Rongeurs

Homozygotes pour une mutation qui provoque des dépôts de calcium dans les artères, ces souris meurent d'une rupture de l'aorte entre 42 et 56 jours de vie. 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans autre intervention que le développement de ce phénotype. Les prélèvements d'organes sont échelonnés à 7, 14, 21, 28, 35 et 42 jours, l'âge de 42 jours servant de plafond au-delà duquel aucun animal n'est maintenu en vie. Le porteur indique qu'aucune de ces souris ne peut être réutilisée ni adoptée parce qu'elles sont génétiquement modifiées, et présente leur mise à mort avant l'apparition des signes cliniques comme une gestion "éthique et réglementaire" du phénotype.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’assurer la gestion éthique et réglementaire d’un phénotype dommageable associé à une mutation génétique entraînant des dépôts anormaux de calcium dans plusieurs organes chez la souris. Les animaux présentant ce phénotype (souris homozygotes pour la mutation) développent un problème grave caractérisé par des accumulations importantes de calcium dans leurs artères, pouvant entraîner une mort précoce entre 42 et 56 jours de vie ; pour éviter toute souffrance, elles seront euthanasiées avant ou au début de l’apparition des signes cliniques. Les souris hétérozygotes et sauvages serviront respectivement à la reproduction pour maintenir la lignée et comme témoins pour les expériences. Ce projet permettra d’identifier les mécanismes biologiques responsables des dépôts anormaux de calcium liés à la déficience de la protéine d’intérêt. Les connaissances acquises pourront être transposées à l’homme, en particulier pour mieux comprendre les calcifications liées au vieillissement ainsi que celles observées dans des maladies rares comme le syndrome de Keutel, associé à une déficience de cette protéine.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes à l’origine des dépôts anormaux de calcium dans les tissus liées à la déficience d’une protéine empechant ce phénomène et que l’on peut retrouver dans des maladies rares comme le syndrome de Keutel, mais également dans des pathologies chroniques fréquentes telles que l’athérosclérose, le diabète ou l’insuffisance rénale.

Procédures

L’intervention prise en compte dans ce projet correspond au développement spontané d’un phénotype dommageable d’origine génétique, caractérisé par l’apparition progressive de dépôts anormaux de calcium dans plusieurs organes. Ce phénotype qui peut entrainer la mort par rupture de l'aorte entre 1.5 et 2 mois de vie constitue la nuisance à laquelle les animaux peuvent être exposés . Aucune autre intervention n’est réalisée sur les animaux vivants. Les prélèvements d’organes sont effectués exclusivement après euthanasie (hors DAP)

Impact sur les animaux

Le problème qui apparait chez ces souris entraîne une mortalité par rupture de l'aorte entre 1.5 et 2 mois de vie. Ce décès est précédé par des signes cliniques tels qu’un aspect chétif et une posture prostrée, indiquant un risque accru de mortalité dès le stade le plus précoce d’apparition du problème qui se situe autour du jour 42 (J42) après la naissance. La majorité des expériences prévues seront réalisées entre J7 et J30, avant l’apparition de ce problème. Pour les rares souris devant être sacrifiées à J42, c'est-à-dire au moment où problème peut apparaitre, seules celles ne présentant jusqu'à ce stade aucun signe de fragilité ou d’attitude prostrée seront conservées pour prélévements d'organes. En cas d’apparition de tels symptômes ou de tout autre critère de points limites, les animaux seront immédiatement pris en charge par les zootechniciens et/ou les chercheurs qui assureront un suivi quotidien.

Devenir

Tous les animaux devront être euthanasiés à la fin de la procédure pour prélévements d'organes aux différents stades J7, J14, J21, J28, J35 et J42. Comme il s'agit d'animaux génétiquement modifiés, il n’est pas possible de les réutiliser dans d’autres projets ni de les placer en adoption.

Remplacement

Les dépôts anormaux de calcium apparaissent dans de nombreux organes et tissus et peuvent être influencées par de nombreux paramètres spécifiques à ces organes. Les cultures cellulaires ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions à l’origine de la mise en place de ces phénomènes. A ce jour, il n’existe pas d’alternative de remplacement et seule l’utilisation d’un modèle animal est possible pour l’étude de ces calcifications

Réduction

La reproduction des souris est réalisée de façon à obtenir uniquement le nombre d’animaux nécessaire pour nos recherches. Nous prenons en compte les particularités de la lignée, dont les portées comptent généralement entre 4 et 8 petits. En moyenne, 25 % de ces souris seront des témoins, 25 % des souris présentant la mutation étudiée (toutes deux utilisées pour les expériences), et les 50 % restants (souris porteuses d’une seule copie de la mutation) permettront d’entretenir la lignée et de produire de nouveaux animaux pour les futures études. De plus, nous prévoyons de prélever plusieurs organes sur chaque souris afin de maximiser les données recueillies et ainsi limiter le nombre total d’animaux nécessaires. Enfin, comme les effets de la mutation ne dépendent pas du sexe, nous incluons à la fois des souris mâles et femelles dans nos analyses.

Raffinement

Les souris seront surveillées chaque jour par les soigneurs et/ou les chercheurs pour s’assurer qu’elles ne présentent aucun signe de souffrance. Si un animal montre des signes d’inconfort ou de mal-être, des mesures seront prises rapidement pour le soulager. À la naissance des petits, leur nid sera rendu plus confortable avec l’ajout de coton, en complément des éléments déjà présents dans les cages, comme des tunnels, pour favoriser leur bien-être. Le raffinement spécifique des souris mutées repose sur une anticipation stricte de l’évolution du phénotype dommageable. Aucun animal n’est maintenu au-delà de l’âge auquel des complications graves peuvent survenir (J42=âge plafond). La surveillance est renforcée avec des critères cliniques précoces déclenchant une euthanasie immédiate, garantissant l’absence de souffrance prolongée.

Choix des espèces

Le modèle de souris utilisé dans ce projet est une référence reconnue par la communauté scientifique internationale spécialisée dans l’étude des calcifications anormales dans des tissus qui normalement ne sont soumis à ces phénomènes. Actuellement, c’est le seul modèle animal génétiquement modifié qui présente des caractéristiques similaires à celles observées chez les personnes atteintes du syndrome de Keutel. Chez ces souris, les calcifications apparaissent très tôt et évoluent différemment selon les organes. Par exemple, elles commencent dès la première semaine de vie dans les artères et dès la deuxième semaine dans le système respiratoire. Pour bien comprendre comment ces calcifications se développent, l’étude doit débuter avant leur apparition (vers 7 jours de vie) et se poursuivre jusqu’à ce qu’elles soient complètement installées (vers 42 jours). Afin de suivre précisément cette évolution, nous réaliserons des observations quotidiennes tout au long de cette période.

Un gavage par jour pendant trente jours, et deux prises de sang sur animal vigile pour une partie d'entre elles: 664 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Greffées d'une tumeur sous anesthésie gazeuse, elles sont toutes mises à mort à l'issue pour analyser les tumeurs et les organes. Le porteur attend des pertes de poids, des diarrhées, une déshydratation et de la fatigue liées aux anticancéreux testés. Le traitement évalué est déjà en essai clinique chez l'humain pour un type de cancer du pancréas, et ce que le projet promet pour la thyroïde et la peau reste des données précliniques destinées à argumenter la faisabilité d'essais, à moyen terme.

Objectifs

Certains types de cancer de la thyroïde, du pancréas et de mélanome ont des similitudes dans leur développement et manquent actuellement de traitements efficaces. Un nouveau traitement a montré son efficacité seul dans ce type de cancer du pancréas. L'objectif est de démontrer l'efficacité de ce traitement en association (bithérapie) avec le traitement conventionnel dans ces types de cancers du pancréas, de la thyroïde et de mélanomes. L'approche expérimentale consiste à administrer ces traitements à des souris développant ces cancers.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent l'amélioration de la santé humaine et sont d'établir des données précliniques robustes d'efficacité pour argumenter la faisabilité d'essais chez l'humain. Les retombés sont attendus à moyen terme. Alors que ce nouveau traitement est en cours d’évaluation clinique en monothérapie dans un certain type de cancer du pancréas, ce projet permettrait d’élargir l’évaluation aux cancers de type similaire mais se développant à partir de la thyroïde et de la peau et d’explorer des schémas thérapeutiques en association.

Procédures

Toutes les souris seront soumises à une seule injection de cellules tumorales sous anesthésie générale gazeuse. Ce geste dure 3 minutes. Les souris pour lesquelles la greffe de cellules tumorales a prise seront soumises vigiles à un gavage pour administrer les traitements anticancéreux une fois par jour pendant 30 jours. Le gavage dure 10 secondes. Une partie des souris du projet (11%) sera soumise à 2 prélèvements sanguins de manière vigile à 1 semaine d'intervalle. La durée du prélèvement sanguin est de 30 secondes, comprenant 1 seconde de ponction, 10 secondes de recueil et 20 secondes d'hémostase par compression.

Impact sur les animaux

-La contention, manipulation et anesthésie gazeuse peuvent induire un stress. -L'injection des cellules tumorales et l'administration des traitements par gavage peuvent engendrer un stress et une douleur légère de courte durée. -Les traitements médicamenteux anticancéreux peuvent induire une perte de poids, une déshydratation, des diarrhées et une fatigue.-Les prélèvements de sang répétés toutes les semaines peuvent occasionner un léger stress et des douleurs légères de quelques secondes.

Devenir

Toutes les souris seront mises à mort à l'issue du projet car il est nécessaire d'analyser les tumeurs dans leur totalité et les organes pour évaluer l'efficacité et la tolérance du traitement.

Remplacement

Les cultures cellulaires en 2 ou 3 dimensions, les organoïdes et la modélisation in silico (modélisation par calculs informatisés) sont mobilisés en amont pour réduire le nombre d’animaux, mais ils ne permettent pas d’évaluer de façon fiable les réponses antitumorales, la tolérance systémique ou l’optimisation des schémas d’exposition (dose, séquence, intermittence). Dans ce contexte, le modèle in vivo demeure la référence pour obtenir des données prédictives et cliniquement pertinentes sur l’efficacité et la sécurité des traitements testés.

Réduction

Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Les effectifs seront ajustés à la baisse au mieux pour les procédures principales grâce à des procédures pilotes utilisant un petit nombre de souris. Enfin, la chronologie en cascade des procédures permet de n'en faire certaines que sous condition des résultats trouvés aux premières.

Raffinement

Les souris seront anesthésiées et sur tapis chauffant pour l'injection des cellules ainsi que pour le réveil. Les points limites sont déterminés de manière stricte et selon les recommandations en vigueur. Les animaux seront maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi.

Choix des espèces

La souris est l'espèce de choix pour l'étude du développement tumoral. Le modèle utilisé est immunodéprimé ce qui permet d'étudier des lignées cancéreuses humaines. Les souris seront réceptionnées à l'animalerie à 6 semaines pour pouvoir être greffées à 7 semaines. Cet âge est choisi car il reflète la physiologie “adulte jeune” avec un poids et métabolisme déjà stabilisés.

330 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever les tumeurs. Elles reçoivent une injection de cellules de neuroblastome humain dans le flanc, un traitement dilué dans l'eau de boisson, puis sont manipulées trois fois par semaine pendant 90 jours ou jusqu'à ce que la tumeur atteigne 1 500 mm3. Les cages sont privées de tunnels pour éviter que les tumeurs se blessent contre l'enrichissement, et du glucose est ajouté à l'eau parce que le traitement lui donne un goût désagréable. Les effets de la transformation des cellules cancéreuses en neurones ayant déjà été étudiés en culture, le porteur affirme que l'animal est "absolument nécessaire" et que la pousse tumorale ne peut s'étudier que dans un "organisme complet".

Objectifs

Le neuroblastome est un cancer pédiatrique responsable de 15% de la mortalité infantile liée aux cancers. Diagnostiqué le plus souvent pendant la première année de vie, c’est le premier cancer extra-crânien chez l’enfant. Pour les patients présentant un neuroblastome à haut risque, le taux de survie à 5 ans reste en-dessous de 50%. La compréhension de cette pathologie et le développement de nouvelles thérapies représentent ainsi un enjeu majeur en santé pédiatrique. Des thérapies permettant d’induire la transformation des cellules cancéreuses en neurones fonctionnels et l’arrêt de la multiplication des cellules de neuroblastome, sont employées mais ont une efficacité limitée. Le but du projet est de déterminer les effets d’une différenciation neuronale forcée, c’est-à-dire une transformation des cellules cancéreuses en neurones fonctionnels, dans trois lignées cellulaires humaines de neuroblastome. Ces lignées cellulaires seront implantées dans des souris nous permettant de travailler avec un modèle d’étude complexe et physiologiquement représentatif des différentes situations pathologiques rencontrées chez l’Homme.

Bénéfices attendus

Les effets de la transformation de cellules de neuroblastome (cancéreuses) en neurones fonctionnels ayant déjà été étudiés in vitro, cette nouvelle étude nous permettra d’identifier les effets de la transformation cellulaire dans un contexte/environnement physiologique complet. Il sera ici possible d’étudier les impacts de l’organisme sur le développement des tumeurs, notamment les effets de la vascularisation sur la pousse tumorale. Ce projet nous permettra également de mieux comprendre au niveau moléculaire les mécanismes permettant de transformer une cellule cancéreuse de neuroblastome en neurone fonctionnel qui arrête de se multiplier. Ainsi, ce projet permettra potentiellement de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques en cancérologie pédiatrique.

Procédures

Les animaux seront soumis chacun à une unique injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc. Cette intervention se fera sur animaux vigiles, et durera 10 secondes. Les animaux recevront un traitement dilué dans l'eau de boisson pendant toute la durée de l'expérimentation ou bien 4 jours par semaine pour l'une des procédures. Les animaux seront manipulés 3 fois par semaine pour être pesés et pour que la taille des tumeurs soit mesurée (30 secondes par acte) pendant 90 jours ou jusqu’à ce que les tumeurs atteignent 1500 mm3. Les tumeurs seront prélevées en fin d'expérimentation après mise à mort des animaux.

Impact sur les animaux

Les animaux recevront chacun une unique injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc. Cette procédure, bien que très rapide, peut induire du stress à l’animal ainsi qu’une douleur légère. Puisqu’il est attendu que des tumeurs se développent, ces dernières pourraient gêner les animaux dans leurs déplacements. Aussi, les cages ne seront pas enrichies en tunnels afin d’éviter toute blessure au niveau des tumeurs contre l’enrichissement. De plus, la doxycycline acidifie l’eau et apporte un gout désagréable à l’eau de boisson. Selon des tests préliminaires, du glucose est donc ajouté à l’eau de boisson afin d’éviter que les animaux ne cessent de s’hydrater. Pour s’assurer de la consommation d’eau, les biberons seront pesés pendant les phases de traitement. Pour finir, le neuroblastome est une pathologie connue pour son fort potentiel métastatique chez les patients, en particulier dans la moelle osseuse et le foie. Dans nos conditions d’expérimentation, nous ne savons pas si des greffes auront ce potentiel métastatique et nous serons donc particulièrement attentifs à l’état général des animaux (respiration normale, posture, comportement, yeux plissés).

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs pour des analyses au laboratoire.

Remplacement

Ce projet vise à étudier la capacité à former des tumeurs et d’étudier la prolifération dans un contexte de transdifférenciation. Ces travaux ayant déjà été menés en in vitro sur des cultures monocouches, il est maintenant nécessaire de travailler avec un modèle intégré représentatif du contexte pathologique observé chez les patients humains. L’animal est absolument nécessaire pour son côté physiologique intégratif et l’étude de pousse tumorale ne peut s’effectuer que dans un organisme complet, prenant en compte l’influence de la physiologie de l’animal et du microenvironnement.

Réduction

Les expérimentations de greffes de ces lignées cellulaires étant peu décrites dans la littérature, nous devons tester plusieurs souches murines immunodéficientes pour rechercher le modèle présentant la meilleure efficacité de prise en greffe. Nous grefferons les 3 lignées cellulaires dans 3 modèles murins et nous choisirons le modèle murin qui montre la meilleure efficacité de prise en greffe pour chaque lignée cellulaire. Le nombre d’animaux requis a été calculé grâce à un logiciel de tests statistiques, permettant de déterminer le nombre d’animaux suffisant afin d ‘obtenir des résultats statistiques significatifs.

Raffinement

Pour réduire le stress des animaux, ceux-ci seront habitués à être manipulé (contention) pendant une semaine entre la semaine d’acclimatation à l’animalerie et le début de la procédure expérimentale. L‘implantation des cellules de lignées cancéreuses impliquant le développement tumoral, un suivi de poids des souris ainsi que de volume des tumeurs sera réalisé trois fois par semaine. Des points limites qui auront pour effet l’arrêt de la procédure ont été déterminés. Pour faciliter et uniformiser le suivi des animaux, une grille de calcul des points limites sera utilisée.

Choix des espèces

Les modèles de greffes de cellules humaines cancéreuses sur souris sont déjà bien établis et caractérisés et dans le cadre de nos travaux, nous avons besoin de souris immunodéficientes afin de permettre la prise en greffes de cellules humaines dans la souris. L’immunodéficience des animaux permet d’éviter le rejet des greffes. Les lignées cellulaires humaines seront greffées dans trois souches de souris arborant des systèmes immunitaires plus ou moins affaiblis voir absent.

2 080 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune recevant un allergène sur les oreilles trois à cinq fois par semaine, sous anesthésie générale de trente à quarante-cinq minutes. L'épaisseur de leurs oreilles est mesurée cinq fois par semaine pendant quatre semaines, sous anesthésie gazeuse à chaque mesure. Toutes sont mises à mort pour prélever la peau des oreilles et les ganglions. Le porteur classe les effets attendus comme une inflammation légère pouvant induire un grattage léger, et prévoit la mise à mort immédiate des souris qui se grattent jusqu'à se blesser.

Objectifs

Ce projet s’intéresse aux mécanismes qui expliquent les maladies allergiques de la peau, en particulier la dermatite atopique (ou eczéma atopique). Cette maladie inflammatoire, fréquente dans les pays industrialisés, évolue par périodes de crises entrecoupées d’accalmies. Elle est liée à un mauvais fonctionnement du système immunitaire, qui réagit de manière excessive à des éléments pourtant banals de notre environnement. Les lésions cutanées apparaissent notamment parce que certaines cellules immunitaires, les lymphocytes T, sont attirées et activées dans la peau. Ces cellules perturbent la barrière naturelle de la peau et libèrent des substances inflammatoires (appelées cytokines) qui aggravent l’inflammation, favorisent les démangeaisons et réduisent les défenses antimicrobiennes de la peau. Le grattage exercé entretient ce cercle vicieux. Des travaux ont montré que, après une poussée, une partie de ces lymphocytes T se transforment en cellules « mémoires » qui restent durablement dans la peau, sur les zones déjà touchées. Ces cellules jouent un rôle clé dans les rechutes et expliquent la sévérité et le caractère chronique de la maladie. Les traitements actuels, comme les corticoïdes locaux, calment bien l’inflammation, mais n’empêchent pas la formation ni la persistance de ces cellules mémoires. Cela explique pourquoi ils ne permettent pas d’éviter les rechutes à long terme. L’objectif de ce projet est double : 1) Mieux comprendre comment ces cellules mémoires se forment et se maintiennent dans la peau. 2) Développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant spécifiquement ces cellules, afin de mieux contrôler l’évolution et la chronicité de la dermatite atopique.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes de la dermatite atopique, en particulier le rôle des cellules mémoires de l’immunité. Nous chercherons à préciser l’action de certaines molécules clés (messagers inflammatoires, récepteurs présents à la surface des cellules et régulateurs de l’activité des gènes) qui influencent le cycle de vie de ces cellules. Ces travaux pourront aussi servir de preuve de concept : ils montreront l’intérêt de cibler spécifiquement ces protéines des cellules mémoires pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. L'objectif à long terme étant de trouver des cibles thérapeutiques potentielles, laissant place au développement d'un traitement empêchant les récidives.

Procédures

400 animaux recevront une application sur la peau d'un produit allergisant sur leur ventre rasé au début des procédures. Cette procédure (rasage + application du produit) sera réalisée sur animal vigile et durera au maximum 1 minute. 5 jours après, les animaux recevront des applications du même produit sur leurs oreilles (3 fois /semaine pendant 1 semaine), afin d'induire une réaction allergique chronique (inflammation). En fonction des groupes d'animaux (1440 animaux recevant une application d'un produit), ils recevront soit le produit décrit précédemment soit deux autres produits possibles (qui ne nécessitent pas de rasage préalable ni d'application sur le ventre) qui leur seront appliqués séparément sur leurs oreilles (3 fois / semaine pendant 2 semaines ; 5 fois / semaine pendant 1 semaine et demi). Cette intervention sera réalisée sous anesthésie générale afin d'éviter que les souris ne lèchent le produit avant qu'il n'ait pénétré dans la peau. L'anesthésie durera environ 30 à 45 min (3 ; 6 ; 8 injections au maximum sur toute la durée du protocole) . Les animaux pourront également être injectés (4 injections suplémentaires au total) avec un produit permettant d'induire sélectivement la suppression de cellules cibles. Ce traitement sera réalisé sur animal endormi par injection du produit (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Enfin, les oreilles des souris seront mesurées 5 fois par semaine, pendant 4 semaines, afin de suivre de manière quantitative l'inflammation (l'augmentation de l'épaisseur des oreilles étant un des signes de l'inflammation). Ces mesures seront effectuées sur animaux anesthésiés (durée de l'anesthésie gazeuse : 30secondes) afin d'éviter de générer un stress trop important chez les souris et pour réaliser les mesures les plus fiables et reproductibles possible.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur ou inflammation au point d’injection et un stress généré lors des injections ; ii) le stress généré par l’anesthésie et/ou l'application de l'allergène sur la peau ; iii) une légère inflammation (pouvant induire un grattage léger) au niveau des oreilles ou du ventre, après application de l'allergène ; iv) certains des animaux ont un sytème immunitaire réduit qui dans la nature leur serait défavorable, mais cela n'aura pas de répercution dans ce protocole car elles évolueront dans un milieu controlé et protégé.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leurs peaux (oreilles) et leurs ganglions. Ces différents organes sont ensuite utilisés pour analyser la réponse immunitaire et histologique.

Remplacement

Aucun test in vitro ne permet de reproduire de manière satisfaisante la complexité de la réaction immunitaire de la peau et des organes immunitaires associés, dans le cadre de l’allergie. En effet, les cellules que nous étudions dans ce projet sont des cellules qui initialement circulent dans le sang et qui migrent dans la peau suite à la ré-application de l'allergène sur la peau de l'animal. Egalement, il nous est impossible de constituer une étude avec des participants naïfs (biopsie sur la première lésion de dermatite atopique sans traitements antérieurs). En effet, l'ensemble des patients venant se faire traiter à l'hôpital ont déjà reçus des traitements, ce qui fausserait complètement l'analyse et l'interprétation de nos résultats.

Réduction

L’estimation du nombre d’animaux par groupe est réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique et a été réduit au maximum sans mettre en péril une interprétation statistique de nos résultats. En effet, les expériences d'induction de poussée d'eczéma génèrent classiquement des réponses d'intensité variable chez les animaux, aussi, un minimum de 10 animaux par groupe expérimental est nécessaire afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes. Les animaux ne réagissant pas ou peu à l'induction de poussée d'eczéma seront tout de même gardés dans l'étude et les statistiques. A noter que les expérimentations décrites ici indiquent le nombre maximum d’animaux susceptibles d’être utilisés dans ce projet. En effet, le nombre d’animaux utilisés pourra diminuer en fonction des résultats obtenus. Tout comme les 5 points de temps qui pourront être réduits si aucun résultats n'est sorti du précédent point de temps.

Raffinement

Afin d'optimiser le bien-être des souris, nous réaliserons une observation clinique des animaux 5 fois par semaine. Dans le cadre de ce projet, les animaux seront anesthésiés (anesthésie générale ou locale) pour chaque geste entraînant ou pouvant entraîner un stress ou une douleur pour l’animal, geste invasif ou non mais egalement pour éviter un risque de propagation de l'allergène qui pourrait entrainer des lésions d'eczema sur les pattes ou la face. Afin de limiter la douleur liée aux injections répétées, les souris seront injectées alternativement à gauche et à droite. Lors des injections, nous veillerons consciencieusement à ne pas toucher les mamelles des souris afin de ne pas les blesser. Dès lors, les animaux présentant des signes de grattage excessif allant jusqu'à entrainer l'apparition de plaies seront immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

La souris est un modèle très utilisé pour étudier les maladies inflammatoires telle que l’allergie en raison des nombreux outils mis à disposition pour l’analyse des réponses immunes . Cette espèce est également proche de l’homme en ce qui concerne certains marqueurs de la réponse immunologique comme la production de facteurs impliqués dans l'inflammation ou l'induction de populations spécifiques mémoires. Nous utiliserons des animaux adultes de 6 semaines à 8 mois car ces animaux possédent un système immunitaire complètement mature. Nous avons choisi d'inclure des animaux de tous âges afin d’utiliser au mieux les animaux transgéniques qui seront disponibles et parce que nous savons, grâce à des expériences antérieures, que la réponse attendus chez des souris de 8 mois est comparable à celle observée chez des animaux plus jeunes. Au maximum, certains animaux seront gardés jusqu'à 1 an après guérison.

Nourris six semaines de gras et de sucre, isolés en cage individuelle pour que leur consommation soit mesurée, puis sevrés quatre semaines de cette nourriture, des rats subissent enfin une chirurgie terminale sous anesthésie, sans réveil. 720 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour analyse post-mortem. Le projet cherche à décrire les adaptations du système endocannabinoïde dans le circuit cérébral de la récompense, chez les mâles comme chez les femelles. Le porteur annonce deux tests d'anxiété pendant le sevrage sans dire lesquels, et affirme que l'isolement en cage ouverte n'interfère pas avec le bien-être des rats "dans nos conditions".

Objectifs

Les troubles du comportement alimentaire se définissent par une relation dysfonctionnelle avec l’alimentation, souvent orientée vers la consommation excessive d’aliments hautement palatables, riches en graisses et en sucres. Ces comportements, au-delà de leur dimension psychologique et comportementale, sont associés à des conséquences sanitaires majeures telles que les maladies cardiovasculaires, l’obésité et le diabète. Dans ce cadre, nous avons développé un modèle murin de consommation excessive de sucre et de gras et nous examinerons les adaptations de neuromodulateurs impliqués dans la motivation et la prise alimentaire dans des régions du circuit cérébral de la récompense. Ces investigations seront menées sur des rats des deux sexes, afin d’identifier d’éventuelles différences intersexuelles, déjà décrites chez l’humain dans le contexte des troubles alimentaires.

Bénéfices attendus

Ce projet combinant technologies innovantes et comportement permettra de mieux comprendre la plasticité cérébrale du système endocannabinoïde dans les comportements addictifs en lien avec la consommation de nourriture palatable. Les résultats attendus, en particulier ceux concernant le système endocannabinoïde impliqué dans le sevrage et la rechute, permettront d’approfondir la compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à ces troubles alimentaires. De plus, l’impact d’un tel régime a été très peu étudié chez les femelles. En outre, à long terme, ces travaux précliniques fourniront une base scientifique pour le développement de stratégies hygiéno-diététiques innovantes et mieux adaptées à la prise en charge des patients.

Procédures

Les animaux sont soumis à un régime alimentaire riche en gras et en sucre pendant 6 semaines. Une partie des animaux sont soumis à une phase de sevrage de 4 semaines, sans nourriture palatable. Parmi eux, un certain nombre sera ré-exposé 24h à la nourriture palatable à l’issue de cette période de sevrage. Les animaux en sevrage subissent deux tests comportementaux pour évaluer le niveau d’anxiété (1x, 1j/test). Les animaux subissent également une injection pour l’anesthésie pour la chirurgie terminale sans réveil d’une durée d’environ 20 secondes.

Impact sur les animaux

Consommation excessive de nourriture palatable : les animaux ont le choix entre de l’eau normale et de l'eau sucrée, et de la nourriture standard et du gras, pendant 2h ou 24h selon le groupe expérimental, pendant 6 semaines. Nous n’avons à ce jour pas mis en évidence de pathologies chroniques dans notre modèle, mais justement, nous poursuivons notre caractérisation et le suivi de différents paramètres afin de suivre l’évolution chez les animaux. Des troubles de l'humeur sont envisageables chez les animaux consommateurs de boisson sucrée, et le but de l'étude est d’éventuellement les mettre en évidence, notamment pendant le sevrage. Nous devons évaluer précisément la consommation individuelle des rats et nous avons montré que l’isolement nécessaire (en cage ouverte permettant un contact auditif et olfactif) n’interfère pas avec le bien-être des animaux dans nos conditions. L’injection d’anesthésique avant la chirurgie terminale sans réveil peut engendrer une douleur aigüe de courte durée.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure pour analyse post-mortem

Remplacement

La compréhension des mécanismes de mises en place et des conséquences des troubles du comportement alimentaire nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal entier, vigile. L’utilisation d’animaux est donc nécessaire notamment pour évaluer les processus neuronaux mis en jeu. Le rat est une espèce suffisamment proche de l’Homme, physiologiquement et génétiquement, chez laquelle nous pouvons modéliser des pathologies humaines. Il nous est donc impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico.

Réduction

Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d'animaux pour permettre des analyses statistiques à la fois pour les analyses comportementales et moléculaires. Les expériences seront toujours réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, nous composerons donc toujours nos groupes dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. De plus, les prélèvements d’organes permettront de décrire les altérations provoquées par le régime alimentaire autant au niveau cérébral que périphérique. D’autres dosages pourront être envisagés sur les tissus prélevés.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des rats sera assurée. De plus, une pesée au minimum 2x/semaine est réalisée lors du suivi des consommations (nourriture/sucre/gras/eau), permettant de s’assurer du bien-être des rats. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Les animaux sont isolés dans des cages enrichies et en cages ouvertes ce qui permet les contacts olfactifs entre congénères et permet aux animaux de communiquer entre eux ce qui concourt à limiter l’impact du stress d’isolement. L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel formé. Des points limites spécifiques ont été définis pour l'état général. Les tests comportementaux sont réalisés dans une pièce dédiée à laquelle les animaux sont habitués

Choix des espèces

Le modèle rongeur représente une alternative de choix pour la modélisation préclinique des troubles alimentaires. Sur un plan évolutif, les rongeurs, appartiennent au clade des mammifères le plus proche de celui des Primates. Nous choisissons de travailler avec le rat car certains résultats ont déjà été obtenus chez le rat mâle et nous pourrons comparés les résultats obtenus avec les femelles. Rats jeunes adultes (8 semaines en début de régime). Le jeune adulte correspond à la période de vie de vulnérabilité accrue chez l’Homme vis-à-vis des troubles alimentaires

24 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit deux injections sous la peau destinées à déclencher une myocardite, puis passe quatre examens d'imagerie sous anesthésie dont trois de quatre-vingts minutes, les autres étant utilisés comme témoins avec jusqu'à trois examens. Le porteur attend une perte de poids légère à modérée et une baisse transitoire de la fonction cardiaque, et tue les rats en fin de protocole pour analyser leur cœur. L'outil visé, une imagerie non invasive de l'inflammation cardiaque, n'aiderait les patients qu'"à plus long terme", tandis que les anesthésies répétées et l'inflammation provoquée commencent dès le premier jour.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de mettre au point une méthode d’imagerie permettant de détecter avec précision la présence d’une inflammation au niveau du cœur. Cette approche repose sur une technique d’imagerie médicale non invasive, capable de visualiser directement les zones du cœur où l’inflammation est active, sans recourir à une chirurgie ou à des gestes invasifs. Le projet se déroule en deux étapes. Dans un premier temps, l’imagerie est étudiée chez des rats témoins afin de vérifier que le signal obtenu est stable, reproductible et interprétable. Dans un second temps, l’approche est appliquée à un modèle expérimental d’inflammation cardiaque, afin de s’assurer que le signal observé augmente effectivement en présence d’une inflammation et qu’il est cohérent avec les observations réalisées sur le tissu cardiaque. Le but final est de disposer d’un outil d’imagerie fiable, précis et simple d’emploi pour mieux détecter et suivre l’inflammation du cœur. À plus long terme, cette approche pourrait contribuer à une meilleure compréhension des maladies cardiaques inflammatoires et à l’amélioration de leur prise en charge.

Bénéfices attendus

Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont multiples: Les myocardites restent difficiles à caractériser : les symptômes sont très variables d’un individu à l’autre et l’état de fonctionnement du cœur ne reflète pas toujours l’intensité réelle de la pathologie. Dans ce contexte, le développement d’une méthode d’imagerie permettant de visualiser directement l’inflammation cardiaque contribuerait à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués, en complément des approches actuellement disponibles. Cette approche offrirait un outil non invasif permettant de détecter et de suivre l’inflammation du cœur dans le temps, avec une meilleure précision que les indicateurs indirects actuellement utilisés. A plus long terme, elle pourrait aider à améliorer le diagnostic, le suivi de l’évolution de la maladie et l’évaluation de la réponse aux traitements, dans des contextes cliniques variés où l’inflammation cardiaque joue un rôle majeur.

Procédures

2 injections sous-cutanées (J0 et J7) pour induire la maladie, durée quelques minutes. Séances d’imagerie réalisées sous anesthésie : rats témoins : jusqu’à 3 examens (80 min chacune), rats avec myocardite : 4 examens (1 de 20 min et 3 de 80 min). Euthanasie sous anesthésie générale en fin de protocole pour analyses des tissus.

Impact sur les animaux

Chez les rats présentant une myocardite, le modèle induit une inflammation cardiaque moyenne. Les effets attendus sont limités : une perte de poids légère à modérée et une diminution transitoire de la fonction cardiaque. Tous les animaux seront exposés à des anesthésies générales courtes et répétées pour les examens d’imagerie, ainsi qu’à des injections réalisées dans un cadre strictement contrôlé. Une surveillance quotidienne est assurée, et l’euthanasie est immédiate dès qu’un point limite est atteint.

Devenir

Rats témoins : Euthanasiés en fin de procédure pour analyser leur cœur et vérifier son fonctionnement . Rats avec myocardite : Euthanasiés sous anesthésie pour faire les analyses sur leur cœur. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront immédiatement retirés du protocole et euthanasiés de manière indolore pour éviter toute souffrance inutile.

Remplacement

Aucune méthode in vitro ne permet de reproduire la distribution du biomarqueur, la perfusion myocardique ou la dynamique de système immunitaire en situation réelle.

Réduction

Chaque animal est suivi longitudinalement, ce qui augmente la quantité d’informations par individu et limite le nombre total d’animaux nécessaires (24 au total).

Raffinement

toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie gazeuse, avec surveillance continue et retour rapide en cage. Les animaux sont suivis quotidiennement, et les critères d’arrêt sont appliqués strictement pour éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Le rat est une espèce largement utilisée dans les modèles expérimentaux de myocardite. Il développe de manière fiable une inflammation du cœur, permettant l’obtention de résultats reproductibles. Les animaux seront utilisés à un âge jeune adulte (8 à 10 semaines, 180–220 g). A ce stade, leur cœur fonctionne de façon stable, et leur taille permet de réaliser des injections fiables et des examens d’imagerie de bonne qualité.