Rongeurs

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  • Recherche appliquée
    • Cancers
Rats : 300
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Greffés d'un fragment de tumeur dans le cortex cérébral puis opérés une seconde fois pour la retirer, 300 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun peut recevoir une séance de radiothérapie à 10 Gy, jusqu'à cinq prélèvements sanguins et jusqu'à six IRM d'une heure sous anesthésie. Le porteur qualifie de modérées les douleurs opératoires tout en décrivant des convulsions possibles, une incapacité de boire ou manger, et une nécrose cérébrale que la dose de rayons pourrait induire. Il précise avoir choisi des rats adultes parce qu'ils supporteront mieux la chirurgie, les effets secondaires des composés testés et le développement de la tumeur.

Objectifs

Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Les gliomes de haut grade restent à ce jour un cancer pour lequel la prise en charge a peu évolué depuis 20 ans, avec une survie médiane après traitement à ce jour de 24 mois environ. Le développement de nouvelles thérapies est de ce fait critique afin d’améliorer la survie et la rémission des patients. L’objectif de ce projet est, dans un modèle de glioblastome orthotopique (dans l’organe dans lequel il se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau dans ce cas) chez les rongeurs (rats) décrit dans la littérature, de reproduire la prise en charge clinique et d’y ajouter un traitement local de nouveau composé afin d’évaluer spécifiquement l’efficacité thérapeutique du composé d’intérêt dans le contexte de la présence de cellules cancéreuses résiduelles suite à une chirurgie de résection de glioblastome. En d’autres termes, les études couvertes par ce projet permettront, avant les essais cliniques chez l’homme, d’évaluer l’efficacité de composés destinés à traiter les tissus cancéreux résiduels de glioblastome chez l’homme. Ce projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs différents. Une évaluation de la toxicité, de la pharmacocinétique des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.

Bénéfices attendus

L’animal représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettant d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, les modèles et site d’implantation choisis (dans l’organe dans lequel la tumeur se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau) permettront de reproduire la prise en charge clinique actuelle chez l’homme et d’apprécier le bénéfice de nouvelle thérapies ajoutées en sus sur la survie des animaux.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : La greffe tumorale intra cérébrale, ainsi que sa résection seront des procédures chirurgicales d’une trentaine de minutes environ et seront réalisées sous anesthésie et analgésie pré-, per et post-opératoire. Les animaux vigiles pourront également recevoir un unique traitement de radiothérapie sous anesthésie dans un établissement spécialisé (trajet ne dépassant pas 40 min aller-retour et 15-30 min de traitement par animal). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. Il sera réalisé un maximum de 5 prélèvements sanguins par animal, répartis sur la durée totale de l’étude. Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure. . Il sera réalisé un maximum de 6 IRM par animal.

Impact sur les animaux

Pour ces modèles, la greffe de la tumeur (implantation de fragment) et sa résection sont réalisées dans le cortex cérébral pariétal. Compte tenu de l’analgésie, les douleurs opératoires et post-opératoires seront de niveau modéré. L’évolution du volume tumoral, la résection et le traitement topique pourront entrainer des troubles tels que des troubles neurologiques (diminution de la mobilité, convulsions, incapacité de boire ou manger, apathie) ou une perte de poids qui constitueront un point limite. Les animaux recevront des traitements par radiothérapie ou voie orale. Ces actes entraineront un stress léger. La séance de radiotherapie à la dose 10Gy pourrait induire de la nécrose cérébrale et de l’ostéonécrose sur le site de radiation. Le jour du démarrage de l’étude, les animaux seront répartis en groupes homogènes (en poids et/ou du volume tumoral) et donc potentiellement mis en présence de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress léger pendant 1 à 2 jours. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Lors des prélèvements sanguins, la contention ou l’anesthésie entraineront un stress léger. Lors des acquisitions IRM, l’anesthésie entrainera un stress léger.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure. Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.

Remplacement

Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament nécessitent d’étudier leurs interactions dans un contexte global et anatomique et cela ne peut pas être transposé dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais restent toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposables à l’homme.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s), à savoir le poids et le volume tumoral. Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la survie entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques (ANOVA) soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 8 et 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Le nombre minimal d’animaux surnuméraires ne pourra pas excéder 20%. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal.

Raffinement

La greffe et la résection du fragment de tumeur seront réalisées sous anesthésie générale et locale avec administration préalable d’un analgésique opiacé et d’un alpha 2 agoniste (type xylazine, médétomidine ou équivalent). En fin de chirurgie et les 2 jours suivant (total 72h), un anti-inflammatoire non stéroïdien (type meloxicam ou équivalent) ou un corticoïde sera administré. 4h, 6 à 8h et 24h après la chirurgie, les animaux recevront un analgésique opiacé. Un anesthésique local (type lidocaïne) sera également injecté en sous-cutané avant la chirurgie. La chirurgie de greffe sera réalisée stérilement avec un cadre de stéréotaxie. Les procédures seront réalisées sous maintien de la température corporelle et surveillance post-opératoire jusqu’au réveil puis toutes les 2h (6h au total). .Les administrations/prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les expérimentateurs sont formés pour effectuer ce type de chirurgie et évaluer spécifiquement l’état de souffrance et établir les points limites. Une grille de scoring est mise en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les scores cliniques les plus élevés et l’accumulation de scores intermédiaires constitueront un point limite. Une perte de poids de 15% ou prolongée (entre -10 et -15% sur 3 jours consécutifs) constituera un point limite. Les autres points limites concernent l’état général de l’animal. Pour raffiner, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et de l’imagerie faiblement invasive permettant d’atteindre l’objectif plus tôt et de sortir l’animal de la procédure. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.

Choix des espèces

Diverses souches de rats immunocompétents sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les modèles choisis ainsi que le site d’implantation auront un développement similaire à ce qui est observé chez l’homme. De plus, les rats autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum). Des animaux adultes seront utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter la greffe des fragments tumoraux. Les animaux adultes pourront mieux supporter les effets de la chirurgie, les effets secondaires des composés à tester et les effets du développement tumoral.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 296
Souffrances
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296 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour la moitié d'entre elles et modéré pour l'autre. Chacune reçoit une injection d'un marqueur génétique, soit par une chirurgie intracérébrale d'environ quarante-cinq minutes, soit dans une veine, puis passe un test d'apprentissage moteur sur cylindre en rotation ou un test d'exploration. Le projet ne cherche aucun résultat sur l'apprentissage lui-même, il sert à mettre au point la technique de marquage avant une étude ultérieure. Sur le remplacement, le porteur indique qu'aucune simulation informatique ne permet d'évaluer l'activité du cerveau pendant le comportement et que les structures étudiées sont absentes chez les invertébrés.

Objectifs

Pour comprendre comment le cerveau capture les expériences transitoires et les convertit en changements durables dans les circuits neuronaux, il faut identifier les ensembles spécifiques de neurones responsables du codage de chaque expérience. Cette étude pilote vise à tester une nouvelle méthode d'identification de population neuronales activées lors d'un test d'apprentissage rapide chez la souris, grâce l'injection d'un marqueur de l'activation encodé génétiquement.

Bénéfices attendus

Cette étude pilote nous permettra de tester et mettre au point une technique de marquage d'activité neuronale efficace dans une tâche d'apprentissage rapide. Ces résultats serviront de base à une étude des mécanismes neuronaux de l'apprentissage rapide, en identifiant les neurones impliqués et manipulant les neurones identifiés, et permettront une réduction du nombre d’animaux nécessaires pour cette étude. De plus, ce travail servira également à tous nos autres projets : en effet, l'identification des ensembles neuronaux activés dans des situations contrôlées est fondamental pour l'étude de la physiologie et pathologies cérébrales

Procédures

Tous les animaux seront soumis à l'injection du marqueur d'activation, sous anesthésie générale. L'injection sera soit intra-cérébrale (chirurgie d'environ 45 minutes), soit intra-veineuse (moins d'une minute). Tous les animaux seront ensuite soumis à un test comportemental non douloureux, soit d'apprentissage moteur (cylindre en rotation, 5 essais de 5 minutes maximum par jour pendant 5 jours), soit d'aprentissage rapide (exploration pendant 10 min par jour pendant 3 jours)

Impact sur les animaux

La chirurgie d'injection intracérébrale sous anesthésie peut engendrer une douleur post-opératoire modérée de courte durée. L'injection intra-veineuse peut causer un saignement léger de courte durée peu douloureux. Les tests de comportements peuvent entrainer un stress léger de courte durée pour l'animal.

Devenir

La mort des animaux est nécessaire pour le prélèvement des cerveaux et l’identification des neurones qui ont été activés pendant la tache comportementale.

Remplacement

Aucune méthode de simulation informatique n'est suffisante pour permettre d'évaluer l'activité du cerveau lors du comportement. Les cultures cellulaires ne permettent pas d'étudier des mécanismes d'apprentissage observés chez l'animal in vivo. Les structures cérébrales étudiées ne sont pas présentes chez les invertébrés.

Réduction

Cette étude pilote technique vise à diminuer le nombre d'animaux utilisés dans notre projet scientifique en testant et optimisant une nouvelle méthode en amont avant de l'appliquer dans un projet comprenant de multiples groupes et conditions. De plus, ce travail servira également à tous nos autres projets : en effet, l'identification des ensembles neuronaux activés dans des situations contrôlées est fondamental pour l'étude des réseaux neuronaux, que ce soit dans des conditions physiologiques ou pathologiques. Nous utilisons le nombre minimal d'animaux par groupe pour obtenir des résultats exploitables. De plus, la stratégie expérimentale est choisie de manière à minimiser le nombre de groupes, chaque condition supplémentaire étant testée, ou abandonnée, à la lumière des résultats précédents. Le nombre d'animaux indiqué est donc un maximum qui ne sera probablement pas atteint.

Raffinement

Ce projet teste un moyen de raffiner le protocole d'injection pour nos projets futurs en remplaçant une chirurgie cérébrale par une injection intra-veineuse. Les souris sont hébergées dans une animalerie agréée et disposent de matériel d'enrichissement (coton pour faire des nids, petites maisons ou tubes pour se cacher). Toutes les mesures sont prises pour minimiser les nuisances subies par les souris: période d'acclimatation, anesthésie et analgésie appropriée lors des chirurgies, suivi post-opératoire quotidien pendant tout le temps nécessaire à la stabilisation. Le bien-être des animaux est contrôlé tout au long de leur utilisation et des critères d'arrêt sont définis si une souffrance ne peut pas être soulagée. L'animal est habitué à la manipulation par l'expérimentateur en amont des expériences pour réduire son stress.

Choix des espèces

Il est nécessaire d'utiliser un modèle animal mammifère pour obtenir des résultats potentiellement transposables à l'Homme, car les structures étudiées ne sont pas présentes, ou sont organisées différemment chez les autres vertébrés (et absentes chez les invertébrés). Parmi les modèles animaux mammifères, nous utilisons le modèle souris qui permet l'utilisation de lignées transgéniques nécessaires à la suite du projet. Les animaux sont utilisés à l'âge jeune adulte pour les tests comportementaux. Pour cela, l'injection du système de marquage est effectuée 2 à 4 semaines en amont (à partir de 4 semaines d'âge minimum)

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1520
Souffrances
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1 520 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant passer dix à quatorze séances d'imagerie sous anesthésie, deux par semaine pendant cinq à sept semaines. Elles reçoivent des cellules cancéreuses injectées dans l'estomac au cours d'une chirurgie, ou dans le cœur sous échographie, puis un gavage une à deux fois par jour pendant deux à quatre semaines et des injections dans le ventre. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Les combinaisons de traitement annoncées pour les patients atteints d'un cancer gastrique avancé restent au conditionnel, alors que la tumeur greffée provoque dès son installation douleur, gêne et perte de poids.

Objectifs

Le cancer gastrique est un cancer très agressif, comptant de nombreuses rechutes avec métastases, sans traitement curatif, menant à de très mauvais pronostic. Les objectifs de ce projet sont de prédire et identifier des mécanismes de résistance à de nouveaux traitements prometteurs pour développer des combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastrique très avancés et ainsi améliorer la prise en charge pour ces patients au pronostic très défavorable.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’identifier et comprendre les mécanismes de résistance dans les cancers gastrique très avancés. Cela permettra le développement de combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastriques très avancés afin d'améliorer la prise en charge, l'efficacité thérapeutique et la survie chez ces patients au pronostic très défavorable.

Procédures

Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : injection de cellules cancéreuses dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : résection de la tumeur primaire dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Injection intracardiaque de cellules cancéreuses sur animal anesthésié : monitoré par échographie, durée 5 minutes, geste réalisé 1 fois. Réalisé sur des animaux différents de ceux ayant une chirurgie gastrique, pas de cumul des 2. Imagerie à bioluminescence sur animal anesthésié : durée 10-15 minutes, geste réalisé 2 fois par semaines pendant 5 à 7 semaines. Administration par voie orale sur animal vigile : durée 30 secondes, geste réalisé 1 à 2 fois par jour pendant 2 à 4 semaines. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé 2 à 3 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines.

Impact sur les animaux

Les nuisances peuvent provenir de : 1) Développement de la tumeur : douleur, gêne, impact sur l’appétit, perte de poids. 2) Le gavage répété : douleur liée au geste, impact sur l’appétit, perte de poids, stress. 3) Les injections intrapéritonéales : stress lié à la contention, douleur au site d’injection. 4) Les séances d’imagerie : fatigue et stress liés aux anesthésies répétées, stress lié à la contention, hypothermie. 5) Injection intracardiaque : une douleur au site d’injection. 6) Une douleur post opératoire peut se présenter et sera minorée par des antalgiques.

Devenir

Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Nous souhaitons découvrir des mécanismes de résistance dans les cancers gastriques métastatiques et développer des stratégies thérapeutiques pour contrer cette résistance dans les métastases. Actuellement, il n’existe aucun modèle pour évaluer l’efficacité d’un médicament (Alpelisib) administré par voie orale sur le développement de métastases issues de la tumeur primaire, dans un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable.

Réduction

Le 1er objectif de ce projet est une étude pilote qui permettra de déterminer et choisir les modèles les plus pertinents afin de réduire leur nombre pour la suite du projet. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le suivi de la croissance métastatique et donc la visualisation de la résistance au traitement se fera par imagerie non invasive permettant de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Des tests in vitro seront réalisés au préalable afin de déterminer les meilleures combinaisons de traitement à valider in vivo. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une analgésie est mise en place au moment de la chirurgie et aussi en suivi post-opération si des signes de souffrance sont visibles. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 6-8 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 64
Souffrances
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Pour tester si une molécule administrée par la bouche peut renforcer l'enzymothérapie de la maladie de Pompe, 64 souris porteuses du déficit enzymatique vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse des organes et du sang. Chacune est contenue deux fois par jour pendant cinq jours pour s'habituer à l'administration orale, reçoit la molécule quatre jours de suite à la micropipette, puis deux injections dans la veine de la queue à quarante-huit heures d'intervalle sous anesthésie gazeuse. Le porteur décrit un raffinement inhabituellement détaillé, excipient sucré présenté au bord de la gueule plutôt que gavage, crème anesthésiante avant l'injection, transfert par tunnel. Il fixe l'âge d'utilisation à six mois, avant que la faiblesse musculaire du modèle ne devienne visible vers huit ou neuf mois, ce qui limite à la fois ce que les animaux subissent du fait de leur maladie et ce que l'expérience peut en montrer.

Objectifs

La maladie de Pompe est une maladie génétique héréditaire liée à un déficit en une enzyme spécifique qui entraîne une accumulation de glycogène dans les lysosomes, ce qui provoque des dommages cellulaires dans différents tissus, particulièrement dans le cœur, les muscles, le foie et le système nerveux. Chez le nourrisson atteint d’une forme grave, le muscle cardiaque est souvent touché ; c’est la cause principale de décès. Chez les patients atteints d’une forme tardive, le système respiratoire et la capacité de déplacement sont généralement les plus affectés par la maladie, nécessitant souvent le recours à un fauteuil roulant et à une assistance respiratoire et pouvant raccourcir l’espérance de vie. Un traitement de remplacement (substitution) de l’enzyme ou enzymothérapie de remplacement est disponible pour la maladie de Pompe, mais présente une efficacité limitée et une réaction immunitaire élevée surtout dans la forme infantile de la maladie. Les défenses de l’organisme neutralisent peu à peu cette molécule au fur et à mesure des administrations. En conséquence, cette approche ne parvient pas à corriger totalement l’accumulation de glycogène pathologique dans le tissu nerveux et les muscles squelettiques. Malgré les nouvelles générations d’enzyme de substitution, les problèmes de sélectivité et de réaction immunitaire persistent. Dans ce contexte, une première étude a été réalisée sur des souris pour identifier des molécules appelées chaperons pharmacologiques présentant une sélectivité élevée pour cettte enzyme déficiente.Ce projet s’inscrit dans la continuité d’une étude précédente et permettra de mettre en avant un candidat médicament pour améliorer l’enzymothérapie, principal traitement actuel de la maladie de Pompe. En effet, la molécule chaperon d’intérêt a démontré sa capacité à améliorer l’activité mesurée dans les tissus de souris traitées par enzymothérapie avec cette molécule. En particulier, une augmentation significative de l’activité de l’enzyme spécifique mesurée dans le cœur, le quadriceps et le diaphragme encourage fortement à poursuivre les études pour confirmer l’efficacité de ce composé dans ces tissus mais aussi dans d’autres tissus affectés par les symptômes de la maladie de Pompe.

Bénéfices attendus

L’enzymothérapie se fait en injectant dans une veine (perfusion) une solution contenant l’enzyme de substitution. Cependant, la durée de vie de l’enzyme étant courte dans l’organisme, la perfusion, de doses importantes, doit être répétée toutes les deux semaines. Si le traitement est interrompu, la maladie progresse de nouveau. De plus, certains patients développent une réponse immunitaire c’est-à-dire qu’ils fabriquent des anticorps contre l’enzyme injectée comme si c’était un agresseur pour leur organisme. Les patients qui fabriquent beaucoup d’anticorps deviennent moins sensibles au traitement qui perd de son efficacité (environ 40% des patients). Différentes mutations sont présentes dans la maladie, et toutes ne génèrent pas une absence complète d’enzyme mais parfois la synthèse d’enzymes endogènes malconformées et non actives. Ces patients pourraient potentiellement se passer de perfusion de l’enzymothérapie si leur mutation répond à la molécule chaperon d’intérêt seule. Une évaluation in vitro sur 5 types différents de cellules musculaires de patients a été réalisée et 3 ont répondu à la la molécule d’intérêt. Dans ce contexte, notre étude a pour objectif d’améliorer la qualité de vie des patients atteints de la maladie de Pompe. Ce projet vise à confirmer les premiers résultats prometteurs montrant que la molécule chaperon d’intérêt est un candidat médicament d’intérêt pour le traitement de la maladie de Pompe par voie orale, en améliorant l’efficacité de l’enzymothérapie. La co-administration de cette molécule d’intérêt avec une enzymothérapie pourrait permettre une amélioration de son efficacité, une diminution des doses d’enzyme recombinante à administrer et un espacement des perfusions pour les patients atteints de la maladie de Pompe. Les bénéfices attendus sont une diminution du coût global du traitement, une amélioration de la tolérance au traitement et de la qualité de vie des patients, qui doivent être traités pendant toute leur vie.

Procédures

Lors de cette étude, les animaux seront soumis à des contentions (durée maximale par contention de 30 secondes) 2 fois/jour pendant 5 jours pour une période d’habituation à l’administration orale à la micropipette et 1 fois/jour pendant 4 jours pour l’administration de la substance d’intérêt par voie orale via la micropipette. Ces animaux seront également soumis à 2 injections en veine caudale (durée 20 secondes) à 48h d’intervalle. L’injection sera effectuée sous anesthésie gazeuse de manière à limiter le stress de l’animal.

Impact sur les animaux

Ces expériences étant réalisées sur seulement 5 jours, peu de nuisances ou d’effets indésirables sont attendus sur les animaux. Les premières expériences réalisées ont montré que les souris se portaient bien pendant toute la durée du traitement et ne montraient aucun effet indésirable ni signe de toxicité de ce type de traitement. Les effets indésirables prévus sont un léger stress lié à la contention pour l’administration par la micropipette et une petite douleur transitoire pour l’injection dans la veine de la queue. Ces souris ayant une faiblesse musculaire débutant à partir de 6 mois, elles pourraient présenter des petites difficultés à se mouvoir. Nous ne nous attendons donc pas à observer ces signes car selon la littérature ces problèmes de locomotion sont cliniquement apparents qu’à l’âge de 8-9 mois.

Devenir

L’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin du projet afin d’analyser différents organes, ainsi que le sang. Les mesures de différents paramètres (enzyme, glycogène notamment) permettront d’évaluer la dose de la molécule d'intérêt la plus intéressante et la plus efficace afin de poursuivre le développement de cette nouvelle molécule en association ou non avec l'enzyme dans le traitement de la Maladie de Pompe.

Remplacement

Dans le cadre de ce projet, des études préliminaires ont été menées in vitro sur des modèles cellulaires pertinents. Ces travaux ont permis d’identifier une molécule chaperon que nous allons étudier ici dans ce projet. Ces résultats encourageants constituent une base solide, mais ne permettent pas d’appréhender la complexité des interactions physiopathologiques impliquées dans la maladie de Pompe. En effet, cette pathologie implique des altérations multisystémiques, affectant notamment les muscles squelettiques et cardiaques. L’évaluation de l’efficacité thérapeutique nécessite donc d’analyser la réponse globale de l’organisme, incluant des interactions inter-organes, des mécanismes de distribution, de pharmacocinétique et de pharmacodynamie, qui ne peuvent pas être reproduits de manière fiable à ce jour par des modèles in vitro ou in silico. À ce stade du développement, le recours à un modèle animal est indispensable pour évaluer l’impact physiologique global de l’ajout de la molécule chaperon à l’enzymothérapie, et pour valider la pertinence de cette approche avant d’envisager une éventuelle transposition clinique.

Réduction

Le nombre de souris a été évalué au plus juste à partir des connaissances de la pathologie étudiée et du modèle animal mais aussi des résultats d’études précédentes. Le nombre de souris par lot a été évalué pour permettre de (i) détecter des signaux d’efficacité non négligeable dans les groupes traités avec une probabilité satisfaisante; (ii) documenter une relation dose–effet entre une dose faible proche de l’exposition clinique et une dose forte ; (iii) et disposer d’un contrôle contemporain, tout en limitant au strict minimum le nombre de souris, grâce au recours aux données de contrôles historiques pour compléter l’interprétation. Une réduction supplémentaire des effectifs des groupes traités risquerait de rendre l’étude ininterprétable et pourrait conduire à devoir la répéter, ce qui irait à l’encontre du principe de réduction. De plus, l’évaluation du nombre d’individus par cohorte s’est basée sur le fait qu’il n’a pas été décrit de mort prématuré jusqu’à l’âge de 6 mois. Nous ne nous attendons donc pas à une perte d’animaux lors de cette procédure. Nous procéderons également à l’administration de la molécule chaperon par micropipette, geste technique non invasif sans risque de perte contrairement au gavage. Et nous ne nous attendons pas non plus à un risque lors de l’anesthésie car celle-ci sera légère et de courte durée.

Raffinement

Les animaux seront utilisés à l’âge de 6 mois, soit avant l’apparition des signes cliniques manifestes observés à partir de 8-9 mois. À ce stade, bien que des altérations musculaires débutantes puissent être présentes au niveau histologique, les animaux ne présentent pas encore de signes de souffrance clinique tels que la faiblesse musculaire marquée ou la réduction significative de la mobilité. Ce choix d’âge permet de minimiser l’impact sur le bien-être animal, tout en garantissant une représentativité suffisante du modèle pour les études biologiques envisagées. Afin de limiter l’apparition de possibles conflits, un apport supplémentaire d’enrichissement (hutte, bâtonnet à ronger, tubes) sera mis à disposition dans les cages. -La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. De plus, les souris seront habituées à la contention en étant manipulées lors de la pesée hebdomadaire puis 2 fois/jour la semaine précédant les 5 jours de traitement. - L’administration de la molécule chaperon sera réalisée non pas par gavage oral mais par micropipette avec un excipient sucré présentée au bord de la gueule de l’animal. L’excipient sucré seul sera proposé 10 fois la semaine précédent le traitement à la souris afin d’habituer la souris à accepter le traitement. - Afin de limiter la douleur et de réduire le stress lors des injections en intraveineuse dans la veine caudale : une crème anesthésiante sera appliquée sur la zone d’injection de la queue, les souris seront sous anesthésie gazeuse et placées sur un tapis. Suite à l’injection, une surveillance des animaux sera réalisée pour détecter toute réaction anormale pendant les 30 minutes qui suivent l’injection et seront de nouveau contrôlées dans leur cage d’hébergement en fin de matinée et dans l’après-midi. Les animaux seront pesés toutes les semaines et seront observés pour détecter tout signe de mal-être, souffrance, lésions ou de détérioration de l’état de santé général avec la mise en place de points limites précoces. Des moyens de prévention/correction de la douleur seront apportés en fonction de l’état de l’animal.

Choix des espèces

Nos études sont réalisées afin d’améliorer le traitement de la maladie de Pompe. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec le modèle animal existant de cette maladie. Ces souris offrent un modèle génotype-→-phénotype fidèle, mesurable et modulable, parfait pour créer, comparer et optimiser les traitements de la maladie de Pompe avant le passage en toxicologie réglementaire et en l’essai clinique. Les animaux utilisés seront âgés de 6 mois, comme ceux utilisés lors des études préliminaires. L’âge de 6 mois correspond à l’âge à partir duquel des injections sont possibles au vu des très faibles quantités administrées, mais également à l’âge où la faiblesse musculaire est quantifiable par des marqueurs biologiques. A partir de 6 mois, leur état commence à évoluer, avec une faiblesse musculaire plus marquée lors de tests de comportement et une atrophie musculaire (notamment des membres postérieurs) qui elle sera très marquée vers 8-9 mois avec une marche dandinante. L’utilisation des animaux à l’âge de 6 mois permet ainsi de prévenir toute apparition de signes importants de la maladie sans intervention et d’éviter tout signe d’inconfort potentiels chez les animaux avant traitement.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 400
Souffrances
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▲ 400
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Devenir
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 400

Rendues obèses par un régime riche en graisses, 400 souris subissent des tests de tolérance au glucose et à l'insuline avec prélèvements sanguins, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvements sanguins et tissulaires. L'objet est de mesurer l'anxiété, la dépression et les comportements compulsifs provoqués par ce régime, puis de tester une molécule qui stimule les récepteurs de la langue sensibles aux graisses sans apport calorique. Le porteur écrit avoir dimensionné son effectif avec un outil en ligne gratuit. Il annonce des tests comportementaux qu'il qualifie de non invasifs et conçus pour minimiser la souffrance, sans en nommer un seul, et décrit la mise à mort comme rapide et indolore.

Objectifs

L'obésité est une maladie complexe, souvent associée à des troubles comme la dépression ou l'anxiété. Parmi ses causes, on retrouve notamment une alimentation trop riche en graisses. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre les mécanismes biologiques reliant l’obésité et ces troubles du comportement, en utilisant une molécule qui agit sur les récepteurs de la langue sensibles aux graisses, sans apport calorique. Pour cela, nous étudierons les effets de cette molécule sur les comportements liés à l’anxiété, la dépression et les troubles compulsifs, induits par un régime riche en graisses. Le projet permettra d’explorer les liens entre obésité et santé lentale, déjà observés chez l’humain et confirmés par des modèles animaux, mais encore mal compris au niveau des mécanismes cérébraux, notamment ceux liés à l’inflammation du système nreveux. Cette étude vise aussi à identifier des marqueurs biologiques spécifiques de l’obésité et évaluer le potentiel thérapeutique de cette nouvelle approche. Ce projet pourrait ouvrir la voie à des solutions innovantes pour traiter à la fois l’obésité et ses conséquences psychologiques.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet devraient permettre de (1) mieux comprendre les liens entre le système digestif, le cerveau et les troubles du comportement (comme l’anxiété ou la dépression) provoqués par une alimentation trop riche en graisses. Cela inclut l’étude de la communication entre la langue, l’intestin et le cerveau, un axe encore peu exploré ; et (2) d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement contre l’obésité et ses conséquences sur la prise de poids, la santé métabolique (comme la régulation de la glycémie) et le comportement (réduction de l’anxiété, de la dépression ou des troubles compulsifs). Ce traitement pourrait être utilisé à la fois en prévention (pour éviter l’obésité) et en cure (pour traiter ses effets).

Procédures

Pour étudier les effets de l’obésité et des traitements, le comportement des animaux sera évalué à l’aide de tests non invasifs, conçus pour minimiser toute souffrance. Ces tests, bien que pouvant causer un stress léger et temporaire, seront précédés d’une période d’habituation afin de familiariser les animaux avec leur environnement et les manipulations. Les animaux subiront également des tests de tolérance au glucose et à l’insuline, qui incluent des prélèvements sanguins. Ces procédures seront réalisées sous analgésie pour garantir leur bien-être. Enfin, à la fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques strictes en vigueur.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux permettent d’étudier les aspects émotionnels, cognitifs et sociaux des animaux. Bien qu’ils puissent causer un stress léger (lié à une restriction alimentaire temporaire ou à un isolement ponctuel pendant les tests), toutes les précautions sont prises pour limiter cet impact : habituation progressive des animaux aux manipulations, environnement contrôlé (température, luminosité, bruit réduit). Les tests physiologiques (tolérance au glucose et à l’insuline), essentiels pour évaluer les effets de l’obésité (comme l’insulinorésistance chez les souris), peuvent entraîner une légère douleur ou fatigue. Pour y remédier, une analgésie est utilisée avant et pendant les tests, les prélèvements sanguins sont minimisés, et une surveillance continue est mise en place pour détecter tout signe de détresse. De plus, les animaux sous régime riche en graisses (pouvant entraîner un surpoids) bénéficieront d’un accès facilité à la nourriture et à l’eau pour limiter les inconforts, et l’ajout d’enrichissement dans les cages permettra d’améliorer leur qualité de vie. En fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques européennes.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort sous analgésie et anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.

Remplacement

Ce projet combine une approche en culture cellulaire (méthode in vitro sans recours aux animaux) pour étudier finement le mécanisme d’action de notre molécule thérapeutique au niveau cérébral et ses effets sur différents types cellulaires, ainsi qu’une approche sur modèle souris, indispensable pour analyser des processus physiologiques complexes impliquant plusieurs organes (cerveau, langue, intestin, tissu adipeux, foie et pancréas). Bien que la culture cellulaire permette de réduire l’utilisation d’animaux, le modèle souris reste nécessaire pour une approche intégrée, notamment pour évaluer les interactions entre ces organes et valider l’efficacité globale de la molécule.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été réduit au strict nécessaire, tout en permettant d’obtenir des résultats fiables et scientifiquement valables. Pour définir cet effectif, un outil en ligne gratuit a été utilisé afin d’aider à concevoir l’étude de manière rigoureuse. Par ailleurs, des travaux antérieurs ont montré qu’un groupe de 15 animaux permettait d’obtenir des résultats statistiquement pertinents. Les données seront analysées au fur et à mesure de l’étude, afin de pouvoir arrêter les expérimentations dès que le nombre d’animaux requis pour obtenir des résultats fiables sera atteint, limitant ainsi l’utilisation d’animaux au minimum indispensable.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes afin de préserver les interactions sociales naturelles, dans des cages transparentes adaptées et enrichies pour favoriser leur bien-être. Leur état général sera contrôlé quotidiennement. Dans le respect de la règle des 3R et des principes éthiques de l’expérimentation animale, des méthodes non invasives et des tests comportementaux seront privilégiés chaque fois que possible. Lorsque des gestes susceptibles de provoquer une douleur sont nécessaires, ils seront réalisés avec une prise en charge adaptée de la douleur. Les animaux seront habitués progressivement à une manipulation douce afin de limiter le stress, et les contentions seront réduites au strict nécessaire. Lors des tests de tolérance au glucose ou à l’insuline, des techniques permettant une manipulation plus douce seront utilisées. Après ces procédures, une période de repos d’une semaine, sans manipulation autre que la pesée hebdomadaire, permettra aux animaux de récupérer du stress et de la fatigue éventuels. En cas de signes de détresse ou de dégradation de l’état général, les animaux seront immédiatement retirés de l’étude, replacés dans leur cage de vie avec un accès libre à l’eau et à la nourriture, et surveillés quotidiennement. Si leur état venait à se détériorer de manière irréversible et à atteindre un seuil limite prédéfini, ils seraient retirés définitivement des expérimentations et mis à mort afin d’éviter toute souffrance inutile. Toutes les interventions seront réalisées par un personnel formé et qualifié, en nombre limité, garantissant un suivi attentif et individualisé des animaux.

Choix des espèces

De nombreuses études portant sur la thématique du projet ont déjà été réalisées chez la souris, qui constitue un modèle de référence largement utilisé pour l’étude de l’obésité et des organes associés. Ce modèle permet de comparer les résultats obtenus avec ceux déjà disponibles dans la littérature scientifique. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, car les systèmes biologiques étudiés doivent être pleinement développés. Cet âge permet d’éviter à la fois la période de puberté et les altérations physiologiques liées au vieillissement. Ce choix est adapté aux objectifs du projet, qui s’inscrivent dans une approche à la fois préventive et curative de l’obésité.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
    • Système urogénital
Souris : 160
Souffrances
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▲ 160
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Devenir
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 160

Deux chirurgies rénales à une semaine d'intervalle pour 80 souris, un régime enrichi en adénine pendant sept semaines pour 48 autres, et pour 32 d'entre elles une ration quotidienne calquée sur ce que mange le groupe témoin pendant quatre semaines. 160 souris sont utilisées au total, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées par dislocation cervicale après anesthésie. S'y ajoutent une perforation de l'oreille, quatre injections hebdomadaires, un jeûne de six heures et le port d'un capteur pendant une heure sur animal vigile. L'anticorps testé a été développé par un laboratoire pharmaceutique contre la dénutrition dans un autre domaine, et le porteur justifie le passage par l'animal en invoquant la réglementation, qui "impose de disposer de résultats précliniques solides avant d'autoriser un essai chez l'Homme".

Objectifs

La maladie rénale chronique (MRC) est un problème de santé publique. Elle touche environ 10 % de la population mondiale et près de 6 millions de personnes en France. Elle correspond à une perte progressive et irréversible du fonctionnement des reins et s’accompagne de nombreuses complications cardiovasculaires, métaboliques et nutritionnelles (perte de poids et notamment de muscles). Des analyses récentes ont montré que plus la MRC est sévère, plus le taux dans le sang d’une certaine protéine (appelée ici X) est élevé. Dans un autre domaine de recherche que la MRC, un laboratoire pharmaceutique a développé un anticorps contre cette protéine pour lutter contre la dénutrition et la perte de muscles. Grâce à une collaboration avec ce laboratoire, nous souhaitons tester si cet anticorps peut aussi prévenir la dénutrition et la perte de muscles dans deux modèles de MRC chez la souris : • Le modèle adénine où un régime alimentaire spécifique entraîne la formation de cristaux dans les reins provoquant des lésions. • Le modèle chirurgical où une partie du rein est retirée. La partie restante doit alors travailler beaucoup plus ce qui finit par l’abîmer. Nous testerons deux façons d’utiliser l’anticorps : 1. Traitement précoce : l’anticorps est donné en même temps que l’induction de la MRC. 2. Traitement curatif : l’anticorps est donné après que la MRC a commencé à se développer, avec ou sans un régime pauvre en protéines. Ce type de régime est souvent utilisé pour ralentir la progression de la maladie, mais il peut augmenter le risque de dénutrition. Nous vérifierons donc si l’association anticorps + régime pauvre en protéines apporte un bénéfice supplémentaire par rapport à chaque stratégie prise séparément. Comme l’anticorps pourrait aussi augmenter naturellement l’appétit, nous utiliserons une méthode appelée pair-feeding. Cela signifie qu’un groupe de souris traitées recevra exactement la même quantité de nourriture qu’un groupe non traité. Cela permettra de savoir si les effets observés viennent vraiment de l’anticorps et non simplement d’une augmentation des apports alimentaires. Objectif principal : déterminer si l’anticorps peut améliorer les problèmes majeurs liés à la MRC — baisse de la fonction rénale, dénutrition et perte de muscles —, qui sont également des complications importantes chez les patients humains.

Bénéfices attendus

À court terme, ce projet servira à vérifier si un traitement avec l’anticorps anti-X, donné dans à stade précoce de la maladie ou pour soigner quand la maladie est déjà installée, peut améliorer le fonctionnement des reins et réduire les complications de la maladie rénale chronique (perte de poids et de muscles). Pour l’instant, on ne sait pas encore quels sont les effets de cet anticorps dans cette situation. Si les résultats sont bons, ils représenteront une étape importante vers la préparation d’une étude clinique chez l’Homme. À plus long terme, ces recherches pourraient permettre de développer une nouvelle façon de traiter la maladie rénale chronique, afin d’améliorer le fonctionnement des reins, l’état nutritionnel et la qualité de vie des patients.

Procédures

Les 160 animaux seront identifiés une fois par une perforation de l’oreille (≈1 mm, 20 sec avec contention). Induction de la maladie rénale : – 1ère étude (modèle adénine) : 48 souris recevront une alimentation enrichie en adénine, quotidiennement (sauf week-ends) pendant 7 semaines. – 2nde étude (modèle chirurgical) : 96 souris recevront 4 injections anesthésiantes (1 anesthésie générale + 1 locale à chaque chirurgie,

Impact sur les animaux

L’identification des animaux par une petite perforation de l’oreille peut provoquer une douleur légère et de très courte durée. Le régime alimentaire riche en adénine, utilisé pour provoquer la maladie rénale, réduit l’appétit et ralentit la prise de poids des animaux. Cela peut entraîner un inconfort. La méthode qui consiste à donner une quantité précise de nourriture à un groupe pour qu’il mange autant que le groupe contrôle peut créer une frustration, de la fatigue ou du stress, car les animaux ne peuvent pas manger autant qu’ils le souhaitent. De même, un régime pauvre en protéines peut entraîner une perte de poids. Les pesées régulières représentent un petit stress momentané. Les injections, que ce soit pour administrer l’anticorps, un placebo ou des produits d’anesthésie/analgésie, provoquent un stress court et une douleur légère. Aucune nuisance n'est attendue suite à l'injection de l'anticorps anti-X. Les deux opérations nécessaires dans le modèle chirurgical peuvent entraîner une douleur après l’intervention, du stress temporaire et un risque classique de complications liées à la chirurgie ou à l’anesthésie. Dans nos expériences précédentes, la mortalité associée à cette procédure était inférieure à 5 %, et survenait surtout dans les 24 à 48 h suivant la seconde chirurgie. Les mesures de composition corporelle nécessitent de placer brièvement la souris dans un petit tube pendant moins de deux minutes ; cela peut provoquer un stress léger. L’évaluation de la fonction du rein implique une courte anesthésie gazeuse pour l’injection du produit et la pose du capteur, puis le port du capteur pendant environ une heure. Cela peut entraîner un inconfort temporaire. La période de jeûne de six heures, indispensable pour étudier le métabolisme du glucose, peut générer un inconfort modéré. La petite prise de sang au niveau de la queue provoque une gêne brève et légère. Aucun comportement anormal n’a été observé lors de protocoles similaires dans notre laboratoire. Toutes les procédures sont réalisées par un personnel formé, avec une surveillance adaptée, afin de réduire au maximum la douleur et le stress des animaux.

Devenir

Les 160 animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissus et répondre aux questions scientifiques.

Remplacement

Le traitement par l’anticorps anti-X doit d’abord être testé chez l’animal avant d’être donné à l’être humain. Cette étape est nécessaire pour vérifier s’il est efficace et pour repérer d’éventuels effets indésirables. La réglementation impose de disposer de résultats précliniques solides avant d’autoriser un essai chez l’Homme. Les tests chez l’animal sont donc indispensables pour justifier l’utilisation de ce traitement chez les patients atteints de maladie rénale chronique.

Réduction

Le traitement par l’anticorps anti-X n’a encore jamais été testé dans la maladie rénale. En revanche, il a déjà été utilisé chez la souris pour d’autres maladies, ce qui nous laisse penser qu’il pourrait avoir un effet et limite le risque d’utiliser des animaux sans raison valable. Le nombre de souris nécessaires dans chaque groupe a été déterminé grâce à un calcul statistique. Ce calcul s’appuie sur nos résultats obtenus dans des études précédentes chez des souris avec une maladie rénale. Selon ce calcul, 16 animaux par groupe sont nécessaires pour détecter une différence réelle. Nous avons également choisi des méthodes non invasives (analyse de la composition corporelle et mesure de la fonction rénale) qui peuvent être faites deux fois sur les mêmes animaux : avant et après le traitement. Cela permet de réduire le nombre total d’animaux. Enfin, un maximum de tissus sera collecté au moment de la mise à mort et conservé. Ces échantillons permettront de répondre à d’autres questions scientifiques ou d’être utilisés dans des collaborations, évitant ainsi de refaire des expériences et de réutiliser des animaux inutilement.

Raffinement

Toutes les manipulations seront réalisées par trois expérimentateurs expérimentés afin de garantir des gestes rapides et précis. Les animaux seront manipulés avec douceur, dans un environnement calme, et observés cinq fois par semaine. La prise alimentaire et hydrique sera mesurée deux fois par semaine par cage, et le poids individuel suivi deux fois par semaine. Pour la composition corporelle, les animaux seront préalablement habitués au tube de mesure (un entraînement à l’entrée dans le tube une semaine avant la mesure), ce qui réduira le stress durant la séance. Dans le cadre de la restriction alimentaire, plusieurs mesures limiteront le stress : rations ajustées tous les deux jours selon la consommation du groupe contrôle, distribution à horaire fixe, nourriture répartie en plusieurs points, et enrichissement supplémentaire des cages. L’alimentation enrichie en adénine sera interrompue chaque week-end pour limiter la perte de poids sans compromettre l’induction de la maladie. Les croquettes seront préparées avec du cacao pour maintenir une bonne appétence. Les volumes d’injection (anticorps, placebo, anesthésiques, analgésiques) seront réduits au minimum nécessaire. Pour la mesure de la fonction rénale, une anesthésie gazeuse légère et brève facilitera l’injection du produit et la pose du capteur ; un collyre anesthésique sera appliqué. Pendant l’enregistrement (≈60 min), les animaux resteront vigiles, dans leur cage, sous surveillance rapprochée. Les chirurgies rénales seront réalisées par du personnel expérimenté. L’anesthésie générale sera adaptée au poids et surveillée en continu, complétée par une anesthésie locale. Des analgésiques seront administrés avant et après l’intervention. Au réveil, les animaux seront placés au chaud et surveillés jusqu’à récupération complète, puis feront l’objet d’un suivi post-opératoire renforcé. La planification en deux étapes réduit la sévérité de chaque chirurgie et permet une induction progressive de la maladie. En fin d’étude, les animaux seront anesthésiés pour un prélèvement de sang, puis mis à mort par dislocation cervicale. Des points limites précis permettront une détection précoce de toute souffrance ou dégradation de l’état général.

Choix des espèces

La souris est un modèle adapté pour étudier la maladie rénale chronique. Les deux méthodes utilisées pour induire la maladie entraînent une forme modérée qui reproduit les principales atteintes observées chez l’Homme. Ces modèles sont bien connus et largement utilisés. Le choix de cette espèce permet aussi de comparer nos résultats avec nos travaux précédents menés chez la souris avec un régime pauvre en protéines. Par ailleurs, l’anticorps anti-X a déjà montré une efficacité dans d’autres modèles murins, ce qui renforce la probabilité d’obtenir un effet dans les modèles utilisés ici. Des souris âgées de 10 semaines seront utilisées. À cet âge, elles ont terminé leur croissance, ce qui assure des réponses plus homogènes. Le régime enrichi en adénine est bien toléré et les deux chirurgies sont correctement supportées. La maladie rénale induite à cet âge est bien caractérisée et reproductible.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
    • Système nerveux
Souris : 1260
Rats : 320
Souffrances
▲ -
▲ 300
▲ 1280
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Devenir
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 80
 1500

Des rates sont mises en gestation pour fournir des ratons utilisés dès la naissance, puis renvoyées à l'animalerie pour y servir de nouveau : ce sont les 80 seuls animaux du projet à ne pas être tués. 1 580 animaux non-humains sont utilisés en tout, 1 280 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 300 un niveau léger. Les souris reçoivent un gavage deux fois par semaine pendant seize semaines, une bague posée dans l'oreille au sevrage, des prises de sang à la queue et des mesures de motricité intestinale sous anesthésie pouvant durer trois heures, à l'endoscope ou à la bille. Le porteur numérote quatre tests comportementaux sans en nommer aucun, et affirme qu'aucun effet indésirable des vésicules bactériennes n'est rapporté dans la littérature chez les rongeurs.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer (MA) touche plus de 40 millions de personnes dans le monde et a pour cause principale le vieillissement. Aucun traitement efficace n’existe pour prévenir, ralentir ou guérir la maladie. Elle est invalidante et entraîne une perte progressive des neurones au niveau du cerveau. Un des signes physiopathologiques majeurs de la MA est l’accumulation dans le cerveau d’un peptide appelé Abeta qui à la longue altère la connectivité des neurones. Plusieurs études montrent que les patients atteints de la MA ont également des altérations digestives pouvant se manifester de façon très précoce, avant qu’apparaissent les premiers signes cérébraux. De plus, les atteintes intestinales augmentent le risque de développer une forme sévère de la maladie. Enfin, il a été mis en évidence que les patients atteints de la MA souffrent de manière fréquente d’une altération du microbiote intestinal ainsi que de la quantité de métabolites produits par ce microbiote. L’inflammation est aussi une composante majeure de la pathologie et a été montrée comme stimulant la production de l’Abeta. Ce projet vise à apporter la preuve de concept qu’une approche thérapeutique utilisant des vésicules extracellulaires (VEs) bactériennes : 1) favorise le développement fonctionnel de l’intestin ; 2) prévient les altérations intestinales et/ou cérébrales chez un modèle murin de vieillissement accéléré évoluant vers une MA, ce qui pourrait ouvrir la voie à des traitements innovants ciblant le système nerveux entérique dans la MA. Les VEs seront produites à partir de bactéries à Gram+ ayant des propriétés anti-inflammatoires connues telles que Propionibacterium freudenreichii, une bactérie propionique laitière utilisée dans l’industrie agroalimentaire, et Faecalibacterium prausnitzii, une bactérie présente naturellement dans le microbiote intestinal. Du fait de leurs rôles ubiquitaires et leur biodisponibilité, les VEs sont perçues comme des acteurs et outils majeurs dans des approches thérapeutiques visant la santé humaine. De plus, des travaux récents montrent des effets bénéfiques de ces VEs dans des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Ce qui nous a permis d’émettre l’hypothèse que ces VES pourraient améliorer les fonctions et communications des neurones entériques et de la barrière épithéliale intestinale, baisser ou bloquer la neuro-inflammation intestinale et prévenir de ce fait les altérations des fonctions intestinales observées dans la MA.

Bénéfices attendus

Le déclin cognitif et digestif lié à l’âge représente un véritable enjeu pour améliorer la santé et la qualité de vie des personnes âgées. De plus, améliorer les capacités cognitives est reconnu comme une stratégie visant à réduire le risque de développer des pathologies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer (MA). Le vieillissement du cerveau est aussi associé à des altérations au niveau intestinal dont la cause pourrait être le vieillissement/ altération des neurones et/ou de la paroi intestinale. Dans ce contexte, améliorer les mécanismes de communication neuronale au niveau intestinal pourrait aussi positivement impacter ceux du cerveau. C’est ainsi qu’une étude récente montre qu’une approche de supplémentation en probiotique montre des effets bénéfiques sur l’intestin et le cerveau dans un modèle murin de MA. Il apparait donc pertinent de penser qu’une approche utilisant des probiotiques non vivants comme les VEs provenant de bactéries ayant des propriétés anti-inflammatoires, aurait des effets bénéfiques sur le développement fonctionnel de l’intestin, mais aussi pourrait contrecarrer les effets délétères de la protéine responsable de la MA. Ainsi, la capacité de VEs d’intérêt à prévenir les altérations au niveau intestinal et leur mode d’action dans le développement fonctionnel normal et pathologique de l’intestin reste inconnu à ce jour et fait l’objet de cette étude.

Procédures

1. Elevage des souris transgéniques - pose de la bague d’identification au moment du sevrage bague avec crème analgésique, sur l’oreille de l’animal (20 sec/pose de bague) 2. Étude du développement intestinal - pesée quotidienne (10 sec sur la balance pendant 21/22 jours) - - administration quotidienne de VEs à la pipette (20 sec pendant 21/22 jours)- mesure du temps de transit total (apparition crotte rouge, 4h maximum) - mesure du temps de transit colique (8 prélèvements maximum de selles toutes les 15 min, 2h au total) - mesure de la perméabilité intestinale in vivo : - contention + gavage 2 fois/semaine avec les VEs (30 sec, pendant 16 semaines) - mesure de motricité in vivo (3h max de l’anesthésie au réveil) 3. Étude de vieillissement pathologique évoluant vers des pertes de mémoire caractéristiques de la MA - pesée 2 fois/semaine (10 sec sur la balance, pendant 16 semaines) - contention + gavage 2 fois/semaine (30 sec, pendant 16 semaines) - mesure du temps de transit total (apparition crotte rouge, 2h maximum) - mesure du temps de transit colique (8 prélèvements maximum de selles toutes les 15 min, 2h au total) - mesure de la perméabilité intestinale in vivo : contention + gavage (30 sec) + prélèvement de sang à la queue sur animal vigile (1*30 sec) - test comportemental 1 (5 min à 2 mois et à 6 mois) - test comportemental 2 (10 min à 2 mois et à 6 mois) -- test comportemental 3 (30 min + 10 min + 10 min à 2 mois et à 6 mois) - - test comportemental 4 (10 min + 5 min à 2 mois et à 6 mois) - mesure de motricité in vivo avec un endoscope (3h max de l’anesthésie au réveil à 2 mois et à 6 mois) - mesure de motricité in vivo avec une bille (30min max de l’anesthésie au réveil à 2, 3, 4, 5 et 6 mois)

Impact sur les animaux

Aucune nuisance ou effets indésirables n’est reporté dans la littérature concernant l’administration de VEs bactériennes chez les murins. La technique du micropipette-guided drug administration devrait permettre de limiter le stress lié à l’administration de vésicules exracellulaires. Le gavage des souris est limité à 2 fois par semaine pour limiter le stress et la douleur liés à au gavage, bien que cet acte soit pratiqué par un personnel entraîné.

Devenir

Mise à mort de tous les ratons et toutes les souris à l’issue des procédures. Des prélèvements terminaux seront réalisés pour analyser les protéines, l’expression des gènes et les tissus. Les rates gestantes utilisées pour produire les ratons seront réutilisées à l’animalerie.

Remplacement

L’étude des effets bénéfiques de postbiotiques comme les vésicules extracellulaires sur l’intestin dans un contexte physiopathologique nécessite une étude in vivo non seulement des fonctions intestinales, mais aussi des capacités comportementales qui ne peuvent, à ce jour, se réaliser que sur un modèle animal. De plus, le vieillissement et le développement de la maladie d’Alzheimer mettent en jeu différents systèmes cellulaires (neurones de l’intestin, neurones du cerveau, flore microbienne intestinal, système immunitaire ...) dont la complexité d’interaction ne peut être modélisée par une approche in vitro et justifie l’utilisation de modèles animaux afin de disséquer cette complexité d’interaction des acteurs impliqués et d’identifier les mécanismes sous-jacents associés.

Réduction

Les travaux réalisés in vitro sur des cultures de neurones de l’intestin nous ont permis d’identifier les vésicules extracellulaires d’intérêt parmi plusieurs types de vésicules extracellulaires bactériennes, réduisant de manière significative le nombre d’animaux nécessaire. Parallèlement, des expérimentations similaires menées chez des modèles animaux au cours de projets antérieurs nous ont permis de faire des calculs de puissance statistique et de réduire le nombre minimum d’animaux par groupe. Pour étudier l’effet des vésicules extracellulaires bactériennes sur le développement intestinal, nous avons réduit au nombre minimum le nombre d’animaux nécessaires pour nous permettre d’obtenir des résultats statistiquement interprétables.

Raffinement

Les rates gestantes seront seules dans leur cage avec de l’enrichissement (frisottis, tubes) leur permettant de déchiqueter, de jouer, se cacher et préparer leur nid. Les ratons seront gardés avec leur mère jusqu’à la fin de l’expérience. Les souris seront au maximum 5 par cages et de l’enrichissement (frisottis, tubes) sera placé dans les cages leur permettant de déchiqueter, de jouer et de se cacher. L’ensemble des animaux sera également surveillé quotidiennement à l’animalerie avant et pendant la procédure expérimentale, y compris le week-end. Les animaux seront habitués à la présence de l’utilisateur grâce à une manipulation régulière pour limiter le stress lors des expérimentations. Nous avons également défini des points limites à nos expérimentations pour évaluer le bien-être de nos animaux et prendre en charge la douleur si elle a lieu.

Choix des espèces

Pour l’étude des effets de vésicules extracellulaires sur le développement fonctionnel de l’intestin en condition physiologique, le raton nouveau-né constitue un bon modèle adapté du fait de la facilité d’administration de composés par la technique d’administration à la pipette à partir de la naissance et la possibilité d’effectuer des études fonctionnelles après le sevrage. Le modèle de souris choisi est un bon modèle de la maladie d’Alzheimer car c’est un modèle de vieillissement spontané puisqu’il ne présente aucune introduction de nouveaux gènes pour induire des signes de la maladie. De plus, il se prête bien à des expériences de traitement à but thérapeutique comme la supplémentation avec des vésicules extracellulaires envisagée dans ce projet. Les travaux menés au sein du laboratoire in vitro ont également montré que ce modèle est pertinent pour l’étude du rôle de l’intestin dans la maladie d’Alzheimer. Les souris seront utilisées dès l’âge de 3 semaines et supplémentées de façon chronique par gavage jusqu’à l’âge de 6 mois. Ces âges ont été retenus au vu de la littérature scientifique concernant la cinétique d’apparition des altérations au niveau de l’intestin ou du cerveau. Les rats seront utilisés dès la naissance pour pouvoir évaluer les effets bénéfiques sur le développement fonctionnel de l'intestin et sur la barrière épithéliale intestinale. En effet, la mise en place des mécanismes fonctionnelles de l’intestin telle que la motricité se fait très tôt et une intervention au-delà de cette fenêtre de temps risque de ne pas être efficace.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
Souris : 192
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 192
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Devenir
 -
 -
 -
 192

192 souris vont être utilisées, chacune privée de ses congénères pendant seize jours pour qu'elles ne grattent pas les greffons des autres, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur retire un morceau de peau du dos sous anesthésie et on y greffe une peau humaine reconstituée en laboratoire, opération de quinze à vingt minutes qui peut entraîner une douleur modérée et une déshydratation pendant quatre jours. Toutes sont tuées pour que le greffon soit analysé. Le porteur revendique un milieu de culture sans sérum animal, mis au point pour répondre aux exigences réglementaires du médicament, et annonce des bio-pansements pour les grands brûlés, 3 500 cas graves par an en France, comme retombée à venir.

Objectifs

En raison de sa fonction protectrice, la peau est un organe indispensable à la survie de l’organisme. Lors d’agressions importantes, telles qu’une brûlure du troisième degré, la peau n’est plus capable de cicatriser spontanément. L’étendue de la brûlure et le risque élevé d’infection associé peut engager le pronostic vital de l’individu. La prise en charge des victimes de brûlures sévères se base sur l’utilisation de substituts de peau préparés avec les cellules du patient. Cependant, la longueur du procédé de fabrication peut mettre en jeu la vie du patient. La présence et le maintien de cellules souches épidermiques sont nécessaires à la bonne prise de greffe et à l’efficacité de recouvrement à long terme. Pour cela, nous avons développé et optimisé un milieu de culture sans sérum animal, permettant le maintien du potentiel de croissance in vitro de ces cellules à long terme et de leur capacité à former une peau reconstituée. L’objectif du projet est de valider l’efficacité in vivo et sur le long terme d’un substitut de peau humain préparé in vitro dans ces conditions optimisées correspondant aux exigences réglementaires d’un médicament et donc susceptible de servir de bio-pansements lors de greffe de peau.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre d’évaluer le devenir et le maintien à long terme de cellules souches dans un greffon cutané humain pour favoriser une bonne prise de greffe, la maturation de la peau et son auto-renouvèlement tout au long de la vie d’un patient. Cette étape permettrait une avancée significative vers la conception de nouveaux substituts cutanés pouvant servir de bio-pansements lors de greffes de peaux chez l’Homme (ex : grands brulés avec 3500 cas graves par an en France).

Procédures

Les animaux seront hébergés individuellement 2 jours avant la chirurgie et pendant toute la durée de l’expérience (14 jours). Les animaux, sous anesthésie générale, seront soumis à une greffe de peau reconstituée sur le dos pour une durée moyenne de chirurgie de 15 à 20 minutes par souris.

Impact sur les animaux

L’anesthésie par injection peut provoquer chez les animaux une légère apathie au réveil pendant une ½ journée. Le retrait d’un morceau de peau et la greffe peuvent entrainer chez les animaux une douleur modérée et une légère déshydratation pendant 4 jours. Un stress peut être induit par la nécessité de placer les animaux en hébergement individuel le temps de la procédure (14 jours) pour éviter que les souris endommagent les greffons de leurs congénères, notamment par grattage. Il y a un risque d’infection de la plaie qui conduit à la sortie de l’animal de l’étude.

Devenir

L'euthanasie de tous les animaux inclus dans l’étude est nécessaire pour analyser au niveau histologique, cellulaire et moléculaire les substituts de peau greffés. Ces analyses viendront compléter les observations visuelles de la plaie et permettre de conclure à l’efficacité du substitut cutané.

Remplacement

Malgré l’existence de modèles d’études de réparation cutanée impliquant des cultures de cellules et des reconstructions de substituts de peau humaine en 3 dimensions, les mécanismes physiopathologiques mis en jeu lors d’une greffe et des processus de cicatrisation ne peuvent être reproduits en laboratoire. Par exemple, les modèles de cicatrisation ex vivo qui reproduisent plus fidèlement la peau humaine sont limités par exemple par l’absence de mécanismes de coagulation ou d’inflammation. Le remplacement par des modèles in vitro ou ex vivo n’est ainsi pas possible ici car seul un modèle animal permet de rendre compte de la complexité de la réparation tissulaire à long terme à la suite d’une xénogreffe, permettant ainsi d’atteindre les objectifs du projet.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, des premières études in vitro de culture cellulaire en 3 dimensions ont été effectuées pour valider la non toxicité et la fonctionnalité biologique de la peau greffée préparée dans des milieux de culture de composition compatible avec les critères d’exigence d’une future utilisation en clinique. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques appropriés.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera assuré par l’utilisation de moyens d’enrichissement du milieu de vie des animaux par une visite quotidienne et la mise en place d’une anesthésie et analgésie avant, pendant et après la chirurgie. Pour pallier l’éventuelle perte de poids des animaux, une alimentation riche sous forme gélifiée sera placée au fond de chaque cage. En cas de déshydratation, des injections sous cutanées de liquide physiologique seront réalisées. En cas d’absence d’amélioration de leur état général, les animaux seront euthanasiés. Afin de réduire la souffrance animale. Une grille de suivi des animaux est mise en place et des points limites sont définis pour guider la mise en place de traitements adaptés ou la décision d’euthanasier les animaux.

Choix des espèces

Les souris seront utilisées au stade du jeune adulte (8 semaines). Ce choix résulte d’un compromis pour utiliser des souris à un stade de développement suffisamment avancé pour s’affranchir du cycle de croissance des souris (pouvant entrer en jeu dans les processus de greffe et de cicatrisation) mais suffisamment jeune pour s’affranchir des processus de vieillissement de la souris. Dans un premier temps, nous avons choisi l’espèce de souris sans thymus car c’est un modèle largement décrit dans la littérature pour évaluer la greffe et la cicatrisation de la peau humaine. De plus, ce choix vise à standardiser ce modèle de greffe de peau entre plusieurs laboratoires impliqués dans un projet de recherche commun. Le choix d’une deuxième lignée de souris pour rechercher une possible amélioration de notre modèle de greffe est basé sur des publications montrant le succès de greffes de substituts cutanés dans cet autre modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 548
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 144
▲ 404
Devenir
 -
 -
 -
 548

Jusqu'à quinze séances d'imagerie de trois heures par animal, précédées pour une partie d'entre eux de deux chirurgies de quarante-cinq minutes et d'une heure : 548 souris vont être utilisées, dont 404 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Le porteur inclut dans son calcul d'effectif environ 20 % de mortalité par groupe. L'objet est de comprendre comment le flux sanguin cérébral évacue le CO2 et régule le pH du cerveau, chez des souris saines, vieillissantes, puis porteuses d'une angiopathie amyloïde, avec un prolongement vers la rétine pour tester si l'œil pourrait servir de fenêtre de diagnostic. Les souris du modèle pathologique sont utilisées entre six et dix-huit mois, âge auquel les plaques amyloïdes sont installées, et leur état en fin de procédure, avec une implantation crânienne lourde, exclut selon le porteur tout replacement.

Objectifs

L’objectif général du projet est de mieux comprendre le rôle du flux sanguin dans la régulation du pH et du CO2 cérébral dans un contexte sain et pathologique. Le CO2 est un déchet métabolique produit par l’activité cellulaire. Il doit être éliminé du cerveau via la circulation sanguine pour préserver l’homéostasie du pH tissulaire, car une accumulation de CO2 conduit à une acidose, qui perturbe le fonctionnement neuronal. Le CO2 est donc un régulateur majeur du débit sanguin cérébral. Toutefois, la façon dont le CO2 est échangé à travers la paroi des différents types de vaisseaux du cerveau et le rôle des cellules de l’unité neurovasculaire dans cette régulation demeurent non élucidé car les techniques pour étudier ces phénomènes manquaient jusqu’à présent. De récents travaux ont permis de développer des biosenseurs ou colorants fluorescents sensibles au pH ainsi que des approches méthodologiques pour étudier le rôle de la vascularisation cérébrale dans l’élimination du CO2. Ce phénomène sera étudié chez des souris saines, au cours du vieillissement, et dans un modèle murin d’angiopathie amyloïde cérébrale (AAC), une pathologie cérébrovasculaire fréquemment observée chez les individus atteints de la maladie d’Alzheimer, qui se caractérise par une accumulation de plaques amyloïdes au niveau des vaisseaux du cerveau. En effet, il semblerait que la régulation du pH cérébral soit altérée dans la maladie d’Alzheimer et l’AAC pourrait en être une des causes en perturbant l’intégrité et la fonction vasculaire. Les astrocytes sont des cellules de l’unité neurovasculaire impliquées dans la régulation du pH cérébral. Nous étudierons leur rôle dans la régulation des échanges de CO2 et de pH à travers la barrière hémato-encéphalique en modulant de manière génétique (souris transgéniques spécifiques) ou pharmacologique des transporteurs ou canaux de ces cellules impliqués dans le transport d’ions. Finalement, les résultats obtenus dans le cerveau seront également étendus à la rétine afin de vérifier si l’imagerie de l’œil pourrait être utilisé comme biomarqueur des pathologies cérébrovasculaires.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet pourraient avoir un impact majeur sur la compréhension de la neurophysiologie et la neuropathologie. Il est en effet fondamental de caractériser comment le cerveau régule son pH tissulaire, élimine le CO2 et réagit aux changements de pH et de CO2, et quelle est la contribution du flux sanguin cérébral et des astrocytes dans ce phénomène d’homéostasie. Cette caractérisation permettra ensuite de mieux comprendre les processus neuropathologiques des maladies cérébrovasculaires, plus particulièrement de l’angiopathie amyloïde vasculaire qui touchent les petites artères cérébrales par l’accumulation de dépôts de protéines. Enfin, les résultats sont concluants, ils pourraient mettre en lumière un nouveau biomarqueur pour ces pathologies qui pourraient être évaluées de manière non invasive avec l’imagerie rétinienne.

Procédures

Une partie des animaux recevra un traitement par injection (sans anesthésie) durant 3 jours consécutifs durant moins d’une minute. Une partie des animaux sera soumis à deux interventions chirurgicales (d’environ 45 minutes et 1 heure) à 5 jours d’intervalle minimum, sous anesthésiesie générale et analgésie. Tous les animaux seront observés au microscope biphotonique ou en imagerie ultrasonore sous anesthésiesie ou sous sédation durant 3 heures maximum ou éveillé durant 1 heure maximum et ce, au total 15 fois maximum durant le projet, toute imagerie et tout état confondu. Une partie des animaux recevra une injection de colorant (sans anesthésie) la veille de l’expérience d’imagerie durant moins d’une minute (une fois toutes les deux semaines maximum). Une partie des animaux pourra recevoir une injection de colorant juste avant l’imagerie, sous anesthésie durant moins de 10 minutes, maximum 4 fois, avec un intervalle de minimum 1 mois entre chaque injection. Durant les expériences d’imagerie, les animaux pourront recevoir une injection unique (durant moins d’une minute) ou une perfusion lente de colorants ou agent de contraste (durant le temps de l’expérience soit au maximum 3 heures), sous anesthésie. Les animaux observés éveillés suivront au préalable une habituation de deux semaines au poste d’imagerie.

Impact sur les animaux

Les animaux seront régulièrement manipulés par les expérimentateurs, ce qui pourra provoquer un stress. Les animaux recevront des injections pouvant provoquer un stress et une légère douleur chez l'animal éveillé au moment de l’introduction de l’aiguille. Les expériences d’imagerie de la rétine peuvent dans des cas très rares causer une lésion oculaire. Certaines injections pourront provoquer une douleur locale et transitoire au site d’injection et dans de rares cas des lésions locales. Les animaux sont exposés à un risque cardio-respiratoire, d’hypothermie ou d’hypoventilation durant les expérimentations sous anesthésie ou sédation. Une partie des animaux subiront des procédures chirurgicales, sous anesthésie générale, qui peuvent provoquer une douleur transitoire et une perte de poids les 3 jours suivants. Les animaux pourront être observés éveillés sous le microscope après une période d’habituation qui peut être stressante au début de l’apprentissage. Une partie des animaux recevra une perfusion de colorant (sous anesthésie ou sous sédation), durant l’expérience d’imagerie, ce qui peut provoquer parfois provoquer une douleur et un saignement transitoire.

Devenir

La condition des animaux en fin de procédure (âgés et avec une implantation chirurgicale importante) ne nous permettant pas de procéder à un replacement, ces derniers seront tous euthanasiés par une méthode réglementaire. Le cerveau sera prélevé post-mortem sur 100 animaux pour des analyses histochimiques complémentaires.

Remplacement

Notre étude porte sur l’étude du cerveau, un organe très complexe, composé de nombreux types cellulaires, encore mal connu, et dont il n’existe pour le moment aucun modèle de remplacement fiable et pertinent pour répondre à notre question précise, qui est la régulation du pH cérébral. Par ailleurs nous étudions le flux sanguin cérébral, qui est absent dans tous les modèles in vitro et ex vivo. Finalement, notre étude de neurophysiologie nécessite de travailler à l’échelle d’un organisme entier afin de préserver la communication entre les différents organes et le système cardio-respiratoire (cerveau, cœur, poumons, …).

Réduction

Pour ce projet, nous utiliserons 548 animaux. Nous avons réduit le nombre d'animaux au maximum tout en s’assurant de l’obtention de données statistiques robustes d'après nos expériences passées sur ces modèles et en prenant en compte une certaine marge d’erreur inhérente aux aléas expérimentaux, dont environ 20% de mortalité par groupe Notre expertise d’imagerie fonctionnelle in vivo a un avantage considérable : elle permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans nos études car nous réalisons nos expériences d’imagerie sur des animaux vivants et en bonne condition physiologique. Nous pouvons ainsi réutiliser le même animal plusieurs fois au cours de l’étude. Aussi, nous pouvons étudier le cerveau et la rétine au sein du même animal, ce qui permet non seulement de réduire le nombre d’animaux, mais aussi d’augmenter considérablement la puissance statistique (analyses pairées) de nos observations et de nos corrélations en analysant des données de ces deux organes différents au sein du même animal.

Raffinement

Les animaux importés observeront une période d’acclimatation de 5 jours minimum avant le début des expérimentations ainsi que des temps de repos établis entre les différents actes expérimentaux. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées en stabulation standard avec divers enrichissements (bâtons en bois à ronger, cotons pour nidation, et igloo et roue), avec nourriture et eau ad libitum. Nous limiterons le nombre de 5 souris maximum par cage et nous éviterons tant que possible l’hébergement individuel des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur. Des points limites ont été définis et les animaux seront examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie ou les expérimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l’échelle décisionnelle définie par notre structure du bien-être animal (SBEA) pouvant mener à l’administration d’un traitement, à décaler dans le temps les actes prévus ou à euthanasier l’animal si cela est nécessaire. Durant les procédures, les animaux bénéficieront d’anesthésie ou sédation et d’analgésie adaptée à chaque acte réalisé. Durant l’anesthésie et la sédation, un gel ophtalmique est déposé sur les yeux, un suivi de température est réalisé et l’animal reçoit un apport d’air oxygéné. La chirurgie sera effectuée en condition stérile, sous anesthésie générale, analgésie et anti-inflammatoire ainsi que des anesthésies locales adaptés. Après la chirurgie et l’imagerie, les animaux recevront un antidote de l’anesthésique pour leur permettre de retrouver rapidement leurs capacités physiologiques et seront placés dans une cage de réveil chauffée et oxygénée jusqu’à leur réveil complet. Ils recevront une gelée nutritive après la chirurgie et un suivi postopératoire méticuleux de 3 jours avec pesée quotidienne sera mis en place. Les animaux observés éveillés suivront avant toute expérience un protocole d’habituation au poste d’imagerie et à l’expérimentateur pour diminuer le stress lié à cette procédure.

Choix des espèces

La souris est une espèce de mammifère dont la génétique et la physiologie est relativement proche de l’Homme, et chez laquelle il est aisé de générer des animaux transgéniques. Pour étudier l’impact de la maladie d’Alzheimer, il est nécessaire d’utiliser des animaux âgés, chez lesquels la pathologie amyloïde est bien installée. Aussi, pour la lignée transgénique pathologique et les contrôles, nous utiliserons des animaux âgés de 6 à 18 mois afin de suivre l’évolution de la maladie dans le cerveau et la rétine et d’analyser les paramètres physiologiques à différents stades de la maladie (stade précoce, modéré et avancé). Pour les autres lignées, les souris seront utilisées à l’âge adulte, soit entre 2 mois et 12 mois maximum, car il est nécessaire d’observer des animaux chez lesquels les processus régulant le couplage neurovasculaire sont matures.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 315
Souffrances
▲ -
▲ 150
▲ 165
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 315

Les souris homozygotes de cette lignée saignent plus longtemps que les autres, faute de plaquettes en nombre suffisant, et vivent moins longtemps : c'est ce phénotype dommageable qui fait l'objet du projet. 315 souris vont être utilisées, 165 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 150 un niveau léger. Le seul acte décrit est une prise de sang d'une minute sur les animaux homozygotes, entre six semaines et neuf mois d'âge, le reste de l'effectif relevant de l'entretien de la lignée, soit 55 mutantes et 50 témoins par an. Toutes sont tuées en fin de protocole pour prélever des organes et de la moelle osseuse, et le porteur précise que les homozygotes ne seront pas croisées entre elles afin d'éviter les mises bas.

Objectifs

Les maladies rares d’origine génétique peuvent nous en apprendre beaucoup sur le fonctionnement du corps humain. En les étudiant, les chercheurs découvrent des informations précieuses sur les gènes, les protéines et les mécanismes essentiels de la vie. Ces découvertes peuvent aussi aider à mieux comprendre des maladies plus courantes. Dans notre recherche, nous nous intéressons à une maladie appelée syndrome de Hermansky-Pudlak (SHP). C’est une maladie rare qui touche plusieurs organes et se manifeste notamment par une forme d’albinisme (peau et yeux très clairs) et une tendance aux saignements. Chez certains patients atteints de cette maladie, nous avons découvert des anomalies dans un gène. Ces anomalies pourraient expliquer certaines difficultés de défense contre les infections (déficit immunitaire) ainsi que des troubles du sang, en particulier un manque de plaquettes – des cellules qui aident à arrêter les saignements – et des problèmes dans leur fonctionnement. Le but de notre projet est d'étudier les effets de cette anomalie génétique, en utilisant un modèle de souris spécialement conçu pour porter cette mutation. Nous allons nous concentrer sur l’étude du sang, et plus particulièrement sur les plaquettes. Pour cela, nous maintiendrons la lignée de souris portant la mutation et nous réaliserons des prises de sang sur des souris saines et sur des souris porteuses de la mutation, afin d’analyser les différences et mieux comprendre les conséquences de cette modification génétique.

Bénéfices attendus

L'objectif de notre projet est l'étude de système immunitaire et la fonction plaquettaire dans le cadre d'une maladie rare syndrome de Hermansky-Pudlak, nous souhaiterons comprendre les mécanismes biologiques qui découlent de la mutation de notre gène d’intérêt et son effet sur la thrombopénie (réduction de nombre de plaquettes) ainsi que les dysfonctionnements de ces plaquettes.

Procédures

Dans le cadre de cette procédure, un prélèvement de sang sera réalisé sur certains animaux (homozygotes) au plus tôt à 6 semaines d'âges et au plus tard à 9 mois d’âge. Ce geste dure environ une minute.

Impact sur les animaux

Les animaux homozygotes présentent un phénotype qui se présente sous la forme d'une thrombopénie (réduction du nombre de plaquettes). Ce phénotype implique un temps de saignement plus long et à une incidence sur la coagulation des animaux. La durée de vie de ces animaux est inférieure à la moyenne. L’animal va ressentir un stress lors de la contention pour la prise de sang et une douleur légère lors de l’insertion de l’aiguille pour le prélèvement.

Devenir

En fin de protocole, tous les animaux sont mis à mort afin de procéder a la collecte d'organe, de la moelle ossuse, afin de l'analyser.

Remplacement

Une partie importante de l’étude de caractérisation du gène ne nécessite pas l’utilisation d’animaux vivants et peut être étudié in vitro sur des lignées cellulaires modifiées génétiquement. Cependant, le modèle animal reste indispensable et nécessaire pour identifier l’effet de la modification du gène à l’échelle de l’organisme entier dans le cadre d'un syndrome multi-systémique ; le système in vitro ne pouvant apporter un même niveau d’information. De plus, le système immunitaire est complexe et impliques plusieurs organes. Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de la modification d’une protéine sur des fonctions métaboliques complexes lors d’une maladie immunitaire. Celles-ci ne sont modélisables que dans un organisme complet à même d'exprimer l'ensemble des fonctions physiologies de régulations (régulation et production des cellules immunitaires). Seul une approche sur un mammifère permet une première collecte de données concernant les mécanismes physiologiques complexes mis en jeu dans cette étude (fonctionnement du système immunitaire), fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine.

Réduction

L’objectif est de réduire au maximum le nombre de souris pour l’étude. Vu l'expérience que nous avons sur les études précédentes, la génération de 55 animaux mutants et 50 animaux contrôles par an sont nécessaires pour obtenir des résultats robustes.

Raffinement

Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Un suivi régulier de leur état général sera mis en place pour garantir leur bonne santé. Si la surveillance générale (apparence, comportement, la posture, la présence de vocalisation) indique un changement pouvant impacter la santé de l’animal, une surveillance rapprochée comportant un tableau de suivi sera mise en place. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat (présence de matériel pour la construction du nid et un tube). Des soins locaux (Dermidine ou autre produit selon les recommandations vétérinaires) seront administrés à tout animal blessé. Si une douleur est présente, un antalgique déterminé par le service vétérinaire pourra être administré. Des points limites sont mis en place, si un des points limites est atteint la mise à mort de l'animal pourra être envisagée afin d'éviter toute souffrance. Afin d’éviter toute perte de sang excessive (hémorragie), le site de ponction sera comprimé avec un hémostatique local (Coalgan ou équivalent préconisé par notre service vétérinaire) afin d’atteindre l’hémostase. Le phénotype étant dommageable (thrombopénie), les animaux recevront des soins appropriés notamment en cas de blessures. En cas de bagarres récurrentes, les animaux seront séparés pour éviter les blessures. Les animaux homozygotes ne seront pas croisés afin d'éviter les mises bas pour les mêmes raisons.

Choix des espèces

La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons du modèle porteur de modifications génétiques sur le gène d'intérêt. Le modèle de souris est notamment très utilisé pour étudier les fonctions immunitaires, où un large panel d’outils d’analyse est disponible. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. En particulier, les systèmes immunitaires chez l’humain et chez la souris ont de nombreuses similitudes (réponse innée et adaptative, même protéines exprimées…). Le prélèvement sera réalisé sur les animaux au plus tôt à 6 semaines et au plus tard à 9 mois car c'est un âge compatible avec un prélèvement sanguin suffisant pour effectuer les analyses. Plus tardivement, le phénotype dommageable pourrait entrainer des effets importants. A ce stade, le système immunitaire est mature.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 226
Souffrances
▲ -
▲ 24
▲ 202
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 226

226 souris vont être utilisées, dont 202 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, les reproductrices et reproducteurs âgés étant réformés et tués eux aussi. Chacune subit un prélèvement au bout de la queue, puis une injection dans le cerveau sous anesthésie, dont le porteur écrit qu'elle provoque une douleur aiguë "modérée à sévère" liée à l'incision, au forage et à l'inflammation locale, alors qu'aucune procédure du projet n'est déclarée sévère. À sept et dix mois, les animaux passent un test de reconnaissance d'objet et un test de mémoire en labyrinthe, les mâles le matin pour que la présence des femelles ne biaise pas les résultats. L'objet est de tester si une protéine du recyclage cellulaire limite l'accumulation de la protéine Tau, et le porteur compte parmi ses mesures de réduction le fait que la lignée soit déjà disponible sur place.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer est une maladie du cerveau qui entraîne des troubles de la mémoire et une perte progressive des capacités cognitives. Elle débute par l’accumulation de protéines et de composants cellulaires endommagés dans les neurones, ce qui provoque la dégénérescence des cellules nerveuses. Les traitements actuels sont généralement administrés trop tard pour être pleinement efficaces. Il est donc important de développer de nouvelles approches capables d’agir plus tôt et de favoriser l’élimination des substances nocives dans les cellules. Ce projet, effectué dans 3 établissements utilisateurs, vise à étudier l’effet d’une protéine particulière qui participe au nettoyage et au recyclage des composants cellulaires endommagés. Une variante naturelle de cette protéine semble améliorer ce processus et réduire l’accumulation de substances toxiques dans les cellules, ce qui pourrait protéger le cerveau et améliorer la mémoire et les fonctions cognitives. Pour tester cette hypothèse, l’effet préventif de la protéine sera étudié sur les animaux âgés de 3 mois, stade correspondant à une atteinte pathologique légère. L’effet curatif de la protéine sera lui étudié sur les animaux âgés de 6 mois, stade correspondant à une atteinte pathologique modérée. Cette approche permettra de déterminer si cette protéine peut limiter les dommages cérébraux et améliorer les performances cognitives. La lignée étant déjà disponible dans l’établissement, il n’est pas nécessaire d’importer ou créer une nouvelle souche, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés.

Bénéfices attendus

Dans ce projet multi-établissements nous étudions comment la cellule se débarrasse des déchets, comme la protéine Tau anormale et les mitochondries abîmées, qui s’accumulent dans le cerveau lors de la maladie d’Alzheimer. Comprendre ce mécanisme pourrait aider à trouver de nouveaux traitements pour cette maladie et d’autres maladies qui touchent le cerveau.

Procédures

Les animaux issus des croisements subiront, au sein de l’EU2, une seule biopsie de la queue (1 mm) un prélèvement à l’extrémité de la queue (< 1 mm), entre 7 et 10 jours, période durant laquelle les terminaisons nerveuses sont encore peu développées, afin de limiter la douleur. Chaque animal sera ensuite soumis, au sein de l’EU1, à une anesthésie unique (environ 30 minutes) pour une injection intracérébrale de vecteur de thérapie génique, d’une durée approximative de 25 à 30 minutes. À l’âge de 7 et 10 mois, les animaux participeront, au sein de l’EU1, à des tests comportementaux non invasifs destinés à évaluer leur mémoire. Les différents tests seront réalisés une seule fois par animal et dans un ordre fixe : d’abord le test de reconnaissance d’objet, puis le test de mémoire dans un labyrinthe. Les mâles seront testés en premier (en matinée) pour éviter toute influence de la présence des femelles, qui pourrait biaiser les résultats. Les femelles seront ensuite testées dans l’après-midi. Chaque test durera environ 30 minutes par animal.

Impact sur les animaux

La manipulation répétée et la contention des animaux peuvent provoquer un stress modéré, qui diminue toutefois à mesure qu’ils s’habituent à l’expérimentateur dans les différentes structures d’hébergement. Au moment du sevrage le prélèvement à l’extrémité de la queue (< 1 mm), peut provoquer une douleur aigüe transitoire, qui sera minimisée grâce à une manipulation rapide et adaptée. Selon leur génotype (notamment les souris Tau22), certains animaux développeront progressivement des altérations cérébrales associées à des déficits de mémoire à partir de 6–9 mois. Tous les animaux seront soumis à une chirurgie d’injection intracérébrale, pouvant exceptionnellement provoquer une infection locale avec douleur et inflammation. Cette intervention entraîne une douleur aiguë modérée à sévère immédiatement après l’intervention, liée à l’incision, au forage et à l’inflammation locale, pouvant persister sous forme d’inconfort pendant quelques jours. Le modèle ou les vecteurs utilisés ne devraient pas induire directement de troubles neurologiques. Cependant, des effets secondaires accidentels, tels que des troubles moteurs ou de convulsions, peuvent exceptionnellement survenir après l’injection intracérébrale. Les manipulations nécessaires à l’évaluation des performances comportementales (tests de mémoire, exploration, etc.) peuvent provoquer un stress modéré. Un intervalle d’au moins une semaine sera respecté entre chaque test afin de limiter ce stress. La thoracotomie (EU3) sera réalisée sous anesthésie profonde suivie d’une mise à mort. Bien que la perfusion post-mortem soit techniquement possible, elle compromet la qualité des tissus pour l’analyse histologique que nous prévoyons. En particulier elle compromet la morphologie des mitochondries. La méthode standard reste pour le moment la perfusion sous anesthésie profonde, avant l’arrêt respiratoire, afin de concilier bien-être animal et la qualité expérimentale.

Devenir

Les animaux utilisés dans ce projet multi-établissements sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être replacés ou relâchés. Les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour prélèvement des tissus désirés. Les animaux reproducteurs âgés seront réformés et mis à mort, en l’absence de possibilité de replacement.

Remplacement

Dans la maladie d'Alzheimer, une forme anormale de la protéine Tau s’agrège et se propage de neurone en neurone. Cette protéine Tau constitue le principal composant des dégénérescences neurofibrillaires observées dans les neurones atteints. Ces neurones sont envahis par des amas protéiques filamenteux qui perturbent leur fonctionnement normal. Les mécanismes conduisant à l’agrégation de Tau et à la formation de ces lésions étant à ce jour mal compris, leur reproduction in vitro est particulièrement difficile. L’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire et actuellement les modèles murins génétiquement altérés sont les plus compatibles. Par la suite, le prélèvement de tissus cérébraux de souris modèles de la maladie d’Alzheimer est essentiel : il permet de détecter la forme pathologique de Tau et de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans sa dégradation, notamment en étudiant ses interacteurs in vivo. Dans le cadre de ce projet, l’accent sera mis sur l’étude de la protéine autophagique NDP52, afin d’explorer son rôle potentiel dans l’élimination de Tau

Réduction

Le calcul d’effectif a été réalisé à partir du paramètre le plus sensible et le plus représentatif de l’effet attendu, à savoir la variable cognitive principale. Nous avons ensuite appliqué ce même effectif aux autres paramètres (Tau, neuroinflammation) afin de conserver une cohérence expérimentale et une puissance suffisante pour détecter un effet de même ordre de grandeur (≈15 %). Les moyennes et écarts-types exacts peuvent différer entre paramètres, mais l’effectif retenu (16 animaux/groupe) garantit une puissance ≥80 % pour les principales mesures continues, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux. Nous comparerons uniquement les trois groupes d’animaux non transgéniques entre eux, ainsi que les trois groupes d’animaux transgéniques injectés entre eux, et ce, à deux stades d’âge différents. Ainsi, le nombre d’animaux sera limité au strict nécessaire par une gestion appropriée des plannings de reproduction et des accouplements réalisés afin de maximiser la production de génotypes utiles. Toutes les expérimentations sont ensuite planifiées avec le nombre minimal d’animaux nécessaires pour garantir une pertinence statistique. En raison des variabilités interindividuelles un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats non valides, c’est pourquoi l’effectif de seize animaux par groupe constitue le meilleur compromis entre réduction des effectifs et puissance d'analyses.

Raffinement

Les animaux reproducteurs seront habitués à l’expérimentateur grâce à une routine stricte : même intervenant, même heure d’intervention. Cette régularité contribue à réduire le stress des animaux. Ils disposent de conditions d’hébergement optimales avec des enrichissements (tunnels, carré de coton) et de la nourriture et de l’eau ad libitum. L’hébergement en groupe sera assuré afin de préserver le comportement social naturel. Le transfert entre les différentes structures d’accueil se fera en 5 à 10 minutes. Conformément à la réglementation, les animaux seront placés dans des caisses de transport homologuées, sécurisées et ventilées, contenant de la litière propre, du matériel d’enrichissement (coton, tunnel en carton) et de la nourriture solide adaptée. À l’arrivée, les animaux sont immédiatement transférés en zone d’hébergement et replacés dans des cages propres et enrichies, puis laissés au repos afin de limiter le stress. Leur état général est systématiquement contrôlé à la réception par le personnel compétent. Afin de limiter le stress lors des manipulations et des transferts, une contention douce sera privilégiée, en tenant les animaux dans la main ou dans un tube. La chirurgie se déroulera sous conditions d’asepsie et d’anesthésie générale, avec prise en charge de la douleur : Analgésique opioïde en sous cutané 30 minutes avant l’intervention. Induction par anesthésique dissociatif+ sédatif relaxant musculaire (sous-cutanée). pour une anesthésie plus stable, une meilleure analgésie et une récupération plus rapide. Pour limiter les blessures au réveil, les griffes postérieures seront raccourcies avant la fin de l’anesthésie. Une crème est appliquée sur les sutures pour favoriser la cicatrisation. Après chirurgie, les animaux seront réchauffés en couveuse puis surveillés jusqu’au réveil complet avant d’être replacés dans leur cage habituelle. Pendant 12 à 20 heures, de la nourriture humide sera mise au sol pour faciliter l’accès. Le lendemain de l’intervention, les animaux recevront un traitement analgésique à base de afin de limiter toute douleur et favoriser leur confort. Les jours suivants, la reprise des fonctions physiologiques de base (miction, alimentation, urine) sera vérifiée.

Choix des espèces

Notre étude cherche à déterminer comment l’autophagie médiée par la protéine NDP52 peut limiter l’accumulation de la protéine Tau pathologique et des mitochondries endommagées dans l’hippocampe, altérations associées aux troubles de mémoire. Les mécanismes conduisant à l’agrégation de Tau et à la formation de ces lésions étant à ce jour mal compris, leur reproduction in vitro serait particulièrement difficile. Ainsi, nous utilisons un modèle murin présentant plusieurs avantages scientifiques. D’une part, la proximité entre le génome humain et murin en fait un outil pertinent pour les recherches génétiques et molécules. D’autre part, son organisation cérébrale est similaire à celle de l’humain, notamment au niveau de l’hippocampe. De plus, son développement embryonnaire rapide (21 jours) facilite la planification expérimentale. Les animaux reproducteurs seront sélectionnés à l’âge de maturité sexuelle (6 semaines pour les mâles, 7 semaines pour les femelles) et utilisés de préférence jusqu’à l’âge de 6 mois, âge à partir duquel la fertilité diminue, entraînant leur réforme. En cas de nécessité, et en l’absence de reproducteurs plus jeunes, des animaux plus âgés pourront toutefois être mis en reproduction. L’effet préventif de NDP52 sera étudié sur les animaux âgés de 3 mois, stade correspondant à une atteinte pathologique légère. L’effet curatif de NDP52 sera lui étudié sur les animaux âgés de 6 mois, stade correspondant à une atteinte pathologique modérée. Cette progression de la pathologie Tau en fonction de l’âge dans un modèle de la maladie d’Alzheimer (bien caractérisé et largement utilisé pour l’étude de ses mécanismes), est conforme aux données disponibles dans la littérature et décrite sur le site de référence : Alzforum – THY-Tau22 Model. Cette lignée étant déjà disponible dans l’établissement, il n’est pas nécessaire d’importer ou créer une nouvelle souche, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Le choix du modèle murin est justifié par la similitude de son architecture cérébrale avec celle du cerveau humain, notamment au niveau de l’hippocampe. De plus, la souris présente un développement embryonnaire rapide, d’environ 21 jours. Les animaux seront sélectionnés à l’âge de maturité sexuelle (6 semaines pour les mâles, 7 semaines pour les femelles) et utilisés en reproduction de préférence jusqu’à l’âge de 6 mois, âge à partir duquel la fertilité diminue, entrainant leur réforme. Les injections seronts effectuées sur des animaux de 3-6 mois.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 760
Souffrances
▲ -
▲ 60
▲ 180
▲ 520
Devenir
 -
 -
 -
 760

Un traumatisme crânien de quarante-cinq minutes, pour une partie des animaux suivi d'une ischémie cérébrale d'une heure trente, puis des séances d'IRM à sept jours, vingt et un jours, deux mois et trois mois : 760 souris vont être utilisées, dont 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Toutes sont tuées par une chirurgie sans réveil qui permet le prélèvement des organes. Le porteur affirme que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Il annonce quatre tests comportementaux, en donne les durées à la seconde près, et ne dit pas lesquels.

Objectifs

Le traumatisme crânien (TC) est un trouble neurologique majeur à l’échelle mondiale, encore mal pris en charge sur le plan clinique. Ils sont divisés en trois catégories selon leur gravité : léger, modéré et grave. Le TC induit une lésion émise par le choc initial qui peut provoquer ischémies et hémorragies, un dysfonctionnement immunitaire, une rupture de la barrière hémato-encéphalique ou encore une coagulopathie. Suite à un TC, une coagulation anormale est fréquemment observée chez les personnes touchées, menant à une aggravation des symptômes et du pronostic lors de la survenue de coagulopathies et pathologies neurovasculaires tel que l’accident vasculaire cérébral (AVC). Ce projet permettra d’étudier les déficits fonctionnels et inflammatoires dans différents modèles de TC chez un modèle murin et d’explorer a posteriori les modulations physiologiques potentielles qu’ils entraînent. Dans un second temps, cette étude se focalisera sur la caractérisation de l’inflammation cérébrale et des déficits fonctionnels chroniques sur des souris touchées par un AVC ischémique après un TC afin d'en analyser les mécanismes sous-jacents. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU).

Bénéfices attendus

Cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales visant à améliorer les connaissances sur la physiopathologie des traumatismes crâniens, et des accidents vasculaires cérébraux qui peuvent en découler, et présentent un potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de possibles cibles thérapeutiques.

Procédures

- Traumatisme crânien (45 minutes), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes ; 5 fois 15 minutes (deux tests joints) ; 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique et moléculaire (7 jours, 21 jours, 2 mois, 3 mois post-TC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. - Traumatisme crânien (45 minutes), modèle d’ischémie cérébrale (1h30), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes, 5 fois 90 minutes, 3 fois 15 minutes, 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’un traitement et/ou agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique (24h pré-AVC ; 8 minutes) et moléculaire (24h, 7 jours post-AVC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. L'ensemble des procédures chirurgicales, d'anesthésie et d'imagerie seront effectuées dans l'EU 1/2, et les tests comportementaux dans l'EU 2/2.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, une hypothermie (lors des phases d’anesthésies), des douleurs post-opératoires, du stress (notamment lors des phases de tests comportementaux), des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.

Devenir

L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations histologiques ou par quantification protéique.

Remplacement

Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ou in vitro ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité et ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement des TC chez l’homme.

Réduction

Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux pour chaque procédure a été défini à partir de nos expériences précédentes, données disponibles dans nos publications et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de son aisance. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.

Raffinement

Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour minimiser leur stress. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire pour les techniques utilisées dans ce projet montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Une fois entrés en protocole, les animaux seront pesés tous les jours pour surveiller leur poids et des points limites ont été établis pour permettre un arrêt de protocole si nécessaire. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles) ou soigneusement nettoyés et désinfectés (pour le matériel réutilisable comme les pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie, où la température corporelle centrale sera surveillée en continu à l'aide d'une sonde rectale et maintenue à 37°C à l'aide d'un coussin chauffant contrôlé placé sous les animaux. Les animaux recevront également une anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas éblouir les animaux avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir la déshydratation. Après chirurgie, les souris seront placées dans des enceintes post opératoires chauffées avant d’être remises dans leurs cages propres et disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage ou bien encore de la nourriture gélifiée pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation pendant la période post-opératoire. Des gommettes de couleurs seront collées sur les étiquettes des cages afin d’assurer une surveillance adaptée : rouge après une procédure chirurgicale pour une surveillance plus importante de la respiration, alimentation, réactivité et comportement de l'animal pendant 24h, puis jaune de 24h à 48h après l’intervention, les 48h après chirurgie étant les plus critiques pour l’animal.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les TC et les techniques employées sont bien maitrisées. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 8 semaines seront nécessaires, afin d’être comparable aux données présentes dans la littérature sur ces modèles.