Rongeurs

Les souris gestantes ou allaitantes reçoivent des molécules actives ou un régime gras, puis leurs souriceaux sont identifiés par un prélèvement à l'oreille ou à la queue et, pour certains, injectés de molécules ou de vecteurs viraux. Viennent ensuite, selon les groupes, jusqu'à douze mois de régime gras, dix jours de restriction alimentaire, des jeûnes de 24 heures, des isolements de 24 heures à deux semaines, quatre expositions de 24 heures à 4 °C, et des chirurgies de deux à quatre heures pour enregistrer l'activité cérébrale. 12 134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et les tests de comportement prévus vers huit semaines ne sont pas nommés. La narration annonce la mise à mort des souris à l'issue des procédures, alors que le champ structuré en compte 500 réutilisées.

Objectifs

Les premiers mois de vie constituent une période essentielle pour le développement du cerveau et de l’organisme. Durant cette phase, des facteurs tels qu’une naissance prématurée, une alimentation maternelle déséquilibrée, des variations hormonales ou certaines maladies génétiques peuvent influencer durablement la santé. Ces perturbations précoces peuvent augmenter, à long terme, le risque de développer des troubles métaboliques (comme l’obésité ou le diabète), des problèmes de fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques), ainsi que des difficultés cognitives. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment l’environnement précoce influence le développement du cerveau, en particulier les circuits neuronaux qui contrôlent des fonctions essentielles comme l’alimentation, l’équilibre énergétique et la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à : - explorer l’impact des perturbations précoces sur le développement du cerveau et sur certaines fonctions essentielles tout au long de la vie, de la naissance à l’âge adulte ; - comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans ces processus ; - identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir ou corriger certaines maladies, comme l’obésité, le diabète ou les troubles de la fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques). Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.

Bénéfices attendus

Les premiers mois de vie sont une période cruciale pour le développement du cerveau. Des perturbations durant cette phase, comme une naissance prématurée, des déséquilibres hormonaux ou une alimentation maternelle inadaptée, peuvent avoir des conséquences durables sur la santé de la descendance. Elles augmentent notamment le risque de troubles métaboliques (comme l’obésité, le diabète ou certaines maladies cardiovasculaires), de difficultés reproductives, ainsi que de troubles du développement cognitif à l’âge adulte. Les résultats de ce projet présentent un double intérêt. D’une part, ils permettront d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes cellulaires et neuronaux impliqués dans le développement postnatal des circuits cérébraux qui régulent ces fonctions essentielles. D’autre part, ils pourraient contribuer à la santé publique en ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention ou de prise en charge des maladies métaboliques et reproductives. Enfin, ces travaux participeront au développement de modèles expérimentaux plus fiables et mieux adaptés pour la recherche en endocrinologie, en neurodéveloppement et en reproduction.

Procédures

Les interventions décrites ici pourront avoir lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les interventions d’une même procédure auront lieu soit intégralement dans l’EU1/2 soit intégralement dans l’EU2/2. Aucun transport d’animaux n’aura lieu en cours de procédure. Les animaux dont le modèle aura été créé dans l’EU2/2 seront transportés vers l’EU1/2 pour l’évaluation métabolique et comportementale. Chez les mères: Des femelles gestantes et/ou allaitantes recevront des molécules actives (par voie orale ou par injection) ou feront l’objet d’interventions nutritionnelles (régime enrichi en graisses). Les effets de ces traitements seront évalués chez les souriceaux dès la naissance, au cours d’un suivi longitudinal à moyen et long terme. Ce suivi comprendra différentes procédures d’évaluation de la reproduction (à partir de 8 semaines), du métabolisme (entre 4 et 20 sem.), du comportement (vers 8 sem.) et de l’activité cérébrale (jusqu’à 8 sem.). Chez la descendance: Tous les animaux issus des mères gestantes seront identifiés et prélevés au niveau de l’oreille ou de la queue. Des souriceaux (mâles et femelles) recevront, à des âges définis, des injections de molécules ou de vecteurs viraux. Ils feront ensuite l’objet d’un suivi longitudinal similaire, incluant des analyses de la reproduction, du métabolisme, du comportement et de l’activité cérébrale. Types d’interventions et durée : Les animaux pourront recevoir différents types de traitements par voie orale, par injections ou implantation de dispositifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés (veines mandibulaire, caudale ou latérale), en respectant les volumes et fréquences maximaux autorisés. La durée de ces interventions est généralement comprise entre 5 et 20 minutes. Certains groupes seront soumis à des interventions chirurgicales dans le but d’évaluer la reproduction (anesthésie: 1h; intervention: 15 à 20 minutes) ou de réaliser un enregistrement de l’activité cérébrale (anesthésie et intervention: 2 à 4 h). Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés chaque fois que nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par inhalation et l’analgésie sera administrée par injection ou par application locale. Les animaux impliqués dans l’étude du métabolisme pourront recevoir des régimes spéciaux (régime enrichi en graisses pendant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (jusqu’à 10 jours) ou des périodes de jeûne (durée maximale de 24 heures).

Impact sur les animaux

Les manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner du stress, de la fatigue et un certain inconfort. Certaines procédures, telles que les interventions chirurgicales, les injections ou les prélèvements sanguins, peuvent provoquer des douleurs légères de courte durée pouvant être répétées. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la réponse aux changements de température, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h OU 24-72h à 30°C).

Devenir

À l’issue des procédures, les animaux sont mis à mort selon des méthodes réglementaires et encadrées, afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Ces prélèvements sont indispensables pour comprendre en détail les mécanismes étudiés et ne peuvent pas être réalisés autrement.

Remplacement

Pour évaluer l’impact de l’environnement périnatal sur le développement des systèmes neuroendocriniens, il n’existe actuellement pas d’alternative à l’expérimentation animale. La complexité des phénomènes étudiés, notamment l’influence de l’environnement maternel sur le développement de l’organisme, implique des interactions étroites entre plusieurs organes (cerveau, tissus périphériques, systèmes hormonaux) qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des modèles informatiques. Les animaux invertébrés ne peuvent pas être utilisés dans ce contexte, car leur organisation biologique est très différente de celle des mammifères. Ils ne possèdent pas les mêmes structures cérébrales ni les mêmes systèmes hormonaux, ce qui ne permet pas d’étudier les mécanismes neuroendocriniens pertinents pour la santé humaine. Par ailleurs, les modèles in vitro, tels que les organoïdes ou les cellules souches, bien qu’utiles pour certaines questions spécifiques, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les organes ni les réponses physiologiques intégrées de l’organisme entier. Or, ces interactions sont essentielles pour répondre aux objectifs de nos recherches en physiologie intégrée.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide de calculs de puissance statistique, afin de garantir l’obtention de données fiables tout en limitant leur utilisation au strict minimum. La taille de chaque groupe expérimental a été définie à l’aide d’outils de planification adaptés, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en excès tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines expériences ne seront entreprises que si les résultats des étapes précédentes le justifient, ce qui permet d’éviter des expérimentations inutiles. Enfin, les protocoles expérimentaux ont été conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Lorsque cela est possible, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même individu (par exemple, des évaluations physiologiques et des analyses moléculaires sur différents organes), réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, garantissant leur bien-être et un bon état de santé. Ils ont accès en permanence à l’eau et à la nourriture, et leur environnement est enrichi (par exemple avec des matériaux pour construire un nid), afin de leur permettre d’exprimer des comportements naturels et de réduire le stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et les animaux sont progressivement habitués à être manipulés afin de diminuer leur stress. Une attention particulière est portée à la réduction de toute douleur, peur ou inconfort. Lorsque des interventions sont nécessaires, elles sont réalisées sous anesthésie adaptée et des traitements contre la douleur sont administrés si besoin, avant et après les procédures. Après chaque intervention, les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet, puis leur état de santé est suivi quotidiennement (activité, alimentation, poids, comportement) avec le moins de perturbations possibles. Une attention particulière sera apportée afin de prévenir tout transfert d‘odeurs étrangères à la cage qui pourraient compromettre le lien entre la mère et ses petits. Des critères précis sont définis pour intervenir rapidement en cas de problème. Si un animal montre des signes de souffrance ou de détresse, il est immédiatement pris en charge et, si nécessaire, retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les différentes contraintes sont appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification). Lors du déplacement des animaux de l’EU2/2 vers l’EU1/2, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les EU. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation. Des points limites ont été définis et seront appliqués. Tout animal présentant des signes s’approchant ou atteignant l’un d’entre eux seront retirés de l’étude et si nécessaire, mis à mort.

Choix des espèces

Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre les interactions entre le corps et le cerveau afin d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. Nous étudierons des souris de la naissance à l’âge adulte afin de couvrir l’ensemble des étapes clés du développement et de la maturation des systèmes biologiques. La période néonatale correspond à une phase critique de mise en place et d’organisation des structures, notamment au niveau neuroanatomique et neuroendocrinien, tandis que l’âge adulte reflète un état fonctionnel stabilisé de ces systèmes. Cette approche permet d’appréhender la dynamique des mécanismes physiologiques au cours du temps et d’identifier d’éventuelles origines développementales aux altérations observées à l’âge adulte. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations dans lesquelles aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. L’espèce utilisée a été choisie de manière à maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux utilisés. La souris est privilégiée car des données essentielles à l’interprétation des résultats ne sont disponibles que dans cette espèce, ce qui contribue également à réduire la variabilité expérimentale et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les études physiologiques en neuroendocrinologie ainsi que les recherches sur l’obésité et l’infertilité ont historiquement été menées chez la souris, facilitant la comparaison avec les données existantes. Enfin, certaines expériences proposées nécessitent l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels la souris constitue de loin le modèle expérimental le plus pertinent et le mieux caractérisé.

Soumises à des régimes enrichis en éthanol et à des administrations orales d'éthanol jusqu'à douze semaines, avec un effet sédatif et une "potentielle perte de conscience transitoire", 3 225 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines reçoivent aussi un régime gras qui les rend obèses et limite leurs mouvements, pour tester des traitements des maladies du foie liées à l'alcool au fil de 45 projets. La description des procédures annonce 15 jours de cage individuelle pour le régime liquide, celle des effets néfastes en compte 25. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leur foie et d'autres organes.

Objectifs

Les maladies hépatiques liées à l’alcool constituent un problème majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Elles représentent l’une des principales causes de cirrhose, d’insuffisance hépatique et de cancer du foie, entraînant une morbidité et une mortalité importantes. Selon l’Organisation mondiale de la Santé, la consommation nocive d’alcool est responsable de plusieurs millions de décès chaque année dans le monde et contribue de manière significative à la charge globale des maladies chroniques. En outre, l’augmentation de la prévalence de l’obésité, du diabète de type 2 et du syndrome métabolique a conduit à l’émergence d’un nouveau profil de maladie hépatique. Cette maladie associe une consommation d’alcool excessive associée à une disfonction du foie lié à des problèmes métaboliques, souvent observée chez les patients souffrant d’obésité. Dans ce contexte, le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à prévenir ou limiter les lésions hépatiques induites par l’alcool constitue un enjeu médical majeur. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de nouvelles thérapies dans deux modèles murins de consommation excessive d’alcool afin de proposer de nouvelles thérapies pour les patients (nous réaliserons 45 projets sur 5 ans) .

Bénéfices attendus

L'intérêt de ce projet est la maîtrise des deux modèles de maladies hépatiques liées à l’alcool. Ils permettront de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le développement de ces maladies métaboliques associée à la consommation excessive d’alcool et ainsi de tester et valider de nouvelles thérapies qui pourront être utilisés pour traiter les maladies hépatiques chez l'homme. Cette étude aura ainsi des bénéfices pour l'homme à long terme en extrapolant les résultats.

Procédures

Pour induire des complications hépatiques liées à l’alcool, des régimes enrichis en éthanol et une administration orale d’éthanol seront appliquées aux animaux pendant toute la durée du projet (jusqu’à 12 semaines). Les composés à tester/de référence seront administrés une à deux fois par jour par toutes voies possibles (1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié). Jusqu’à 6 prélèvements de sang seront réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits testés. Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 6h maximum avant le prélèvement (retrait de l’aliment mais libre accès à l’eau). Dans le cadre du modèle sous régime liquide, nous hébergerons les animaux en cage individuelle avec un sur-enrichissement pendant 15 jours.

Impact sur les animaux

- L’administration d’éthanol par voie orale induit des effets similaires à une alcoolisation chez l’homme, avec un effet sédatif et une potentielle perte de conscience transitoire. - Obésité induite par l’ingestion d’un régime gras : Le maintien de l’animal sous régime gras favorise sa prise de poids et limite ses capacités de mouvements. - Les prélèvements de sang réalisés et les traitements : aucun effet douloureux n’est attendu après ces mesures cependant, il peut arriver qu’un animal soit stressé par certains gestes techniques (contentions pour administration ou prélèvement). - L’utilisation du régime liquide nécessite un hébergement individuel pendant 25 jours ( jusqu'à 10 jours d'acclimatation, 5 jours d’habituation au régime liquide et 10 jours avec l’ajout de l’éthanol au régime). Cela peut induire un stress. - La mise à jeun de 6h peut induire un stress léger.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les organes cibles (le foie notamment).

Remplacement

Les complications hépatiques liées à l’alcool et l’obésité sont des dérèglements multi organes, qui se passent de façon séquentielle dans un ordre bien précis lors du développement de la maladie. Pour trouver un traitement efficace ciblant les comorbidités, l'utilisation d'un modèle animal est nécessaire pour mimer à la fois l'atteinte multi-organe et l'évolution de la pathologie au cours du temps.

Réduction

Toutes les procédures nécessaires à la caractérisation de la pathologie, de ses comorbidités ou sa résolution, le cas échéant, seront réalisées sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux inclus dans l'étude. Quand plusieurs groupes de traitement sont étudiés, des tests statistiques sont réalisés.

Raffinement

L’état physique des souris est observé quotidiennement, des changements significatifs dans le comportement des animaux peuvent être annonciateurs de douleur : une démarche altérée ou une posture recroquevillée ou une déshydratation/perte d’appétit ou les yeux mi-clos ou une absence de selles ou une absence de comportement de toilettage, entraineront un examen clinique poussé. Si l’état clinique de l’animal venait à se dégrader et atteindre les points limites, ce dernier serait mis à mort. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de solution de réhydratation est réalisée. En cas d’hypothermie, l’animal sera placé en armoire chauffante. Pour limiter le stress lié à l’hébergement individuel dans le premier modèle, les cages étant transparentes et les unes à côté des autres, les animaux peuvent voir leur congénère à proximité. De plus nous ajouterons du sur-enrichissement (tunnel suspendu, igloo, cocoon...). Une habituation au régime liquide sera réalisée pendant 5 jours. Une habituation progressive à la contention sera prévue avant le début des traitements et/ou les prélèvements de sang (2 à 5 sessions). Enfin, en cas d'apparition de plaies en cours d’étude, des soins seront réalisés. L'utilisation des antibiotiques sera validé avec le vétérinaire désigné. Les prélèvements terminaux seront réalisés sous couverture anesthésique et analgésique adaptée.

Choix des espèces

Les deux modèles de souris utilisés dans le présent projet sont connus pour l'étude des complications hépatiques liées à l’alcool car suffisamment caractérisés et publiés. En conséquence la connaissance acquise sur ces deux modèles permet de limiter le nombre d'animaux utilisé. Les souris sont utilisées à partir de 10 semaines d’âge en référence à des publications qui recommandent de ne pas utiliser des souris plus jeunes car plus sensibles à l’éthanol.

Les souris de ce projet sont génétiquement modifiées pour déclencher à volonté les mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1, l'induction se faisant dès le premier jour de vie pour une partie d'entre elles. 3 672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyser leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une injection sous anesthésie ou une chirurgie de trente minutes, deux mois de régime mou pour certaines, et le porteur cite parmi les symptômes attendus l'apathie, la myotonie "ou encore mort subite". Les deux tests d'anxiété prévus ne sont pas nommés.

Objectifs

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie rare et multisystémique, avec un large éventail de symptômes cliniques affectant des patients de tous âges et des deux sexes. La DM1 est l'une des formes les plus courantes de dystrophie musculaire. Bien qu'elle ait été initialement caractérisée par des symptômes musculaires tels que la faiblesse musculaire, la myotonie, les défauts de conduction cardiaque; elle est hautement multisystémique. Les manifestations neuropsychologiques sont très invalidantes et particulièrement prononcées dans les formes précoces de la DM1. Ce projet vise à comprendre le rôle des différents types de cellules du cerveau (neurones, astrocytes et oligodendrocytes) dans les atteintes cérébrales observées dans la DM1, ainsi qu'à déterminer si ces atteintes sont réversibles et à quel moment la mise en place d'un traitement serait le plus efficace.

Bénéfices attendus

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la forme la plus fréquente de dystrophie musculaire chez l'adulte. Sa prévalence mondiale est estimée à 1 personne sur 8000, avec des variations selon les régions. Une étude récente suggère une prévalence globale pouvant atteindre 1 cas sur 2400 individus. La DM1 est une maladie chronique, évolutive et multisystémique, ainsi la prise en charge mobilise de nombreuses ressources médicales, sociales et familiales. Les soins de santé actuels se concentrent sur la réduction des incapacités grâce à des approches médicales multidisciplinaires, entraînant des coûts substantiels atteignant en moyenne 50 000 euros par patient par an. Ces dépenses peuvent s’élever à 1,5 million d’euros au cours des deux premières années de vie dans les cas congénitaux les plus sévères. Par conséquent, la recherche de traitements efficaces n’est pas seulement une nécessité médicale, mais également un impératif socio-économique essentiel pour améliorer la qualité de vie des patients, favoriser leur intégration socio-économique et réduire les coûts des soins de santé. Les efforts de recherche et de thérapie sur la DM1 se sont principalement concentrés sur les symptômes musculaires, tandis que la recherche sur la physiopathologie cérébrale a commencé plus tard et reste non résolue. Ce projet permettra de valider un nouveau modèle de souris unique, conçu pour reproduire plus fidèlement les atteintes cérébrales de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Une fois ce modèle validé, il sera utilisé pour mieux comprendre le rôle des différents types de cellules du cerveau et il permettra également d'évaluer si ces troubles peuvent être corrigés lorsque l'expression des ARN toxiques est arrêtée, ce qui reproduit l'effet attendu de futures approches thérapeutiques ciblant le système nerveux central.

Procédures

En début de procédure, les animaux seront soumis à une injection sous anesthésie générale (1 minute) ou une chirurgie sous analgésie et anesthésie générale et locale (30 minutes). Les animaux suivront ensuite deux tests comportementaux pour tester l'anxiété (animal vigile, 30 minutes maximum par test). Quelques groupes d'animaux seront mis sous un régime alimentaire spécial en cours de procédure (animal vigile, 2 mois maximum). Enfin, un prélèvement sanguin sera réalisé en fin de procédure (animal sous anesthésie générale, 1 minute) suivi d'une euthanasie réglementaire (animal sous anesthésie générale pour certains groupes avec un acte de 1 minute et animal sous anesthésie générale et analgésie pour les groupes avec chirurgie terminale de 15 minutes).

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront exposés à plusieurs nuisances : les injections pourront provoquer une douleur légère et de courte durée au niveau du site d'injection. Certaines injections et prélèvements sanguins pourraient engendrer un hématome ou une hémorragie dans de rares cas. Les actes chirurgicaux peuvent entrainer des douleurs modérées ainsi que des difficultés de récupération et de cicatrisation. Certains actes seront réalisés sous anesthésie ce qui pourrait provoquer une hypothermie et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire. Les tests comportementaux peuvent engendrer un stress chez l'animal. Les incisives pourraient connaitre une pousse excessive avec la mise en place d'une alimentation spéciale molle. Enfin, les animaux pourraient développer des symptômes de la dystrophie musculaire après l'induction via administration : apathie, somnolence, myotonie ou encore mort subite.

Devenir

En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir réaliser toutes les analyses nécessaires au projet : différents prélèvements seront réalisés afin d'analyser les effets de la maladie sur le cerveau. Ces analyses permettront d'étudier le fonctionnement de certains gènes, d'observer la présence des marqueurs caractéristiques de la maladie, d'évaluer l'état des cellules du cerveau, de mesurer le poids du cerveau et de rechercher d'éventuels signes d'inflammation ou d'altérations des tissus.

Remplacement

Le projet se concentre sur une maladie humaine rare : la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Des études préliminaires ont validé la stratégie en culture cellulaire, où le système d'activation-réversion a démontré son efficacité. Ces travaux ont été réalisés sur des neurones primaires et seront étendus aux astrocytes et aux oligodendrocytes. Toutefois, si les modèles de culture cellulaire permettent d'étudier certains mécanismes à l'échelle d'une cellule ou d'un type cellulaire, ils ne reproduisent pas la complexité d'un organisme entier. L'utilisation de souris génétiquement modifiées est donc indispensable pour étudier les interactions entre les différents tissus et cellules, ainsi que les effets de la stratégie thérapeutique dans un contexte physiologique complet.

Réduction

3672 animaux seront utilisés dans ce projet. Afin de réduire et d’optimiser le nombre d’animaux, la stratégie a d'abord été validée in vitro, ensuite, tous les animaux issus des croisements (sans distinction de sexe) seront utilisés et les souris n’ayant pas le génotype d’intérêt seront utilisées comme contrôles, enfin nous utiliserons les mêmes groupes contrôles pour chaque expérience. La procédure a été établie de manière à ce que chaque animal testé permette d’obtenir le plus de résultats possibles (physiologie, biologie moléculaire, histologie...). Nos études précédentes, nous ont permis de déterminer le nombre minimum de souris à utiliser afin de nous permettre de réaliser des analyses statistiques fiables.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum (nidification et mastication) et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Les animaux sont déjà acclimatés à l'environnement car l'élevage est dans l'établissement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Une anesthésie associée à une analgésie est mise en place dès que nécessaire (injections, chirurgie, prélèvements). Des précautions sont prises pour éviter le rejet par la mère dès que des souriceaux sont manipulés. Un gel ophtalmique est placé sur les yeux des souris adultes endormies afin d’éviter une sécheresse oculaire. Quand les animaux sont sous anesthésie, ils sont placés sur tapis chauffant pour limiter l’hypothermie. Pour les tests comportementaux les animaux seront manipulés dans une pièce dédiée au calme. Si les régimes alimentaires particuliers sont mous, un bâton à ronger en bois sera ajouté dans la cage. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.

Choix des espèces

Nous utilisons un modèle de souris spécialement développé pour cette étude, qui permet de déclencher de manière contrôlée les mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1. Ce modèle est particulièrement adapté pour comprendre comment la maladie affecte le cerveau et pour évaluer l'efficacité de nouvelles approches thérapeutiques dans des conditions proches de celles observées chez les patients. Deux âges sont utilisés : la naissance (1 jour de vie), pour reproduire une atteinte d'origine périnatale (formes congénitale et pédiatrique), et l'âge adulte (60 jours de vie), pour reproduire une atteinte d'origine tardive. Les analyses sont conduites jusqu'à un âge maximal de 6 mois. Ce choix permet de valider l'induction et l'extinction du système à des âges d'apparition représentatifs de l'hétérogénéité clinique de la maladie.

Pour tester des outils de thérapie génique contre la dystrophie myotonique de type 1, 2 600 souris issues de deux lignées modifiées pour présenter des signes de la maladie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection unique d'un vecteur viral sous anesthésie, certaines passent un test d'agrippement et un électrocardiogramme, et une partie est opérée pour mesurer la contraction du muscle sous stimulation électrique du nerf, avant d'être tuée sans réveil pour prélever muscles, diaphragme et cœur. Le porteur affirme que ces phénotypes "ne compromettent pas le bien-être des animaux". Il prévoit pourtant de déposer la nourriture au fond de la cage en cas de "faiblesse musculaire importante".

Objectifs

La dystrophie myotonique de type 1 est une maladie fréquente chez l’adulte qui touche principalement les muscles, mais aussi le cœur et certains aspects du fonctionnement du système nerveux. Elle entraîne une faiblesse musculaire, une diminution de la masse musculaire, des difficultés de relâchement des muscles après contraction, ainsi que des troubles cardiaques pouvant être graves. L’importance des symptômes varie fortement d’une personne à l’autre. Cette variabilité dépend notamment de caractéristiques génétiques propres à la maladie, ce qui rend son évolution difficile à prévoir et à prendre en charge. Au cours du temps, la maladie a tendance à s’aggraver progressivement, ce qui contribue à la détérioration de l’état des patients. À l’heure actuelle, il n’existe pas de traitement permettant de guérir cette maladie. Il est donc nécessaire de mieux comprendre ses mécanismes et de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Pour cela, l’utilisation de modèles animaux est indispensable. Certains modèles de souris reproduisent une partie des anomalies observées chez les patients, tandis que des modèles plus récents présentent des atteintes plus proches de la maladie humaine, notamment au niveau des muscles et du cœur. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l’utilisation de vecteurs viraux permettant d’introduire du matériel thérapeutique dans les cellules. Ces approches visent à corriger les dysfonctionnements observés dans les cellules malades. L’objectif est d’améliorer ces outils afin d’identifier les plus efficaces et les plus adaptés à une utilisation future. Le projet comprend plusieurs étapes : (i) tester différentes versions de ces outils chez la souris ; (ii) évaluer des éléments permettant d’en améliorer le fonctionnement ; (iii) comparer plusieurs stratégies issues de cette optimisation ; (iv) analyser les effets à court et à long terme des approches les plus prometteuses après leur administration.

Bénéfices attendus

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie musculaire la plus fréquente chez l’adulte (1 personne sur 8000 en moyenne au niveau mondial) et est très invalidante. Il n’y a encore aucun médicament pour cette maladie. L’attente des patients pour un traitement ciblé est donc très forte. L’objectif principal de ce projet est la validation de composés thérapeutiques innovants, développés dans notre laboratoire, qui permettraient une amélioration des symptômes spécifiques à la maladie dans le modèle murin, pour ensuite passer à des essais chez l’homme et avoir un médicament spécifique. Les composés évalués dans ce projet pourraient à terme bénéficier, en théorie, à tous les patients atteints de DM1.

Procédures

Les animaux recevront une injection unique d’un outil thérapeutique transporté par un vecteur viral permettant l’introduction d’un matériel thérapeutique dans les cellules. Cette administration pourra être réalisée soit localement (intramusculaire), soit de manière systémique (dans la circulation sanguine). L’injection est réalisée sous anesthésie générale et dure moins de 2 minutes par animal. Elle n’est pas répétée. Seuls les animaux recevant une injection systémique feront l’objet d’un prélèvement sanguin initial avant administration. Ce prélèvement dure moins de 2 minutes. Les animaux recevant une injection systémique pourront également faire l’objet d’évaluations fonctionnelles non invasives comprenant un test de force musculaire par agrippement (grip test ; durée d’environ 10 minutes par animal) ainsi qu’un électrocardiogramme (ECG ; durée d’environ 5 à 10 minutes par animal sous anesthésie générale légère). Ces examens ne provoquent pas de douleur. Les animaux recevant une injection intramusculaire ou systémique pourront faire l’objet d’une évaluation terminale de la fonction musculaire in situ nécessitant une intervention chirurgicale d’environ 15 à 20 minutes. Cette procédure est réalisée sous anesthésie générale profonde associée à une analgésie adaptée. Elle permet de mesurer les paramètres de contractilité musculaire en réponse à une stimulation électrique du nerf moteur. À l’issue de cette évaluation, les animaux recevant une injection systémique feront l’objet d’un prélèvement sanguin terminal d’une durée inférieure à 2 minutes, réalisé sous anesthésie générale profonde. Les animaux sont ensuite euthanasiés avant leur réveil afin d’éviter toute douleur, souffrance ou gêne post-opératoire.

Impact sur les animaux

Les études précédentes indiquent que l’administration de ces outils thérapeutiques n’entraîne pas de douleur ni d’effets nocifs détectables chez les animaux. Le modèle de souris utilisé dans ce projet présente des caractéristiques proches de la maladie humaine, avec notamment une faiblesse musculaire et des difficultés de relaxation musculaire. Ces manifestations n’ont pas été associées à des signes de douleur, même après plusieurs mois d’évolution. Les effets indésirables attendus sont principalement liés à cet état pathologique ainsi qu’aux différentes manipulations expérimentales. Les manipulations courantes (pesée, injections, anesthésie) peuvent provoquer un stress léger et de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent entraîner une douleur brève, ainsi qu’un faible risque d’hématome ou de saignement au point de prélèvement. Les outils utilisés dans ce projet, ou des approches similaires, ont déjà été testés chez la souris sans effets secondaires notables. Une légère sensibilité locale peut néanmoins apparaître au point d’injection, notamment lors des administrations dans le muscle.

Devenir

Tous les animaux qui entreront dans ce projet (soit un maximum de 2600 souris) seront euthanasiés à la fin de la procédure à laquelle ils seront associés. En effet, dans le cadre de l'évaluation d'approches thérapeutiques comme celles décrites dans ce projet, nous devons vérifier la correction des symptômes moléculaires au niveau des organes atteints. Dans le cas des modèles murins de la maladie que nous étudions (Dystrophie myotonique de type 1), nous devons vérifier l'efficacité de notre traitement au niveau des muscles, du diaphragme et du coeur, ce qui rend strictement nécessaire l’euthanasie en fin de procédure afin de prélever ces organes. Ces marqueurs moléculaires sont très spécifiques à la maladie et corrèlent très bien avec l'état de sévérité et donc également avec l'efficacité du traitement. Ces études d'efficacité seront complétées par l'analyses de marqueurs sanguins pour déceler une éventuelle toxicité.

Remplacement

Dans un objectif de remplacement, les composés thérapeutiques seront d’abord testés sur des cellules en laboratoire, avant toute utilisation chez l’animal. Cependant, ces modèles cellulaires ne reproduisent pas totalement le fonctionnement des muscles adultes. Les fibres musculaires sont des cellules complexes et très spécialisées, difficiles à reproduire en dehors de l’organisme. Il est donc nécessaire d’évaluer ces approches chez l’animal afin de vérifier leur efficacité dans un organisme entier. Pour cela, des modèles de souris reproduisant la maladie humaine seront utilisés. Ces modèles permettent d’étudier les effets des traitements à la fois au niveau biologique et au niveau fonctionnel (muscles, cœur). Seuls les composés ayant montré une bonne efficacité en laboratoire et l’absence d’effets indésirables seront testés chez la souris. Ces composés seront administrés soit localement dans le muscle, soit par voie générale (dans la circulation). Deux modèles de souris seront utilisés, présentant des formes de maladie différentes, afin de mieux refléter la diversité observée chez les patients.

Réduction

Le nombre d’animaux a été limité au strict minimum nécessaire afin de répondre aux objectifs scientifiques du projet. Tous les animaux issus des croisements seront utilisés, sans distinction de sexe. Les animaux ne présentant pas les caractéristiques attendues seront utilisés comme groupes de comparaison, ce qui permet d’éviter d’en utiliser davantage. Le protocole a également été conçu pour tirer le maximum d’informations de chaque animal. Plusieurs types d’analyses seront réalisés sur les mêmes individus et sur différents tissus, afin de limiter le nombre total d’animaux utilisés. Le projet est organisé en plusieurs étapes successives. La poursuite des étapes suivantes dépendra des résultats obtenus aux étapes précédentes. Cette approche permet d’éviter des expérimentations inutiles et de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre total d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide d’un calcul préalable, permettant de s’assurer que les résultats obtenus seront fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Les résultats seront analysés à l’aide de méthodes statistiques adaptées, afin de garantir une interprétation rigoureuse des données. Au total, un maximum de 2600 animaux sera utilisé dans ce projet.

Raffinement

Afin de limiter au maximum le stress et la souffrance animale, toutes les mesures nécessaires seront mises en œuvre tout au long du protocole. Les animaux seront pris en charge par du personnel qualifié. Leur bien‑être sera assuré grâce à un environnement adapté, comprenant des éléments d’enrichissement (matériaux à ronger, abris). Les souris seront hébergées en groupe (jusqu’à six individus), avec un accès libre à l’eau et à la nourriture, et dans des conditions contrôlées de température, d’humidité et de lumière (alternance jour/nuit). L’hébergement individuel sera évité autant que possible. Si cela est nécessaire, des enrichissements supplémentaires seront fournis et une attention particulière sera portée à leurs conditions de vie. Une surveillance quotidienne des animaux sera assurée. Des critères précis permettront de détecter toute altération de l’état général (perte de poids, signes de souffrance). Si nécessaire, les animaux seront euthanasiés afin d’éviter toute souffrance prolongée. Lors des procédures expérimentales, une anesthésie sera utilisée lorsque nécessaire, ainsi qu’un traitement adapté visant à prévenir la douleur. Une surveillance renforcée sera mise en place pendant une à deux heures après chaque intervention. Les manipulations seront réalisées avec précaution afin de limiter le stress et l’inconfort des animaux, notamment lors des manipulations pouvant déclencher des contractions musculaires. En cas de faiblesse musculaire importante, la nourriture sera placée au fond de la cage afin de faciliter l’accès.

Choix des espèces

Différents modèles animaux de cette maladie ont été développés, mais les modèles murins sont les seuls à reproduire de manière fiable les principaux signes observés chez les patients. Dans ce projet, deux modèles de souris présentant des formes différentes de la maladie seront utilisés. Ils reproduisent les principales caractéristiques de la pathologie, notamment des anomalies du fonctionnement musculaire, une faiblesse musculaire ainsi que des atteintes cardiaques. Ces modèles sont donc particulièrement adaptés pour évaluer l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques. Aucun de ces modèles ne présente d’altération majeure de l’état général des animaux. Les animaux seront utilisés au stade adulte (à partir de 8 semaines d’âge), lorsque leur croissance et leur développement sont terminés. Les phénotypes observés dans ces modèles restent compatibles avec un bon état général et ne compromettent pas le bien-être des animaux.

Greffées de cellules tumorales sous la peau, puis soumises à quatre injections d'un virus dans la tumeur, à des irradiations localisées et à quatre injections d'anticorps, 1 152 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour examiner leurs tissus. Il s'agit de mesurer si l'association de la radiothérapie, d'un virus oncolytique et d'une immunothérapie freine la croissance des tumeurs. Le porteur indique que ces tumeurs nécrosent "malgré leur petite taille", avec une douleur modérée possible. Parmi les raisons du choix de l'espèce, il cite l'agrément de son animalerie, qui autorise l'hébergement "des souris seulement".

Objectifs

Ce projet vise à évaluer l’efficacité préclinique du traitement combiné: radiothérapie et virus oncolytique, avec ou sans immunothérapie sur le contrôle tumoral.

Bénéfices attendus

En adoptant cette approche, nous visons à minimiser les limitations des thérapies utilisées seules, à améliorer les résultats thérapeutiques et à augmenter la réponse globale des tumeurs en limitant les toxicités liées aux traitements. Cette stratégie de traitement à multiples facettes non seulement promet d'améliorer les résultats thérapeutiques actuels mais pourrait également nous conduire à développer de nouvelles stratégies de traitement antitumoral plus efficaces et moins toxique en particulier pour la prise en charge des cancers résistants. Ce projet espère fournir une base solide et des nouvelles perspectives pour optimiser les traitements cliniques futurs tout en réduisant les effets secondaires des thérapies en question. L’association d’un virus oncolytique avec la radiothérapie constitue une approche prometteuse pour surmonter les limitations liées à la résistance des tumeurs et améliorer l’efficacité tumoricide.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections en sous cutanée (une fois, durée environ 10-20 secondes) et à des injections en intra-tumoral (quatre fois, durée environ 20 secondes) sous anesthésie générale. Les animaux recevront des irradiations localisées des tumeurs (un cycle d'irradiation dure environ 1-5 minutes en fonction de la dose) sous anesthésie générale. L’anticorps sera injecté quatre fois, durée environ 10-20 secondes, sous anesthésie locale.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent ressentir une légère douleur et inconfort transitoires liés à l’injection des cellules tumorale et aussi à l’injection de l’immunothérapie. Les animaux peuvent également ressentir du stress léger et transitoire lié à leur immobilisation dans les caches de contention pendant le temps d’irradiation. L’injection intra-tumorale du virus peut entrainer la formation d’une très petite croûte à l’endroit de l’injection. Ceci pourra entraîner un léger prurit temporaire. En raison de la croissance des tumeurs ou des effets secondaires des traitements, les animaux peuvent présenter des changements de comportement modérés, tels qu'une diminution de l'appétit et/ou une réduction de l'activité. Les modèles utilisés sont réputés pour produire des tumeurs qui nécrosent, malgré leur petite taille. Cette nécrose peut entraîner une douleur modérée.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés à l'issue de chaque procédure pour examen post-mortem sur tissus et organes.

Remplacement

Ce projet a pour but d’évaluer l'effet thérapeutique d’un modulateur de l’immunité dans les tumeurs, combinés à la radiothérapie. Ceci exige donc un système biologique dynamique et complet en interaction direct avec le stroma tumoral. Ceci nécessite le recours à un modèle animal vivant entier et ne peut pas être modélisé in vitro ni in silico. Les modèles in vitro et in silico ne peuvent pas fournir ou assurer l’ensemble des voies biologiques ainsi que toutes les interactions physiologiques essentielle dans la réponse des tissus et des cellules aux traitements notamment à l’irradiation. Il est à noter que la réponse d’un tissu ou d’une tumeur à l’irradiation implique l’activation de plusieurs voies de signalisations et de plusieurs systèmes dont le système immunitaire. Ce dernier étant composé de plusieurs populations (lymphocytes, macrophages, monocytes, neutrophiles…) localisées dans des organes différents (rate, ganglions lymphatiques, et autres) et assurant des fonctions différentes, ne peut être reproduit ni in vitro ni in silico.

Réduction

Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux à utiliser nous permettant d’atteindre les objectifs du projet, nous avons réalisé une analyse statistique à priori, afin de calculer le nombre d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives pour chaque procédure expérimentale. Le critère de jugement principal pour le calcul de puissance est la taille tumorale.Ces calculs nous ont permis de déterminer la taille des lots à traiter, et les résultats seront étudiés par analyse de variance.

Raffinement

Une anesthésie générale sera faite lors des injections ainsi que lors des irradiations. Les conditions d'hébergement des animaux seront optimisées, en fournissant l'environnement et la nourriture nécessaire. Leur environnement sera enrichi avec du coton ou des maisons en carton afin de diminuer leur angoisse. Le comportement et l'état de santé des animaux seront surveillés quotidiennement, pour identifier et traiter toute anomalie. Les souris seront élevées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. Une pesée sera effectuée régulièrement, au minimum de façon hebdomadaire. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Un aliment appétent et énergétique sera proposé en cas de nécessité (diminution de l'appétie, perte de poids).

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie, des études impliquants des immunomodulateurs (comme les inhibiteurs de PD1/PD-L1/CTLA-4 et les virus oncolytiques) et l'étude de la croissance tumorale. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. De plus, l’agrément de notre animalerie autorise l’hébergement des souris seulement. Et pour des raisons de taille et de capacité d’hébergement, la souris reste le choix premier. Les souris seront utilisées à l’âge de 7 à 9 semaines, âge auquel elles sont considérées comme adultes. À cet âge, le système immunitaire des animaux a atteint sa maturité, ce qui constitue un point critique pour les études en immunologie.

2 450 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyser leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont castrées par chirurgie, greffées de cellules ou de fragments de tumeurs de prostate humaine, parfois irradiées sur tout le corps, transportées cinq à six heures d'un établissement à l'autre et soumises jusqu'à six séances d'imagerie sous anesthésie. Le bénéfice annoncé se limite à évaluer de "nouveaux composés de radiothérapie interne vectorisée", face à des tumeurs qui peuvent nécroser et provoquer une cachexie. Sur le remplacement, le porteur affirme ne pas pouvoir se passer d'un "organisme entier" et juge les "modèles animaux" "indispensables".

Objectifs

Le cancer est désormais la première cause de mortalité dans les pays développés, devant les pathologies cardiovasculaires. Dans ce contexte, l’objectif de nos projets est le développement de nouvelles thérapies ciblées couplées à des radioéléments. Cette dernière repose sur le principe suivant : « attacher » une molécule radioactive à une molécule biologique qui joue le rôle de transporteur et va reconnaitre spécifiquement une protéine surexprimée par les cellules tumorales prostatiques. Pour la thérapie, on utilise des molécules radioactives puissantes sur une distance très courtes (de l’ordre du millimètre ou micromètre), détruisant ainsi les cellules tumorales à proximité immédiate de l’endroit où elle est transportée, tout en limitant la toxicité sur les tissus sains environnant la tumeur. Dans ce projet, l’objectif principal est d’évaluer l’activité antitumorale de nouveaux traitements ciblés. Dans le cas où aucune donnée de toxicité ne serait disponible, une étude de la toxicité de ces thérapies ciblées pourra être réalisée au préalable dans le cadre de ce projet. Ce projet est un projet multisite entre deux Etablissements Utilisateurs différents (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Le développement de la radiothérapie interne vectorisée est actuellement en plein essor. En effet, cette thérapie cible de façon spécifique la tumeur de chaque patient, et permet un traitement personnalisé. Notre projet permettra ainsi d’évaluer l’efficacité de nouveaux composés de radiothérapie interne vectorisée.

Procédures

Une induction tumorale : sous anesthésie (

Impact sur les animaux

- Certaines souris seront immunodéficientes et pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires si elles n’étaient pas hébergées dans des conditions sanitaires protégées. - L’irradiation corps entier chez certains animaux va éliminer les défenses immunitaires sur une courte période et fragiliser l’animal qui pourrait développer des infections s’il n’était pas maintenu dans des conditions sanitaires protégées. - L’implantation sous cutanée de cellules tumorales ou des fragments de tumeurs va mener à une masse sous cutanée qui pourrait, si elle est menée trop loin, gêner l’animal dans ses mouvements et impacter son état général. De plus, des nécroses peuvent apparaitre. Il est aussi possible, selon le modèle tumoral, que la progression tumorale entraîne une cachexie (amaigrissement et fatigue) constatée par une perte de poids. - La contention des souris pour manipulation lors de la mesure de la taille des tumeurs et de la mise sous anesthésie pourrait provoquer un léger stress. - lors de la répartition en groupes homogènes selon les critères de volume tumoral et de poids corporel, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress de 1 à 2 jours. - Afin d’observer des effets de composé sur l’évolution de la tumeur, les animaux recevront des traitements de composés intraveineux qui pourront induire un stress léger. - Les produits administrés pour la thérapie peuvent provoquer une perte de poids transitoire.

Devenir

Différentes analyses complémentaires réalisées sur les organes prélevés post-mortem sont nécessaires pour atteindre les objectifs scientifiques de nos études. La totalité des animaux seront donc euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

Pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme et évaluer l’efficacité d’un traitement anticancéreux, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes ; les modèles animaux sont ainsi indispensables. Des études préliminaires réalisées in vitro nous permettrons néanmoins de valider que la molécule étudiée atteint bien sa cible.

Réduction

Une sélection des composés avec la meilleure activité sera réalisée in vitro en amont de toute utilisation in vivo et permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaire à son strict minimum. Les effectifs d’animaux dans les groupes expérimentaux ont été adaptés pour chaque type d’étude afin de mener à des résultats scientifiquement pertinents tout en réduisant au maximum les effectifs des groupes. Enfin, la bonne connaissance de la pousse tumorale pour chaque modèle permet d’implanter uniquement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des groupes porteurs de tumeurs de tailles homogènes.

Raffinement

La chirurgie pour la greffe de fragments tumoraux et la castration sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse sur lit chauffant afin de réduire l’inconfort potentiel et permettre ainsi le raffinement de l’étude. La chirurgie est réalisée de façon aseptique et les animaux reçoivent une couverture analgésique. Une surveillance post opératoire et des soins post opératoires adaptés sont appliqués si nécessaires.

Choix des espèces

La souris constitue un modèle de choix en pharmacologie car son génome est connu et ses principales fonctions physiologiques (fonction rénale, hépatique) sont comparables à l’Homme. D’autre part, les souris sont compatibles avec nos systèmes d’imagerie utilisés pour la caractérisation des molécules utilisées pour cibler et visualiser les tumeurs chez l’homme. Du point de vue scientifique, la souris porteuse de tumeur reste le modèle de choix dans les études d’évaluation de l’efficacité des nouvelles thérapies contre le cancer. Les animaux pourront être utilisés pour l’induction tumorale à un âge minimum de 5 semaines (jeune adulte), et pourront ensuite être traités à partir de l’âge de 7 semaines (adulte), les modèles de tumeur de prostate humaine nécessitant au moins 2 semaines post implantation pour commencer à pousser. Les molécules étudiées ont pour but d’aider le diagnostic ou le traitement de cancers retrouvés chez les patients adultes. Il est donc justifié de traiter des animaux possédant les fonctions physiologiques correspondant au stade adulte.

Les souris de ce projet portent une modification ciblée des récepteurs cannabinoïdes CB1 dans certaines régions du cerveau, issues de lignées dont le porteur indique vouloir réduire la "production excédentaire". 3 008 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit deux chirurgies de 45 à 60 minutes à vingt jours d'intervalle, avec pose d'implants d'enregistrement, des injections sans anesthésie, puis jusqu'à deux tests de locomotion que le résumé ne nomme pas. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leur cerveau.

Objectifs

Les comportements moteurs regroupent l’ensemble des mouvements et actions permettant à un organisme d’interagir avec son environnement. Ils reposent sur des mécanismes biologiques, en partie innés et en partie acquis, qui organisent et adaptent les mouvements en fonction des besoins et des contraintes du milieu. Cela inclut aussi bien des actions rapides et orientées vers un but, comme se déplacer ou atteindre un objet, que des ajustements plus fins permettant de maintenir l’équilibre ou la posture. Ces différentes formes de mouvement s’articulent en permanence pour assurer une adaptation flexible aux situations. Le contrôle du mouvement est assuré par des circuits cérébraux spécialisés impliqués dans la sélection et la coordination des actions. Dans ce cadre, certaines molécules naturelles présentes dans le cerveau contribuent à ajuster finement la communication entre neurones et à moduler la manière dont les comportements moteurs sont initiés et exécutés. Bien que leur action soit souvent associée à une diminution de l’activité neuronale, elles peuvent également jouer un rôle important dans la fluidité et la flexibilité des mouvements. L’objectif de ce travail est d’étudier le rôle de ces mécanismes biologiques dans le contrôle du comportement moteur, dans une région cérébrale impliquée dans la régulation des actions et des habitudes motrices. L’hypothèse est que ces mécanismes, présents dans différents types de cellules cérébrales, participent à la transition entre différents états moteurs et à l’adaptation du comportement. Ces processus pourraient être altérés dans certaines maladies neurologiques responsables de troubles du mouvement, comme la maladie de Parkinson. Pour tester cette hypothèse, des souris présentant une modification ciblée de ces mécanismes dans certaines régions du cerveau seront étudiées lors de tâches motrices standardisées. Ces tâches permettent d’évaluer la coordination et l’adaptation des mouvements dans des conditions contrôlées. Des approches complémentaires en biologie moléculaire, en enregistrement de l’activité cérébrale et en analyse comportementale seront utilisées afin de comprendre comment ces mécanismes influencent le comportement moteur.

Bénéfices attendus

Les substances actives du cannabis agissent sur des mécanismes naturels présents dans le cerveau, impliqués dans la régulation de l’activité des cellules nerveuses. Dans des conditions normales, ces mécanismes sont activés par des molécules produites par l’organisme lui-même et participent à l’équilibre de la communication entre neurones ainsi qu’à certains processus de protection du système nerveux. Certaines substances dérivées du cannabis ont également été étudiées pour leurs effets potentiels sur le cerveau, notamment dans des pathologies affectant les fonctions motrices et comportementales. Comprendre le fonctionnement de ces mécanismes naturels permet de mieux expliquer comment ces substances modifient l’activité cérébrale. Ce projet vise à clarifier comment ces processus biologiques régulent des circuits cérébraux impliqués dans le contrôle du mouvement et du comportement. L’objectif est de contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour des troubles liés à des altérations du comportement et du mouvement, notamment dans certaines maladies neurodégénératives et psychiatriques. Les premiers résultats pourront être présentés lors de réunions scientifiques publiques environ un an après le début des analyses. La publication dans une revue scientifique est envisagée dans un délai de 4 à 5 ans.

Procédures

Les animaux recevront des injections sur animaux vigiles (nombre d'injections défini selon le protocole expérimental ; durée d'environ 20 secondes par injection). Deux interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec prise en charge antalgique. Chaque intervention chirurgicale durera, dans son ensemble, environ 45 à 60 minutes, et les deux chirurgies seront espacées d'environ 20 jours. Cinq semaines après les interventions chirurgicales, les animaux seront soumis, au maximum, aux deux tests comportementaux destinés à évaluer leur locomotion, réalisés successivement à une distance d'une semaine entre eux. La durée totale des tests sera d'environ 30 minutes par animal, répartie sur plusieurs jours selon le protocole expérimental.

Impact sur les animaux

Les douleurs post-opératoires et la possible perte de poids liées à l’acte chirurgical sont prévues. Des nuisances liées à la cicatrisation des implants d'enregistrement sont également attendues, pouvant se traduire par un inconfort local transitoire au niveau du site d'implantation ainsi qu'un risque d'irritation ou d'inflammation locale pendant la période de cicatrisation. Un stress mineur est attendu lors des tests comportementaux utilisés, en raison du placement dans la salle expérimentale et du déplacement depuis la cage d’hébergement. Les tests comportementaux peuvent entraîner des nuisances globalement légères et transitoires. Elles sont principalement liées, d’une part, à l’exposition à un environnement nouveau, à la manipulation et à l’isolement temporaire pendant l’enregistrement comportemental, pouvant induire un stress modéré et de courte durée, et d’autre part, à l’effort locomoteur répété associé aux essais.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des toutes les procédures pour prélèvement des cerveaux pour analyses.

Remplacement

A ce jour, notre connaissance du comportement et de l'organisation des circuits neuronaux chez les mammifères, y compris l'homme, ainsi que leur plasticité, ne nous permet pas de concevoir et de réaliser des simulations fiables afin d’étudier les changements qui se produisent. En outre, l'utilisation d'invertébrés, dont le système nerveux est complètement différent, serait inappropriée. Dans ce contexte, le recours à des expériences sur les mammifères reste nécessaire. Le but du projet est d'étudier un phénomène comportemental qui ne peut pas être reproduit par des études in-vitro (dans des cultures cellulaires) car il s’agit de tests comportementaux.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe est fixé au minimum permettant d'obtenir des résultats fiables et comparables à la littérature scientifique, compte tenu de la variabilité importante des mesures comportementales locomotrices. Des estimations préalables de taille d'échantillon garantissent une puissance statistique suffisante pour détecter des effets biologiquement pertinents, avec des analyses adaptées à la nature des mesures et à la taille des groupes. Le nombre total d'animaux prévu pour l'ensemble du projet est d'environ 3008 souris sur 5 ans, en raison de la combinaison de plusieurs approches expérimentales et de l'utilisation de différentes lignées de souris. Pour les analyses combinant comportement et mesures biologiques, un maximum d'environ 16 animaux par groupe est prévu, ce nombre pouvant être réduit si les données montrent qu'un effectif plus faible suffit. Plusieurs approches permettent de limiter le nombre d'animaux utilisés : une gestion adaptée des accouplements et des colonies évite les étapes inutiles, l'identification précoce des animaux pertinents réduit leur production excédentaire, et la conservation/le partage de lignées validées évite leur production répétée.

Raffinement

Nous attendons au moins 1 semaine (7 jours) pour permettre aux animaux de s'adapter au cycle jour/nuit de notre animalerie expérimentale. Toutes les procédures chirurgicales, tant préopératoires que postopératoires, comprennent également l'utilisation d'analgésiques pour la gestion de la douleur et des mesures d'analgésie prises immédiatement si nécessaires. L'établissement des points limites est basé sur une évaluation de l'état général et du comportement des animaux. Si un point est atteint, le vétérinaire en sera informé et nous prendrons une décision ensemble soit des soins comservatoires, soit une mise à mort, afin d’éviter toute souffrance des animaux. Nous définissons les points limites par un état anormal constaté sur deux jours consécutifs. Une habituation à la préhension sera réalisée avant chaque protocoles expérimentaux.

Choix des espèces

La souris est utilisée comme modèle de référence en raison de sa forte utilité expérimentale, de la possibilité de comparer les résultats avec des travaux antérieurs réalisés au sein du laboratoire et dans la littérature scientifique, ainsi que de la disponibilité de modèles permettant d’étudier des altérations ciblées de certaines protéines d’intérêt. Les expériences sont réalisées chez des animaux adultes afin d’éviter les effets liés au développement et de limiter la variabilité interindividuelle. Ce choix permet également une meilleure comparabilité avec les études existantes. Les interventions chirurgicales sont effectuées vers l’âge de 8 semaines, suivies d’une période de récupération de plusieurs semaines avant les évaluations comportementales. Les tests sont ensuite réalisés lorsque les animaux ont atteint l’âge adulte stabilisé, soit entre 12 et 16 semaines.