles murins parce que ces derniers présentent des similitudes anatomiques et physiologiques avec le tissu humain : les mêmes types de cellules avec une organisation tissulaire similaire. Ces similitudes entre le cerveau de la souris et celui de l'homme sont cruciales pour disposer de connaissances solides qui pourront être transférées à l'avenir pour soigner l'homme. Il n'existe pas encore d'outils cellulaires capables de récapituler l'état de développement et la complexité de la structure du cerveau animal. La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les deux modèles utilisés au sein de ce projet sont déjà bien caractérisés ce qui nous permet de prévoir et gérer l’apparition des symptômes ataxiques ainsi que de tester un traitement par modulation génique avant apparition des symptômes. Les tests comportementaux seront effectués à l’âge où les symptômes ataxiques sont significativement visibles afin de mesurer l’efficacité de notre traitement.