Rongeurs
Impact au cours du temps de la stimulation du nerf vague sur la pression artérielle, intracrânienne, la neuro-inflammation et la récupération motrice dans un modèle de lésion cérébrale chez le rat (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Jusqu'à trois chirurgies par animal et trois heures sur la table d'opération : 720 rats subissent une lésion du cortex moteur, une dissection du nerf vague et, pour une partie d'entre eux, l'implantation d'une électrode et de capteurs de télémétrie. Les procédures impliquent un niveau de souffrance léger pour 80 rats et modéré pour 640, tous tués à l'issue pour prélever le cerveau. Chaque animal passe trois tests de motricité, cylindre, stepping et open field, avant et après la lésion, et 160 rats voient leur pression artérielle enregistrée cinq minutes par jour pendant 31 jours. Le porteur retient le rat parce que sa taille et sa stabilité cardiovasculaire donnent des résultats moins variables que chez la souris, ce qui permet selon lui de réduire le nombre d'individus utilisés.
Objectifs
Chaque année en France, environ 150 000 personnes sont victimes d’un traumatisme crânien. 30% d’entre elles sont hospitalisées pour des lésions cérébrales consécutives à un choc. Par sa position anatomique, le cortex moteur est plus exposé aux lésions traumatiques que d’autres régions corticales. Les dommages dans cette région cérébrale vont entrainer des déficits moteurs avec une récupération fonctionnelle limitée. Chez la souris ayant subi une lésion cérébrale traumatique dans le cortex moteur, la transplantation cellulaire est une approche thérapeutique prometteuse. Néanmoins, l’efficacité de la greffe et la survie des neurones greffés nécessitent d’être optimisées. De plus, durant ces 10 dernières années, la stimulation du nerf vague (utilisée depuis plus de 20 ans en tant que traitement non pharmacologique de l’épilepsie chez l’Homme) est également apparue comme une thérapeutique prometteuse pour le traumatisme crânien. La question est donc de savoir, à long terme si une stimulation du nerf vague permet d’améliorer l’efficacité de la thérapie cellulaire dans un modèle de lésion corticale traumatique afin d’envisager une transposition de cette approche chez l’humain. La question à moyen terme est d’évaluer l’impact de stimulation du nerf vague sur la récupération motrice et cérébrale. Après un traumatisme crânien, la surveillance de la pression intracrânienne et artérielle est cruciale pour évaluer l'état neurologique du patient. Ainsi, en mesurant simultanément la pression artérielle et le rythme cardiaque par électrocardiogramme, nous pourrons déterminer si leurs fluctuations pendant la stimulation du nerf vague sont prédictives de la récupération motrice et cérébrale L’objectif de ce projet est donc de tester, chez le rat, les effets de la stimulation du nerf vague sur la lésion corticale traumatique tout en mesurant en continu la pression artérielle, l’activité cardiaque grâce à la télémétrie. Nous mesurerons les fluctuations de ces paramètres ainsi que des différents paramètres cérébraux afin de tester leur implication dans la récupération motrice après une lésion traumatique corticale.
Bénéfices attendus
La comparaison des effets d’une stimulation chronique ou aiguë du nerf vague sur l’inflammation cérébrale et périphérique, ainsi que sur la récupération motrice fonctionnelle et ananatomique et cérébrale permettra à moyen terme la mise au point d’un protocole efficace pour le traitement d’une lésion corticale traumatique. De plus, les paramètres cardiovasculaires évalués par télémétrie après stimulation constitueront, à moyen terme des marqueurs prédictifs précieux, qui pourront être utilisés à des fins de diagnostics précoces et de traitements personnalisés.
Procédures
240 rats subiront une lésion traumatique corticale et une dissection du nerf vague (2 chirurgies, 45 minutes). 80 subiront une lésion traumatique, une dissection du nerf vague (2 chirurgies, 45 minutes) et une implantation de capteurs de télémétrie (1 chirurgie, 1h30) ET DES PRELEVEMENTS SANGUINS, SOUS ANESTHESIE GAZEUSE, AVANT LA CHIRURGIE DE LESION CORTICALE, 24H ET 7 JOURS APRES LA CHIRURGIE (3 PRELEVEMENTS, 5 MINUTES/PRELEVEMENT. 240 rats subiront une lésion traumatique corticale, une dissection du nerf vague et une implantation d'une éléctrode sur le nerf vague gauche (2 chirurgies,1h30) . 80 rats subiront une lésion traumatique corticale, une dissection du nerf vague, une implantation d'une éléctrode sur le nerf vague gauche et une implantation de capteurs de télémétrie (3chirurgie, 3 heures) ET DES PRELEVEMENTS SANGUINS, SOUS ANESTHESIE GAZEUSE, AVANT LA CHIRURGIE DE LESION CORTICALE, 24H ET 7 JOURS APRES LA CHIRURGIE (3 PRELEVEMENTS, 5 MINUTES/PRELEVEMENT). Les 720 rats du projets subiront 3 tests de motricité allant de 3 à 30 minutes, qui seront réalisés sur 2-3 jours. Ils subitont ces tests une fois avant et une fois après la lésion traumatique. 80 rats subiront une stimulation du nerf vague tous les jours minimum durant 3 jours jusqu'à maximum 31 jours. 160 rats subiront un enregistrement de leur fréquence cardiaque et leur pression artérielle pendant 5 minutes, tous les jours, pendant 31 jours.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables seront ceux induits par l’anesthésie générale, la chirurgie crânienne et la chirurgie de placement des électrodes et des capteurs. La chirurgie entraine une douleur modérée, diminuée par l’utilisation d’antalgique. L’anesthésie générale pourra entrainer un inconfort transitoire au réveil et une légère perte de poids ponctuelle. La lésion du cortex moteur entraine potentiellement une légère diminution de la capacité de préhension de la patte antérieure droite. LES PRELEVEMENTS SANGUINS POURRAIENT PROVOQUER UN STRESS DU A LA CONTENTION ET LA MANIPULATION NECESSAIRES AVANT LA MISE SOUS ANESTHESIE GENERALE, LE RISQUE D’HEMATOME EST FAIBLE POUR LES PRELEVEMENTS REALISES AU NIVEAU DE LA VEINE CAUDALE D’autres nuisances pourront également être produites comme durant les tests de motricité où les animaux seront placés seuls dans ces dispositifs, ce qui pourrait générer un léger stress transitoire pendant 30 secondes (pesée) et 10 minutes (test du cylindre, stepping, open field). a stimulation est indolore mais pourrait occasionner une légère gêne. Lors des stimulations du nerf vague et des mesures de télémétrie, les animaux seront isolés pendant la durée de la stimulation (15min) et les mesures télémétriques (5 minutes). Les animaux stimulés de manière chronique s’habitueront au dispositif, le stress devrait donc diminuer au cours des jours d’expérimentation.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort par des méthodes réglementaires pour des prélevements notamment de cerveau.
Remplacement
L’objectif du projet est d’analyser dans le temps les effets in vivo (grâce à des mesures de paramètres tels que la pression artérielle, et l’électrocardiogramme par la technique de télémétrie et des analyses comportementales) d’une stimulation du nerf vague après une lésion traumatique du cortex moteur. Ceci ne peut être actuellement modélisé ni in vitro ou ni in silico. De ce fait, cette étude pourra être réalisée uniquement sur l’animal entier et vivant afin de visualiser l’effet bénéfique de cette approche thérapeutique.
Réduction
Nous minimiserons le nombre d'animaux utilisés par des méthodes expérimentales validées et reproductibles, en ayant recours à des analyses statistiques, nous avons calculé qu'il est nécessaire d’avoir 20 animaux par lot. Nous avons 36 lots, soit un total de 720 rats. Des lots sont équivalents (même groupe expérimental) avant la mise à mort. On pourra donc regrouper leurs résultats comportementaux, le nombre d’animaux par lot est donc défini par les analyses post-mortem (histologie et biologie moléculaire, 20 animaux par lot). De nombreuses études ont montré un impact du cycle hormonal féminin sur l’activité du nerf vague, donc chaque lot sera constitué de 10 mâles et 10 femelles,or si des analyses préliminaires avec 5 mâles et 5 femelles par lot, ne montrent pas de différence entre les 2 sexes, les lots seront alors réduit à 10 animaux (5 mâles et 5 femelles). De plus, des lots permettront de contrôler l’impact de la répétition du test sur la motivation des animaux. Si avec le lot, pour lesques il y a 10 jours d’écart entre les test comportementaux pré et post-lésion, on n’observe pas d’effet « répétition du test », les autres lots ne seront pas utilisés.
Raffinement
Avant l’expérimentation les animaux seront acclimatés à l’animalerie et à l’expérimentateur afin de réduire le stress le jour de l’expérimentation. L’expérimentateur manipulera les animaux les jours précédant l’expérimentation. Les animaux seront mis habituation dans la pièce avant toute expérience de comportement. Puis, durant toute l’expérimentation, le bien-être des animaux sera respecté en réduisant au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou le stress. Les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (hébergement en groupe de 2 dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce : stick de bois à ronger et tunnel). Lors de la chirurgie nous aurons recours à l’anesthésie générale avec analgésie et monitoring de la température corporelle et utilisation d’un coussin chauffant. De plus, les chirurgies seront réalisées par des expérimentateurs compétents et expérimentés à la fois pour la lésion Corticale Traumatique, la dissection du nerf vague et l’implantation de l'électrode et des capteurs de télémétrie afin que les gestes soient précis et efficaces permettant une chirurgie dans les meilleures conditions possibles pour l’animal. Un traitement antalgique sera poursuivi pendant 3 jours post-opératoire. Durant toute la procédure, le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière selon une grille de score (évaluation journalière durant les 7 jours post-chirurgie, évaluation hebdomadaire en pré-chirurgie et 7 jours après la chirurgie) qui permet le suivi des points limites gradés, stricts et précis et qui définit également des critères d’intervention et d’arrêt suffisamment précoces. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention sera pris en charge sans délai.
Choix des espèces
Le rat est le meilleur modèle de rongeurs pour l’implantation d’une électrode de stimulation dans le nerf vague. En effet, la plupart des études de stimulation du nerf vague ont été réalisées chez cette espèce pour des raisons techniques de localisation et d’isolement du nerf vague. De par sa taille et sa stabilité cardiovasculaire plus importante par rapport à la souris, les résultats obtenus varient peu d’un individu à l’autre, ce qui permet de réduire le nombre d’individus à utiliser pour les études statistiques. Des rats mâles et femelles seront utilisés car la lésion corticale traumatique touche aussi bien les hommes que les femmes. De plus, de nombreuses études ont mis en évidence un impact du cycle hormonal féminin sur le fonctionnement du nerf vague, c’est pourquoi il semble important d’étudier et de comparer les 2 sexes.
Rôle des plaquettes sanguines et de leur vesicules extracellulaire dans les maladies métaboliques hépatiques (EU (2/2))
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Sept prélèvements sanguins sur animal vigile, des injections dans l'orbite de l'œil et 72 heures d'isolement dans une cage métabolique de 500 cm2 : 2 184 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont soumises à des régimes hypercaloriques ou déficients en méthionine et en choline pour provoquer une maladie du foie, avec des jeûnes de 8 à 16 heures et des tests de tolérance au glucose. L'objectif déclaré est de comprendre comment les plaquettes sanguines régulent l'installation des maladies hépatiques métaboliques, les retombées thérapeutiques restant énoncées au futur. Le résumé annonce "plusieurs injections successives par souris" sans nommer les substances injectées ni en donner le nombre, et qualifie les perturbations du métabolisme hépatique de "non dommageable pour la souris".
Objectifs
Les maladies hépatiques métaboliques sont des conséquences hépatiques du syndrome métabolique. Elles peuvent rester asymptomatiques mais aussi évoluer vers une cirrhose et un cancer du foie avec un taux de survie de 10% sur 5 ans.Les maladies hépatiques métaboliques représentent un problème majeur de santé publique à l’échelon mondial. L'organisation mondiale de la santé les catégorise actuellement comme la cause numéro une des maladies hépatiques dans les pays occidentaux. Même si les maladies métaboliques hépatiques sont étroitement liées à l’obésité et au syndrome métabolique, les causes des maladies métaboliques hépatiques ne sont pas les mêmes chez tous les patients et demeurent actuellement en grande partie non élucidée, ce qui complique la prévention et la prise en charge de ces maladies. Comment les plaquettes sanguines et leur vésicules extra-cellulaires, acteurs clés du maintien de l’intégrité vasculaire, peuvent réguler l’installation des maladies métaboliques hépatiques est une question très intéressante et novatrice et aborde un problème médical important sous un angle à la fois moléculaire et de physiopathologie intégrée. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des plaquettes dans les maladies métaboliques hépatiques et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie hépatique et aideront à évaluer l’intérêt thérapeutique de cibler les plaquettes pour prévenir les maladies métaboliques du foie.
Procédures
La souris sera soumise à différents régimes alimentaires (hypercalorique et/ou déficients en méthionine ou/et choline) (réalisé dans l'Etablissement Utilisateur (EU) 1/2). La souris sera mise à jeun (8h ou 16h) pour les tests de tolérance (réalisé dans EU 1/2). La souris sera soumise à des procédures avec des injections sur souris vigiles ou anesthésiées (plusieurs injections successives par souris de quelques secondes) (réalisé dans EU 1/2). Sept prélèvements sanguins de 30 secondes sur souris vigile (réalisé dans EU1/2) et une prise de sang terminale sur la souris anesthésiée (d’une durée environ de 2 min) seront réalisées (réalisé dans EU1/2 ou 2/2 en fonction de l’expérimentation réalisée avec le sang et les organes prélevés). Pour l'évaluation du métabolisme in vivo, la souris sera isolée individuellement en cage métabolique d’une surface de 500cm2 sur une durée de 72h (réalisé dans EU 1/2). Pour l'évaluation de la structure et perméabilité des vaisseaux sanguin : une seule injection (injection d'une durée de quelques secondes) sera réalisée sur la souris anesthésiée suivie de la mise à mort de la souris 30 minutes après suite à une anesthésie générale et antalgie locale et une perfusion intra-cardiaque (EU 2/2).
Impact sur les animaux
La mise en régime hyperlipidique de la souris induit : une prise de poids pour la souris et des perturbations du métabolisme hépatique non dommageable pour la souris. Les actions suivantes vont induire un stress modéré et un inconfort des animaux : injections intra-orbitaire et intra-péritonéale (durée : 30 sec), mise en isolation de 72h pour les mesures de calorimétrie indirecte, test de tolérance (induction d’hyerglécemie et d’hypoglycémie et prise de sang) (durée 2h).
Devenir
La souris sera euthanasiée suite à un prélèvement sanguin terminal à la veine cave ou suite à l’isolement dans les cages métaboliques de 72h qui ne permettra pas de réaliser en suivant d’autres mesures métaboliques.
Remplacement
Les effets pléiotropes dans un contexte d’hémostase et thrombose et de maladies métaboliques hépatiques font intervenir des fonctions et types cellulaires multiples dans l’organisme non modélisables à ce jour par des approches in vitro. Le recours à l’expérimentation animale est donc l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiopathologiques dans un contexte intégré.
Réduction
Plusieurs résultats seront obtenus avec un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Nous utiliserons 6 à 8 animaux par groupe en fonction de la procédure (nombre minimum nécessaire déjà défini par des expériences déjà réalisées au laboratoire). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Les paramètres évalués seront analysés par une analyse de variance.
Raffinement
Le suivi des souris sera réalisé 2 fois par jour par les zootechniciens et l’expérimentateur et un calcul de score général sera réalisé. En fonction du score général, une surveillance accrue est nécessaire. De l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Des soins/désinfections seront prodigués à la souris. La souris peut être aussi momentanément séparée de ces congénères. Si l'animal atteint le point limite : mise à mort par l’expérimentateur ou par le service de zootechnie. Toutes les procédures invasives utilisent des analgésiques généraux ou locaux. Certains animaux seront transportés à pied selon un tracé bien défini de 5 minutes dans leur cage d’origine placée dans des sacs isotherme de transports à raison de 2 cages par sac de transport. Ceci permet de réduire le stress des animaux car dans l’obscurité et à une température contrôlée. Tout animal faible ou malade ne sera pas transporté et mis à mort avant transport par dislocation cervicale. Les animaux sont ensuite placés dans la salle d’expérimentaion pour une acclimation de 2 h avant l’expérimentation.
Choix des espèces
Nous utilisons des modèles murins car nous disposons de modèles de souris génétiquement modifiées ainsi que d'outils pharmacologiques commercialement disponibles et couramment utilisés pour modifier le compte plaquettaire chez la souris. Les modèles de drosophiles ou de poissons zèbres ne sont pas utilisables dans le contexte de ce projet de recherche car les plaquettes sanguines sont phénotypiquement et mecanistiquement très différentes de celles de l'Homme, ce qui n'est pas le cas chez les rongeurs. Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire et métabolique mature).
Recherche de thérapies cellulaires et traitements des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Une grille de score décide du moment de la mise à mort des souris dont la diarrhée devient sanglante, qui se déshydratent, maigrissent fortement et se recroquevillent de douleur. 650 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. Une rectocolite hémorragique leur est provoquée par une molécule dissoute dans l'eau de boisson pendant six jours, ou une maladie de Crohn par injection sous anesthésie, avant mesure de la perméabilité intestinale et prises de sang tous les trois jours. Le porteur écrit qu'aucun traitement anti-inflammatoire ni anti-douloureux n'est possible, "car le but du modèle est d'induire une inflammation".
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) telles que la rectocolite hémorragique et la maladie de Crohn sont des maladies évoluant par poussées inflammatoires de durée et de fréquence extrêmement variables en fonction des patients, alternant avec des phases de rémission. En France, plus de 200 000 personnes sont atteintes d'une MICI et 2,5 millions en Europe. De plus, il est reconnu que l’inflammation chronique est un facteur de risque de survenue de cancer, notamment au niveau du colon. Aujourd’hui, nous ne disposons pas de traitements permettent de maintenir durablement l’homéostasie intestinale. Dans ce projet, nous souhaitons évaluer l’effet d’approches pharmacologiques, nutritionnelles ou de thérapies cellulaires sur l’inflammation chroniques intestinales et leurs mécanismes d’action dans des modèles de MICI chez la souris permettant d’étudier le développement des MICI dans un contexte physiologique.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra d’évaluer l’effet des traitements (approches pharmacologiques, nutritionnelles ou thérapies cellulaires) et d’identifier des stratégies thérapeutiques contre les MICI
Procédures
Dans ce projet, nous souhaitons évaluer l’effet d’approches pharmacologiques, nutritionnelles ou de thérapies cellulaires sur l’inflammation chroniques intestinales et leurs mécanismes d’action dans des modèles de maladies inflammatoires digestives (rectocolite hémorragique ou une maladie de Crohn). La stratégie expérimentale consiste à induire une rectocolite hémorragique par une molécule dissoute dans l'eau de boisson ad libitum sur 6 jours ou une maladie de Crohn induite par une injection sous anesthésie (10 min) et évalué pendant 3 jours. Les traitements sont administrés soit par injection sur animaux vigiles (intervention de 10s) ou injection sous anesthésie (10 min), soit par voie orale 1 fois par jour (intervention de 10s) ou ad libitum. Selon les traitements, ils seront donnés 3 jours avant l’induction du modèle de MICI, en même temps ou 3 jours après le début du modèle de MICI. Nous évaluerons la perméabilité intestinale un jour avant l'induction des modèles et 3 jours après en administrant par injection (intervention 10s) d’une molécule fluorescente non toxique que nous rechercherons dans le sang après 4h (prélèvement de sang sous anesthésie 1min). Les animaux seront suivis journalièrement afin de mesurer leur poids, de prélever les selles et les urines (1 min lors de la préhension des animaux) et assurer une surveillance. Du sang pourra être prélevé sous anesthésie (1min) tous les 3 jours pour suivre l’effet des traitements. Une grille d'évaluation permet au personnel en charge de la surveillance et/ou du suivi des procédures d'évaluer de manière objective la douleur chez l’animal et de mettre en place des mesures pour limiter leurs souffrances.
Impact sur les animaux
Les modèles de rectocolite hémorragique (RCH) et la maladie de Crohn, tout comme les signes cliniques observés chez l'homme, entrainent des diarrhées qui vont devenir sanglantes au cours du traitement, pouvant entrainer une déshydratation et un fort amaigrissement et ainsi le décès de l’animal. Les animaux peuvent présenter des signes de cachexie, des signes de douleurs en se recroquevillant et en limitant leurs déplacements. Bien que les animaux soient habitués à la préhension, leur manipulation pour les injections ou pour le prélèvement d’urine et de selles peuvent stresser les animaux. Toutes les administrations en dehors de la douleur de l'aiguille ne présentent pas de nuissances particulières lorsqu'elles sont correctement effectuées. Une attention particulière sur les signes de douleurs sera portée. Pour les administrations par voie orale, irritation de l'oesophage avec possible perte de poids par manque d'alimentation seront à surveiller. Pour les injections, le point d’injection sera désinfecté et surveillé journalièrement. Les prélèvements de sang seront alternés d’un côté et de l’autre. Aucune nuisance des produits administrés ou injectés n'est attendue du fait de leur innocuité.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront mis à mort ce qui permettra de réaliser différents prélèvements d’organes
Remplacement
Nous testerons plusieurs approches pharmacologiques, nutritionnelles ou de thérapies cellulaires qui sont susceptibles de moduler l’inflammation au cours de la progression des MICI. Il n’est pas possible de remplacer ces animaux car les mécanismes de la réponse immunitaire et de l'inflammation sont complexes et nécessitent la mobilisation de différents effecteurs cellulaires de l’immunité qui ne peuvent pas être mimés par une approche de culture cellulaire. Les souris nous permettront d’étudier ces mécanismes dans leur contexte pathologique que nous ne pouvons pas réaliser par d’autres approches.
Réduction
Les traitements pour les approches pharmacologiques ou nutritionnelles , auront été présélectionnés via des résultats préliminaires basés sur des tests in vitro qui permettent d’appréhender les effets potentiels d’une molécule. Cette démarche permet de sélectionner les molécules et de limiter le nombre d’animaux utilisé. Concernant la thérapie cellulaire, l’effet immunomodulateur et anti-inflammatoire des cellules utilisées pour la thérapie cellulaire aura été validé préalablement in vitro. Cependant, les mécanismes de l’inflammation sont complexes et nécessitent la mobilisation de différents effecteurs cellulaires qui ne peuvent pas être mimés par une approche de culture cellulaire. Les souris nous permettront d’étudier ces mécanismes dans leur contexte pathologique que nous ne pouvons pas réaliser par d’autres approches. Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux, en tenant compte des expériences déjà réalisées au laboratoire. Le modèle est bien maitrisé au laboratoire. Chaque animal est observé journalièrement. Les résultats actuels ont permis de valider des groupes d’animaux constitués de 6 à 10 individus pour acquérir des données fiables (projet antérieur ayant reçu l’accord du comité d’éthique et du ministère) et permettre une étude statistique. Un suivi individuel des animaux est réalisé afin de receuillir le maximum de données et de garantir la fiabilité des données. Des analyses post mortem sur différents organes seront réalisées afin d'obtenir le plus d'informations possibles sur les animaux.
Raffinement
L’expérimentation fait l’objet d’une procédure de suivi du bien-être des animaux adaptée à l’expérience et aux potentiels effets indésirables des procédures sur l’état de santé global des animaux. Les conditions d’hébergement permettront de conserver le comportement social des souris et de limiter le stress par l’enrichissement (papier pour la nidification, tunnel). Ceci permettra de limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux en collectant le plus de données possibles. Il n’y a pas de possibilité de réaliser un traitement anti-inflammatoire ou anti-douloureux car le but du modèle est d’induire une inflammation. L'anesthésie par inhalation pour les actes nécéssitant une contention pouvant stresser l'animal et une analgésie locale en collyre seront utilisées pour les traitements intra_veineux. Les animaux anesthésiés seront maintenus jusqu'au réveil sur un support chauffant. Nous avons noté lors de protocoles précédents que les souris se recroquevillaient suite aux douleurs abdominales. Afin d’éviter la déshydratation des animaux, des biberons avec des embouts longs sont disposés au-dessus des cages permettant d’éviter aux souris de trop se relever. Les croquettes seront mises au fond de la cage afin de faciliter la prise alimentaire. Plusieurs sources d’enrichissement dans la cage (tunnel, papier) permettront d'améliorer leur environnement et leur confort d'hébergement. Une grille de scoring est utilisée afin d’évaluer précisément la douleur chez nos animaux permettant d'éviter toutes souffrances inutiles.
Choix des espèces
La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant les pathologies humaines. Les modèles de maladies inflammatoires digestives utiliseés dans ce projet permettent de mimer la physiopathologie dans toute sa complexité. Ce modèle nous permettra d'étudier l'impact de traitements tant au niveau physiologiue que au niveau cellulaire avec toutes les populations présentes (cellules de la muqueuse digestive, les cellules immunitaires...). Adultes, souris âgées de plus de 8 semaines afin d'avoir des souris avec un système immunitaire mature.
Etude du rôle du lactate neuronal sur la neurotransmission
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
795 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune subissant une chirurgie cérébrale de vingt à trente minutes ou une injection intracérébrale. Deux semaines de tests suivent, trois épreuves de coordination motrice de cinq minutes et une épreuve de motricité et d'anxiété de trente à soixante minutes. Le porteur prévoit que la suppression du transporteur étudié provoque chez les souris des troubles de la mémoire, de l'anxiété et une baisse de la psychomotricité, tout en écrivant qu'aucun effet indésirable majeur n'est attendu. L'objet du projet est de comprendre comment un transporteur de lactate participe à la communication entre neurones, les retombées pour les malades restant énoncées comme une possibilité.
Objectifs
Notre cerveau est fait de cellules appelées neurones, qui communiquent entre elles grâce à des messages chimiques. Ces messages, appelés neurotransmetteurs, sont fabriqués dans une partie du neurone et doivent voyager jusqu’à l’extrémité du neurone pour passer le message au suivant. Pour cela, ils sont transportés le long d’un “fil” appelé axone, grâce à de petits moteurs qui ont besoin d’énergie pour avancer. Nous avons découvert qu’une protéine appelée huntingtine, aide à organiser ce transport en contrôlant les moteurs et en aidant à produire l’énergie nécessaire, à partir du sucre. Cette énergie n’est pas produite par la voie métabolique canonique comme on le pensait, mais directement sur les petites bulles (vésicules) qui transportent les messages. Pendant ce transport, un "déchet" métabolique est fabriqué, et nous avons trouvé qu’il existe un transporteur spécial, qui aide à l'incorporer dans les vésicules avec les neurotransmetteurs. En bloquant ce transporteur, nous avons vu que le transport des messages et la communication entre neurones sont perturbés. Notre projet cherche donc à comprendre comment ce transporteur aide les neurones à bien communiquer.
Bénéfices attendus
Dans notre cerveau, certaines protéines aident les neurones à survivre et à bien fonctionner. Pour que ces protéines arrivent là où elles sont utiles, elles voyagent à l’intérieur des neurones grâce à des petits moteurs et à de l’énergie produite à partir du sucre. Nous avons découvert que l’acide lactique, fabriqué pendant cette production d’énergie, est très important pour que ce transport fonctionne bien et pour que les neurones puissent communiquer entre eux. Notre projet cherche à comprendre comment l’acide lactique circule et aide les neurones, surtout dans les parties du cerveau qui contrôlent le mouvement et la mémoire. Cela pourrait nous aider à mieux comprendre certaines maladies du cerveau et à trouver de nouveaux traitements.
Procédures
Les souris, anesthésiées, seront soumises à une chirurgie du cerveau de 20-30 minutes par souris, ou à une injection de 5 minutes par souris. De plus, des études comportementales, réparties sur une durée de deux semaines, seront effectuées pour évaluer l'effet de la suppression du transporteur sur la coordination motrice (3 tests de 5 minutes) et sur la motricité (globale) et l'anxiété avec un test d'une durée de 30 à 60 minutes.
Impact sur les animaux
Nous pouvons identifier plusieurs nuisances potentiellement attendues sur les animaux lors de l’expérimentation : 1) Un stress léger lors de la manipulation pour les injections et la chirurgie, pendant lesquelles les animaux seront anesthésiés. 2) Un risque de douleur post-opératoire ou post-injection. 3) Suite aux injections, nous pourrions voir apparaître certaines nuisances chez les animaux, qui sont difficilement identifiables à ce stade de l'étude. Nous pensons que cela pourrait provoquer des problèmes de mémoires voire de l'anxiété et une possible diminution de la psychomotricité. 4) Les tests comportementaux réalisés sont susceptibles de générer un stress chez nos animaux.
Devenir
La mise à mort de l'ensemble des animaux se justifie par le besoin d'obtenir les tissus cérébraux en vue des études biologiques qui permettront de comprendre les mécanismes du traitement.
Remplacement
Le projet analyse des réseaux neuronaux complexes. Il nous est impossible de remplacer le modèle animal vivant par des cultures cellulaires ou des simulations informatiques. Nos résultats sur des cultures de neurones nous ont déjà permis de valider les constructions virales et donc de réduire les nombre d'animaux testés.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à l’aide d’un test statistique d’estimation de la taille d’échantillon optimale grâce aux variances déterminées dans des études préliminaires de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en gardant suffisamment pour ne pas compromettre la validité des expériences qui seront menées. Nous prévoyons une analyse du comportement des animaux, suivi d’analyses post-mortem des cerveaux. Puisque nous avons observé que les résultats comportementaux pouvaient varier en fonction du sexe dans le modèle souris, tous les groupes seront composés de 50% d‘animaux mâles et 50% d’animaux femelles afin de pallier de potentielles disparités dans les résultats. Dans l’éventualité où aucune différence significative n’est observée entre mâles et femelles, les animaux des deux sexes seront regroupés au sein d’un même groupe de traitement afin d’augmenter la puissance des tests statistiques.
Raffinement
Ce projet vise à concilier une interprétation fiable des résultats et le respect du bien-être animal. Comme expliqué précédemment, aucun effet indésirable majeur n’est attendu chez l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages équipées d’une litière stérile et des matériaux permettant aux animaux de fabriquer leurs nids. Tous deux seront changés toutes les semaines. Les cages seront équipées d’un accès illimité à l’eau et à la nourriture standard, changés également toutes les semaines. Le transport des animaux sera effectué en cages occultées avec leurs nids et des croquettes mouillées dans la cage. Les groupes sociaux initialement formés dans les cages seront conservés lors du passage d’une animalerie à l’autre. Nous laisserons aux souris au moins une semaine d'acclimatation avant de commencer les expériences. Des points limites suffisamment précoces et adaptés aux procédures expérimentales ainsi que des critères d'arrêt des souffrances sont mis en place. 1) Pour les individus qui vont subir une chirurgie : afin de prévenir toute douleur post-opératoire supplémentaire pouvant affecter la récupération de l’animal, nous injecterons un analgésique avant la procédure chirurgicale, ensuite, toutes les 24 heures si l’animal présente des signes de douleur. Ces chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale volatile en maintenant une température constante, les yeux sont protégés de la dessiccation et un anesthésique local est injecté avant incision. Suite à la chirurgie, les souris sont placées sous une lampe chauffante jusqu’à leur réveil avec contrôle de la température. 2) Pour les injections les animaux seront anesthésiés une première fois pour les endormir, et seront ensuite maintenus sous anesthésie volatile pendant la durée de l'injection pour leur éviter du stress. Dans la littérature, aucun signe de douleur lié directement à ce type d'injection n'a pu être observé. Des points limites suffisamment précoces et adaptés ainsi que des critères d'arrêt des souffrances seront mis en place et l’état de santé des animaux sera surveillé régulièrement par des mesures de poids jusqu'a leur mise à mort.
Choix des espèces
Seule la souris permet actuellement de disposer facilement et rapidement, d'un modèle mammifère de maladie génétique par manipulation du génome. L'intérêt général du modèle souris, utilisé comme modèle préclinique, repose essentiellement sur la proximité physiopathologique avec l'espèce humaine (transférabilité des résultats), un élément nécessaire à une recherche translationnelle valide. L'utilisation de ce modèle est indispensable pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Nous utiliserons des animaux de 4 à 36 semaines. En effet, nous visons à étudier le rôle de cette protéine; spécifiquement dans les neurones mais aussi dans un ensemble complexe : un cerveau pleinement développé et mature.
Etude de la prolifération cellulaire dans un modèle murin pour le syndrome d’haploinsuffisance Dyrk1a
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les fœtus de ce projet portent l'inactivation d'une ou des deux copies d'un gène du développement cérébral, et le porteur précise qu'ils seront tués avant l'apparition des atteintes attendues. 126 souris vont être utilisées, 18 femelles gestantes et 108 fœtus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue. Les femelles reçoivent une ou deux injections de molécules marquant l'ADN aux jours 15 et 16 de gestation, les fœtus étant collectés le lendemain pour prélèvement des cerveaux. Le porteur explique l'effectif par le fait qu'un quart seulement des fœtus porte le génotype recherché, ce qui conduit à en produire 36 par expérience pour en analyser 32.
Objectifs
Le gène que nous étudions joue un rôle important à plusieurs étapes du développement du cerveau. Il intervient à la fois dans la multiplication des cellules qui donneront les neurones, dans leur transformation en neurones matures et dans leur bon fonctionnement. Pour que le cerveau se développe correctement, il faut que ce gène soit exprimé de manière équilibrée : trop d’activité de ce gène peut provoquer les troubles cognitifs que l’on observe dans la trisomie 21, alors qu’un manque d’activité cause un autre syndrome, souvent accompagné d’une petite taille du cerveau, de difficultés intellectuelles et de signes d’autisme. Jusqu’à présent, la plupart des recherches s’étaient concentrées sur le rôle de ce gène dans les neurones dits « excitateurs ». Nos travaux ont révélé qu’il est tout aussi essentiel pour un autre type de neurones, les neurones « inhibiteurs », qui servent à équilibrer l’activité du cerveau. En utilisant une approche expérimentale où nous pouvons désactiver ce gène uniquement dans les cellules destinées à devenir des neurones inhibiteurs, nous avons observé que la perte d’une copie du gène diminue déjà fortement le nombre de ces neurones dans une région du cerveau appelée striatum. Quand les deux copies du gène sont supprimées, cette région ne se forme plus du tout. Cette disparition des neurones vient surtout du fait que beaucoup d’entre eux meurent prématurément après leur naissance (un processus appelé apoptose). Nous avons aussi remarqué, à un stade plus tardif du développement du cerveau chez la souris (vers le 16e jour embryonnaire), que la multiplication des cellules souches neuronales est perturbée : certaines zones où elles se divisent sont plus grandes, et des cellules continuent à se diviser là où elles devraient normalement avoir arrêté pour devenir des neurones matures. Nous cherchons maintenant à comprendre plus précisément comment la perte de ce gène modifie la façon dont ces cellules souches progressent vers leur forme finale de neurones, et comment elles régulent leur cycle de division.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de caractériser les défauts de progression et de sortie du cycle cellulaire lié à un déficit du gène étudié et ainsi de mieux comprendre les mécanismes perturbés dans la neurogénèse des neurones inhibiteurs dans le syndrome associé à la perte du gène étudié. Ces analyses permettront à terme de proposer des cibles thérapeutiques pour ce syndrome.
Procédures
Un tiers des animaux recevra deux molécules permettant de marquer l'ADN, administrées à 1h30 d'intervalle. Les deux autres tiers des animaux ne recevront qu’une des deux molécules.
Impact sur les animaux
Les femelles seront soumises à une douleur légère de courte durée lors des injections. Aucun effet indésirable n’est attendu avec l’administration des molécules. Les foetus seront mis à mort avant apparition des phénotypes dommageables attendus sur ces modèles.
Devenir
Toutes les femelles gestantes et les fœtus sont mis à mort pour récupérer les cerveaux des fœtus pour les analyses immunohistologiques.
Remplacement
Différentes alternatives existent pour l’étude de la prolifération et l’analyse du cycle cellulaire, notamment des modèles in silico, des cultures cellulaires et des organoïdes striataux permettant d’étudier certaines étapes du développement striatal in vitro. Mais chacune de ces alternatives présente des limites majeures. Les modèles in silico, bien qu’utiles pour simuler certains aspects du cycle cellulaire, reposent sur des données préexistantes et ne permettent pas d’obtenir des mesures expérimentales précises des dynamiques de prolifération cellulaire in vivo. Les cultures cellulaires permettent de suivre la progression du cycle cellulaire mais ne reproduisent pas les conditions physiologiques. Les organoïdes, bien que capables de reproduire en 3D l’organisation cellulaire et la diversité neuronale du striatum embryonnaire, manquent encore de standardisation et de reproductibilité. De plus, il leur manque le microenvironnement régional embryonnaire (gradients de signaux moléculaires et morphogénétiques présent dans le télencéphale ventral régulant la prolifération et la différenciation des progéniteurs) ainsi qu’un environnement physiologique complet (système de vascularisation) qui n’est retrouvé que sur des embryons entiers. L’utilisation du modèle animal, notamment la souris qui est génétique et physiologiquement proche de l’homme reste le modèle de choix pour cette étude de pathologie humaine.
Réduction
La stratégie expérimentale consiste à analyser les cellules en prolifération dans le cerveau de souris contrôle, ou ayant une inactivation pour une ou les deux copies du gène étudié grâce à différents marqueurs du cycle cellulaire et au comptage des cellules marquées. Des analyses similaires dans la littérature montrent que 8 échantillons par génotype sont nécessaires afin d’obtenir des résultats exploitables au niveau statistique. Seulement ¼ des foetus aura le génotype attendu. Nous prévoyons trois procédures différentes pour les analyses et aurons besoin, pour chaque procédure un minimum de 8 x 4 =32 fœtus par procédure. Comme une femelle produit en moyenne 6 petits par portée, nous devrons produire 6 portées et donc 6 x 6 = 36 foetus au lieu de 32. Nous utiliserons donc un total de 6 femelles x 3 expériences = 18 et un total de 36 foetus x 3 expériences = 108 foetus. Un total de 126 animaux seront utilisés.
Raffinement
Les femelles seront soumises à un stress et une douleur légère de courte durée lors des injections. Après l’injection, nous vérifierons qu’il n’y a pas de saignement au site d’injection, auquel cas une ouate sèche sera appliquée. Nous observerons le comportement de la souris après injection afin de détecter toute douleur ou complication post-injection. L’administration des molécules n’entraine pas de d’effets indésirables que ce soit sur la mère ou sur les foetus. Ceux-ci seront mis à mort avant apparition des phénotypes dommageables attendus sur ces modèles.
Choix des espèces
Cette analyse s’inscrit dans une étude plus large visant à comprendre les origines cellulaires des déficits cognitifs observés dans les pathologies touchant la neurogénèse. Pour cela, la souris est un modèle de choix car elle est anatomiquement, physiologiquement et génétiquement proche de l’Homme. Elle permet l’étude in vivo de mécanismes neurophysiologiques qui est indispensable à la compréhension des pathologies que nous étudions. De plus, de nombreux outils de manipulation génétique sur ces animaux ont été mis en place, permettant d’avoir des modèles génétiques des pathologies observées en l’absence de mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la maladie humaine. Des femelles en âge de procréer (6 semaines-8 mois) seront utilisées. Les injections se feront aux stades embryonnaires E15.5-E16.5 et les foetus collectés au stade E16.5. Ce stade correspond au stade d’apparition d’une augmentation de la zone proliférative observée chez les mutants.
Rôle causal du microbiote intestinal dans l’addiction à l’alcool
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Hébergées seules pendant toute la durée des procédures, les souris reçoivent treize gavages de matière fécale et sont isolées une heure chaque matin pour qu'on récupère leurs crottes. 365 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyse du cerveau, de l'intestin et du foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Il s'agit d'établir si le microbiote intestinal cause la perte de contrôle de la consommation d'alcool, l'anxiété du sevrage et la rechute, et le porteur reconnaît que le gavage peut provoquer une fausse route ou une lésion mécanique. Il annonce une heure de tests comportementaux au total par animal pour évaluer le comportement lié à l'alcool, sans préciser lesquels.
Objectifs
Le rôle causal du microbiote intestinal (MI) dans la maladie alcoolique du foie a été démontré et est actuellement une piste thérapeutique pour améliorer la prise en charge des patients. En revanche, il existe peu de données sur le rôle du MI dans l’addiction à l’alcool. Néanmoins quelques publications et données préliminaires permettent de poser l’hypothèse que le MI a un rôle dans l’addiction à l’alcool. En particulier, des données obtenues par les déposants ont montré qu’il y a un MI spécifique lié à l’addiction chez les souris. Notre objectif est donc de mieux comprendre le rôle de ce MI et statuer sur son rôle causal. L’addiction à l’alcool ou trouble de l’usage de l’alcool est un trouble chronique récidivant qui englobe : (1) une perte de contrôle de la consommation d’alcool, (2) la compulsion, caractérisée par une consommation d'alcool en dépit des conséquences néfastes et au détriment d'autres occupations, (3) la dépendance, caractérisée par le désir irrépressible de boire de l’alcool, (4) les symptômes du sevrage après l'abstinence mimant un syndrome d'anxiété, (5) la rechute après l’abstinence. Dans cette étude, nous allons nous focaliser sur le rôle causal du MI dans la consommation d’alcool (1) l’anxiété liée au sevrage (4) et la rechute (5).
Bénéfices attendus
Cette étude examinera le rôle causal du microbiote intestinal sur différents symptômes de l’addiction à l’alcool, la consommation d’alcool, le syndrome d’anxiété lié au sevrage et la rechute post-abstinence. Les résultats de cette étude permettront de définir le rôle causal du microbiote intestinal dans les différents symptômes liés au mésusage de la consommation d’alcool qui concernent pour ce projet son rôle dans la perte de contrôle vis-à-vis de la consommation d’alcool, l’anxiété qui est liée au manque d’alcool durant la période de sevrage et la rechute. Cela permettra de proposer pour des études ultérieures de moduler le microbiote intestinal, par exemple, par des prébiotiques ou probiotiques pour restreindre ces symptômes.
Procédures
Nous effectuerons des recueils fécaux (3 crottes) sur animal vigil sur toutes les souris. Le matin (9h) les animaux seront isolés durant 1h maximum, pour la récupération des fèces (3 crottes). Les souris sont ensuite remises dans leurs cages initiales. Les souris recevront des gavages récurrents, chaque gavage dure environ 20 secondes (contention comprise), au total 13 gavages seront effectués sur un même animal. Des tests comportementaux seront effectués sur les animaux afin d’évaluer le comportement lié à la consommation d’alcool. Chacun des tests sera réalisé une fois sur chaque animal. L’ensemble des tests comportementaux sera au total de 1 heure maximum pour chaque animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances pour ces animaux sont modérées dans la mesure où les souris sont hébergées seules durant toutes les procédures. Le gavage pour la transplantation de microbiote fécal sera fait par des chercheurs expérimentés, réduisant le risque d’une fausse route ou de lésion mécanique. Néanmoins, bien que le geste technique soit maitrisé par les expérimentateurs, il peut y avoir exceptionnellement des lésions mécaniques. Les tests comportementaux, bien qu’indolores, entraînent une sortie du cadre familier, ce qui peut provoquer un inconfort passager (anxiété légère, agitation, baisse d’exploration ou d’appétit). Ces nuisances sont transitoires et limitées.
Devenir
Au terme des procédures, les souris seront euthanasiés pour analyse post mortem des cerveaux, intestins, foie et le séquençage du microbiote.
Remplacement
Dans l’état actuel des connaissances modéliser in vitro ou in silico les mécanismes biologiques des troubles de l’usage d’alcool n’est pas possible. Dans le cadre de ce projet, il s’agit d’évaluer une consommation d’alcool dépendante du microbiote intestinal et d’analyser l’état de la barrière digestive dont le système nerveux intestinal et d’analyser l’impact de ce microbiote intestinal sur des dysfonctions d’organes tels que le foie et le cerveau. Le recours à l’expérimentation animale est donc nécessaire pour étudier les interactions entre ces différents organes, le microbiote intestinal et le comportement lié à l’usage d’alcool.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé comme minimal grâce à une approche statistique, en se basant sur la littérature précédente dans le même domaine. L'élément le plus important pour la réduction est l'utilisation des mêmes animaux est d’étudier de manière séquentielle dans les procédures, le trouble de l’usage à l’alcool, le syndrome d’anxiété lié au sevrage et la rechute après abstinence.
Raffinement
Au cours des semaines une surveillance quotidienne sera entreprise pour veiller au bien-être des animaux (quantité de boisson et de nourriture adéquats). Un suivi du poids des animaux, de la qualité de la fourrure des animaux seront pratiqués de façon hebdomadaire la quantité de boisson ingérée eau et alcool sera mesurée tous les jours. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués tout au long du projet.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car les mécanismes cellulaires développés dans le trouble de l’usage d’alcool sont proches de ceux observés chez l’homme. Cette espèce est largement utilisé dans la littérature comme modèle de consommation d’alcool. L’évaluation pour l’addiction à l’alcool et les tests comportementaux seront effectués sur des souris adultes (à partir de 6 semaines), puisque nous nous intéressons à cette pathologie chez l’adulte.
Evolution des réseaux impliqués dans la fonction sexuelle après lésion de la moelle épinière chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système urogénital
Pour cartographier les réseaux de neurones de la fonction sexuelle chez des animaux devenus paraplégiques, 225 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Chacun subit deux chirurgies d'une heure, une lésion de la moelle épinière puis, quinze jours plus tard, une injection de virus traceur, avant d'être perfusé quatre jours après. Quatre-vingt-dix rats sont soumis à des tests de fonction érectile de trente minutes, par réflexe de dorsiflexion, stimulation du pénis ou injection d'un composé inducteur, et soixante à des tests d'éjaculation par stimulation mécanique ou injection. Le porteur affirme que la stimulation du pénis est sans douleur en s'appuyant sur la bibliographie, tout en reconnaissant qu'une irritation reste possible, et prévoit la mise à mort de tout animal dont les signes de douleur persistent au-delà de quarante-huit heures.
Objectifs
Les lésions de la moelle épinière sont un problème de santé important, avec une incidence annuelle de 15 à 52.5 cas par million, touchant des individus jeunes et en bonne santé. Ces lésions causent une paralysie et une perte de sensations bien connues, mais également une dysfonction du système autonome, qui est la partie du système nerveux qui régule les fonctions autonomes telles que la respiration, les battements du coeur ou encore la digestion. Ces dysfonctions autonomes sont, entre autres, des dysfonctions cardio-vasculaires, génito-urinaires, gastrointestinales… et altèrent considérablement la qualité de vie ainsi que l’espérance de vie du patient. Des études de qualité de vie ont montré que pour la majorité des paraplégiques, la récupération de la fonction sexuelle augmenterait drastiquement leur qualité de vie. Les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle ne sont pas encore bien compris, il est donc important d'étudier ces réseaux dans la physiologie et dans la pathophysiologie de manière à déterminer avec plus de précision de nouvelles cibles thérapeutiques, afin de restaurer la fonction sexuelle chez les paraplégiques.
Bénéfices attendus
Les lésions de la moelle épinière présentent une incidence dramatique sur tous les aspects de la vie quotidienne individuelle. Les études de qualité de vie montrent que la restauration de la fonction sexuelle chez les paraplégiques et les tétraplegiques améliorerait considérablement leur qualité de vie. Par ce projet, nous espérons en savoir plus sur les mécanismes neuronaux de la fonction sexuelle, de manière à trouver un traitement compatible avec leurs deficits.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à deux chirurgies d’une durée maximale d’une heure chacune. Ils auront d’abord une lésion de la moelle épinière, puis, quinze jours plus tard, recevront une injection de virus avant d’être perfusés quatre jours après cette injection. Quatre-vingt-dix rats seront évalués pour la fonction érectile juste avant la perfusion : 30 seront testés pour le réflexe de dorsiflexion du pénis (réflexe évaluant la fonction sexuelle, durée maximale : 30 min), 30 seront testés à l’aide d’une stimulation douce du pénis (30 min max), et 30 seront testés après l’injection d’un composé connu pour induire une érection (30 min max). Soixante rats seront évalués pour la fonction éjaculatoire juste avant la perfusion : 30 seront testés après l’injection d’une molécule connue pour induire une éjaculation (30 min max) et 30 seront testés à l’aide d’une stimulation mécanique (30 min max).
Impact sur les animaux
La lésion de la moelle épinière va induire chez les animaux les mêmes problèmes que ceux rencontrés par les patients : des difficultés locomotrices du train arrière pouvant être largement compensées par les pattes avant et une cage d'hébergement adaptée. Les injections de virus peuvent conduire à de légères douleurs. L'infection au niveau des sutures est rare mais possible. L'utilisation de l'anesthésie gazeuse peut induire des anomalies cardiovasculaires et respiratoires qui seront monitorées visuellement lors des chirurgies. Les injections peuvent induire un léger stress transitoire, mais les composés injectés sont décrits dans la littérature pour ne pas induire d'effets délétères aux doses choisies. La contention des animaux peut également engendrer un stress chez l'animal. Enfin, la stimulation du pénis est sans douleur, les paramètres de stimulation proviennent de la bibliographie. Cependant, une irritation du pénis est possible.
Devenir
L'expérience que nous réalisons avec le virus nous permet de tracer les réseaux de neurones impliqués dans la fonction sexuelle. Afin de visualiser ces réseaux, nous avons besoin d'euthanasier les animaux pour récupérer les tissus d'intérêt.
Remplacement
Les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle étant pas ou peu connus, aucune modélisation n'est possible, donc l'utilisation d'animaux est indispensable. De plus, cette fonction est possible grâce à l'intéraction de multiples systèmes : hormonal, sensoriel, autonome et moteur. L'étude de cette fonction nécessite donc un organisme entier.
Réduction
Afin de reduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, plusieurs étapes de cette pré-étude seront faites sur les mêmes animaux. Le nombre d'animaux utilisés dans chaque procédure a été déterminé de manière à avoir des résultats statistiquement significatifs, avec les tests adaptés, et le moins d'animaux possible. En cas de surestiation du nombre d'animaux dans une procédure, nous n'inclurons évidemment pas d'animaux supplémentaire dans la procédure.
Raffinement
Pour une pratique plus éthique, les chirurgies ont été mises au point préalablement sur des cadavres récupérés auprès d’autres chercheurs. Cette formation a été réalisée sous la tutelle de notre vétérinaire. Les premières chirurgies seront également effectuées en sa présence afin de limiter les erreurs pouvant engendrer des douleurs. Une analgésie pré-opératoire est prévue, ainsi qu’une analgésie post-opératoire pendant trois jours. Les animaux seront surveillés quotidiennement, et des soins appropriés seront apportés en cas de signes de mal-être ou de douleur, avec un contact du vétérinaire et de la structure de bien-être animal le jour même ou le lendemain selon la gravité. Si un animal présente des signes de douleur persistants au-delà de 48 h, ou sur recommandation du vétérinaire, il sera euthanasié. Des points limites ont été définis et seront systématiquement appliqués pour garantir l’arrêt immédiat des procédures en cas de signes de souffrance ou de détresse non contrôlables. L’environnement des animaux sera enrichi avec des tunnels et du matériel de nidification. Pour la contention, une phase d’habituation quotidienne avec récompense sera mise en place avant le début de l’expérimentation.
Choix des espèces
Le rongeur est un modèle facile à héberger, dont la reproduction est rapide et dont la physiologique reste malgré ses différences proches de celle l'humain. Le rat est particulièrement compatible avec notre projet car sa taille supérieure à celle de la souris permet de faciliter les chirurgies. De plus il existe de nombreux points communs entre le rat et l'humain quant à la réparation cellulaire de la moelle épinière. Enfin nous avons choisi le même modèle que sur l'ensemble des précédents projets scientifiques. Nous utiliserons des animaux adultes car ils doivent être sexuellement actifs (8 à 10 semaines au début des expérimentations)
Modèles expérimentaux de dégénérescence rétinienne induite par une ischémie reperfusion transitoire
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Évaluer l'efficacité et la tolérance de traitements de la rétine, et former du personnel à des gestes professionnels, ces deux finalités se superposent ici. 1 100 rats vont être utilisés, dont 1 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et sont tués à l'issue pour analyse des yeux. Un œil par animal subit soit le pincement des vaisseaux et des nerfs qui l'irriguent, soit une élévation de sa pression interne, pendant trente à soixante minutes sous anesthésie, puis des injections dans ou autour de l'œil une à deux fois par semaine et des collyres jusqu'à huit fois par jour. Une centaine d'animaux écartés de l'étude pour un défaut de l'œil repéré avant le début des procédures sont réorientés vers d'autres expériences.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est de mettre en place et d’utiliser des modèles expérimentaux afin de mieux comprendre les dommages que peut subir la rétine (la partie de l’œil qui capte la lumière) lorsqu’elle manque temporairement de sang, comme cela peut arriver dans certaines maladies de l’œil. Ce type de problème, appelé ischémie rétinienne, est lié à plusieurs maladies comme le glaucome, la rétinopathie diabétique ou l’occlusion d’une artère de la rétine. Ces maladies peuvent entraîner une perte de vision. Ces modèles, utilisant des rats, permettent de bloquer temporairement le flux sanguin vers la rétine, puis le rétablir. Ces techniques permettent d’observer les réactions de l’œil, comme le stress, l’inflammation et la mort de certaines cellules. Les premières cellules touchées sont celles qui envoient les signaux visuels au cerveau. Ensuite, d’autres types de cellules de la rétine sont affectées selon la durée du manque de sang. Des cellules de soutien dans l’œil réagissent aussi, ce qui aggrave l’inflammation et les dégâts. Ces modèles aident à comprendre les mécanismes en jeu dans les lésions de la rétine. Ils servent aussi à tester des traitements potentiels pour protéger les cellules de l’œil, réduire l’inflammation ou le stress, avant de passer à des essais chez l’humain. En résumé, ce projet fournit des outils précieux pour mieux comprendre comment la rétine est endommagée lors d’un manque de sang, et pour développer de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu de ce projet est de développer des modèles expérimentaux fiables permettant d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements destinés à protéger ou réparer la rétine après une lésion. La recherche médicale évolue rapidement, et il est essentiel de pouvoir tester ces traitements dans des conditions rigoureuses, tout en respectant les principes du bien-être animal. Grâce à ces modèles, il sera possible de simuler des atteintes rétiniennes similaires à celles observées chez l’humain, comme dans le glaucome ou certaines maladies vasculaires de l’œil. Cela permettra d’observer précisément l’effet des traitements sur les cellules de la rétine et de mesurer leur impact à l’aide d’outils non invasifs d’imagerie et d’électrophysiologie par la mesure de l’activité électrique de la rétine. Ces études contribueront à identifier les molécules les plus prometteuses, à ajuster les doses et à mieux comprendre les mécanismes d’action, tout en garantissant une approche éthique et encadrée.
Procédures
Les animaux inclus dans ce projet seront soumis à différentes interventions expérimentales, réparties sur une période de 1 à 4 semaines selon les résultats obtenus avec les traitements testés. Concernant les procédures chirurgicales d’induction de la pathologie, deux méthodes seront utilisées, chacune pratiquée une seule fois sur un œil par animal. La première consiste à pincer les vaisseaux et les nerfs qui vascularisent et innervent l’œil. La seconde consiste à augmenter la pression dans l’œil. Ces procédures, réalisées sous anesthésie générale et locale, durent entre 30 et 60 minutes. Concernant les évaluations, différents examens seront réalisés une fois par semaine comme la mesure de l’activité neuronale de l’œil, l’évaluation anatomique par imagerie optique et biomicroscopie. Les deux premiers examens nécessitant une immobilisation complète de l’animal seront réalisés sous anesthésie générale, et regroupés dans une même session pour limiter le nombre d’anesthésies. Chaque examen dure quelques minutes. L’administrations des traitements se feront par : 1. L’applications de gouttes. Cette procédure nécessite une contention légère, d’une durée d’1 à 2 minutes et réalisée 3 fois par jour avec un maximum de 6 à 8 fois par jour. 2. Les injections sous-cutanées, intramusculaires ou intrapéritonéales. Ces procédures, également très rapides (1 à 2 minutes) sont réalisées sur animal vigile. 3. Injections intra- ou péri-oculaires sont réalisées sous anesthésie locale et générale si nécessaire, à une fréquence de 1 à 2 fois par semaine. Ces procédures durent environ 5 minutes par animal et nécessitent l’utilisation d’un microscope chirurgical. Des prélèvements biologiques seront peut-être nécessaires afin de doser le principe actif ou des marqueurs de la maladie. Pour cela, des prélèvements sanguins ponctuels pourront être réalisés et ne dépassent pas 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables anticipés dans le cadre de ce projet sont considérés comme modérés. L’expérience acquise lors d’études antérieures, ainsi que les données issues de la littérature scientifique, indiquent que les manifestations les plus fréquentes incluent : 1. une rougeur conjonctivale liée à une inflammation locale modérée lors d’injections ou d’administrations, 2. un léger saignement réversible au site d’injection, ou d’incision, 3. un trouble transitoire ou une opacification de la cornée. L’élévation de la pression intraoculaire induite dans ces modèles sera transitoire et réversible, et ne devrait pas générer de douleur manifeste après le réveil de l’animal. Les examens et les administrations nécessitent une contention brève des animaux, pouvant induire un stress ponctuel de quelques minutes. Des mesures spécifiques seront mises en place pour limiter cet impact (habituation, manipulation douce, environnement calme). Certaines procédures, telles que les injections intra ou péri-oculaires ou les examens nécessitant une immobilisation prolongée, seront réalisées sous anesthésie légère, afin de garantir le confort de l’animal. Ces anesthésies peuvent occasionner une gêne transitoire ou un léger saignement, mais ne présentent pas de risque significatif à long terme.
Devenir
A l'issue de la procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...). Mais les animaux n’ayant pas suivi la totalité de la procédure (estimé à environ 10%, hormis ceux exclus pour cause de points limites) pourront être réutilisés dans d’autres procédures expérimentales compatibles avec l’avis du vétérinaire. Ces animaux sont des animaux qui sont exclus de l'étude en raison d'un défaut anatomique ou physiologique détecté aux examens de baseline au niveau de l'œil avant le début de l’étude. Ces animaux n'auront pas reçu d'induction de la pathologie, ni d'administration de traitement, seulement des examens qui ne sont pas invalidants mais qui potentiellement nécessitent une anesthésie.
Remplacement
L’œil est un organe très complexe, composé de nombreuses parties (cornée, cristallin, rétine…) qui interagissent entre elles et avec le reste du corps. Il subit en permanence des variations mécaniques, chimiques et biologiques qui influencent son fonctionnement et sa réaction aux traitements. Des techniques comme les cultures cellulaires, les organoïdes ou les simulations informatiques existent, mais elles ne peuvent pas reproduire toutes les interactions présentes dans un œil vivant. Par exemple, elles ne simulent pas correctement les effets sur l’ensemble du corps, les variations de pression dans l’œil ou bien les réactions complexes liées à des maladies comme le glaucome. C’est pourquoi les modèles animaux sont ici encore indispensables car ils permettent premièrement de reproduire plus fidèlement les conditions du glaucome. Deuxièmement, de tester l’efficacité et la tolérance de nouveaux traitements dans un organisme vivant. Troisièmement d’étudier les effets à long terme sur la rétine et le nerf optique dans un environnement complet.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été délibérément limité afin de respecter les principes éthiques, tout en garantissant une analyse statique fiable des résultats. En fonction des résultats, les outils statistiques à notre disposition permettront, le cas échéant, d’ajuster encore à la baisse le nombre d’animaux inclus dans les procédures, sans compromettre la validité scientifique des conclusions. Dans une démarche de réduction du nombre d’animaux utilisés, plusieurs stratégies complémentaires seront mises en œuvre : Utilisation de méthodes non invasives pour le suivi de la pathologie (imagerie rétinienne, etc.), permettant de réaliser des suivis longitudinaux sur les mêmes individus, sans nécessité de mise à mort à chaque point d’analyse. Chaque fois que cela est scientifiquement pertinent, les deux yeux d’un même animal pourront être analysés, ce qui permet de doubler les données collectées sans augmenter le nombre d’animaux. Afin l'optimisation des protocoles expérimentaux permettra de limiter la variabilité interindividuelle et maximiser la robustesse des résultats.
Raffinement
Un suivi quotidien rigoureux des animaux sera mis en place tout au long des études, afin de détecter précocement tout signe de stress, d’inconfort ou d’effet indésirable lié aux procédures expérimentales. Ce suivi permettra d’intervenir rapidement si nécessaire, dans le respect des points limites prédéfinis, conçus pour être précoces, prédictifs et adaptés à la pathologie étudiée. Ces points limites visent à minimiser toute douleur potentielle et à garantir une prise en charge rapide et éthique. Les animaux seront hébergés en groupe, dans des cages enrichies contenant nourriture et eau en libre accès et à volonté, ainsi que des éléments d’enrichissement environnemental (abris, matériaux à ronger) favorisant leur bien-être psychologique et comportemental. Les examens réalisés pour évaluer la pathologie sont non invasifs et comparables à ceux pratiqués en ophtalmologie humaine ou vétérinaire. Lorsque l’immobilité de l’animal est requise pour garantir la qualité des mesures, une anesthésie légère pourra être administrée, dans le seul but d’assurer le confort de l’animal et de limiter le stress. Ce projet a été soumis à l’évaluation d’un comité d’éthique compétent, et sera étroitement suivi par la structure en charge du bien-être animal au sein de l’établissement. Toutes les procédures seront réalisées par un personnel formé et expérimenté, dans le strict respect des réglementations en vigueur et des principes éthiques de l’expérimentation animale.
Choix des espèces
L'espèce sélectionnée pour ce projet présente des caractéristiques anatomiques, physiologiques et métaboliques largement documentées dans la littérature scientifique, ce qui facilite l’extrapolation des résultats vers l’humain, en particulier dans le contexte des pathologies oculaires telles que le glaucome. Ces espèces sont couramment utilisées dans les modèles expérimentaux validés de glaucome et d’hypertonie oculaire notamment. Leur emploi repose sur une expérience accumulée dans la communauté scientifique, garantissant la reproductibilité des résultats et la comparabilité avec d’autres études précliniques. Les animaux seront des jeunes adultes âgés au minimum de 6 semaines pour les rats correspondant à la maturité de la rétine.
Intérêt thérapeutique la prise en charge de du cancer du rein et du mélanome via un traitement par anticorps humain-spécifique dans un modèle murin syngénique dérivé de lignées cellulaires
- Recherche appliquée
- Cancers
Cinq prises de sang en une semaine sur animal vigile pour l'étude de pharmacocinétique, puis deux injections par semaine pendant quatre semaines pour les animaux traités. 436 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, après une greffe de cellules cancéreuses sous la peau. Le porteur teste un anticorps dirigé contre une protéine surexprimée dans le mélanome et le cancer du rein, combiné à des traitements du système immunitaire, et signale que la tumeur peut ulcérer la peau au point de greffe. Il indique avoir déjà obtenu avec cet anticorps une inhibition seulement partielle de la croissance tumorale dans un précédent modèle murin.
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer le potentiel thérapeutique d’une nouvelle stratégie ciblant une protéine impliquée dans le développement du mélanome et du cancer du rein à cellules claires. Actuellement, les modulateurs du système immunitaire constituent le traitement de référence pour le mélanome et le carcinome à cellules rénales. Toutefois, leur efficacité reste limitée du fait d’une faible proportion de réponses complètes. L’ère actuelle repose donc sur des combinaisons thérapeutiques, pour améliorer les réponses tumorales et la survie. Notre projet s’inscrit clairement dans cette démarche, en explorant de nouvelles combinaisons permettant de renforcer l’efficacité tout en maîtrisant la tolérance. Nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement une protéine fortement surexprimée dans les mélanomes et les carcinomes à cellules rénales par rapport au tissu normal, et qui pourrait être une cible thérapeutique intéressante dans la prise en charge de ces cancers. Nous avons montré que notre anticorps conduisait à une inhibition partielle de la croissance du cancer du foie dans un modèle de souris ne présentant pas de système immunitaire. Nous avons également montré que le traitement de cellules immunitaires par notre anticorps permet de moduler leur activité. Ceci suggère que notre anticorps pourrait améliorer l’efficacité des thérapies existantes en ciblant le système immunitaire. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la progression du des cancers exprimant fortement cette protéine et d’ouvrir de nouvelles pistes de traitement en combinant notre anticorps et des traitements ciblant le système immunitaire.
Bénéfices attendus
Actuellement, les traitements ciblant le système immunitaire sont recommandés dans la prise en charge du mélanome et du cancer du rein, mais leur efficacité reste limitée. Cette étude permettrait le développement clinique de nouvelles thérapies et ainsi contribuer à améliorer la prise en charge des patients à l’avenir pour le traitement des cancers où la protéine que nous avons identifiée est surexprimée et associée à un mauvais pronostic vital. Notre projet est une étape vers la mise en place de nouveaux traitements des cancers. Nous pensons que notre anticorps peut améliorer l’efficacité des thérapies actuelles qui ciblent le système immunitaire et ainsi la prise en charge des malades dans le futur.
Procédures
Pour l’étude de pharmacocinétique, les animaux recevront une injection unique d’anticorps sur animaux vigiles. Cette injection est réalisée en moins d’une minute. Les animaux subiront 5 prélèvements de sang en une semaine. Chaque prélèvement est réalisé sur animaux vigiles et prend environ une minute à être réalisé. Tous les animaux du projet recevant la greffe de cellules cancéreuses les animaux seront soumis à une injection unique sous la peau de ces dernières. Cette injection prend environ une minute à être réalisée sur animaux anesthésiés. Certains animaux recevront un traitement par anticorps 2 fois par semaine pendant 4 semaines par injection réalisée sur animal vigile. Tous les animaux subiront un prélèvement de sang terminal sur animal anesthésié . Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisée en environ 1 minute.
Impact sur les animaux
Les injections répétées peuvent parfois engendrer une induration ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection. Dans certains cas la croissance de la tumeur sous cutanée peut entrainer l’apparition d’une ulcération cutanée au niveau du site d’implantation des cellules. Un stress physique lors de la manipulation et de la contention nécessaires à l’injection des traitements sont attendus, mais de courte durée.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissus qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Afin de remplacer les études in vivo, nous avons procédé à des études in vitro sur lignées cellulaires et ex vivo sur des tissus de patients afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite maintenant une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier avant transposition clinique chez l’humain.
Réduction
Afin de réduire la quantité de groupes d’étude, nous prévoyons d’adopter une démarche pas-à-pas, en améliorant au fur et à mesure les conditions d’étude de notre anticorps. Les tailles d’effectifs ont été déterminées à priori grâce à un logiciel dédié afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont. L’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification et des briques de tremble à ronger. Les animaux seront maintenus en groupe. Des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Les procédures pouvant entrainer du stress ou de la douleur sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie. Les animaux seront soumis à une période d’acclimatation de 7 jours à réception ainsi qu’une semaine d’habituation à la contention afin de diminuer le stress lié à cette procédure.
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme notamment du point de vue immunologique. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques ciblant le système immunitaire actuellement prescrites chez l’homme. Les animaux seront utilisés à un âge adulte minimum de 8 semaines afin qu’ils présentent un système immunitaire mature.
Effets de la modulation du niveau d’activité physique sur le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie utilisée dans le cancer du sein – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Enfermées quatre jours dans des cages de 330 cm² sans possibilité de se suspendre, des souris reçoivent des chimiothérapies utilisées contre le cancer du sein, par injections espacées d'une à trois semaines. 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvements de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent des tests de force et de fonction musculaire ainsi que des tests d'effort maximal de dix à vingt minutes, avant et après le traitement. Le porteur décrit la réduction de l'espace comme une "altération mineure du bien-être animal" à "faible nuisance physiologique", alors que le projet l'organise pour aggraver la fonte musculaire provoquée par la chimiothérapie.
Objectifs
La chimiothérapie utilisée pour traiter le cancer du sein précoce entraîne de nombreux effets secondaires sur le muscle squelettique, affectant à la fois sa quantité et sa qualité. Les patientes traitées présentent diverses altérations musculaires, comme une atrophie, qui contribuent à la diminution des capacités fonctionnelles. Ces altérations, observées après un traitement par chimiothérapie, varient en fonction de la molécule utilisée. Par ailleurs, la réduction de l’activité physique, fréquemment observée chez les patientes, aggrave probablement ces altérations musculaires. En effet, la diminution des contraintes mécaniques et métaboliques exercées sur les muscles entraîne des effets similaires à ceux induits par la chimiothérapie. L'interaction entre ces deux facteurs reste difficile à dissocier chez la patiente, ce qui justifie l’utilisation d’un modèle animal. À l'inverse, l’exercice, qui augmente les stimuli mécaniques et métaboliques, pourrait prévenir ces altérations, bien que ces bénéfices n’aient été observés que chez des sujets sains avec des preuves scientifiques robustes. Cependant, les effets aigus, chroniques et différés de l'exercice dans le contexte de l'atrophie musculaire induite par la chimiothérapie demeurent largement méconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier, dans un modèle murin, l'impact de la modulation de l’activité physique sur l’atrophie musculaire induite par la chimiothérapie. L’étude 1 caractérisera les effets combinés de la réduction de l’activité physique et des chimiothérapies sur les altérations musculaires, tandis que l’étude 2 explorera les effets aigus, chroniques et différés de l’exercice sur ces altérations. MODIFICATION : PLUS PRECISEMENT, LE TURNOVER PROTEIQUE, QUI COMPREND LA SYNTHESE ET LA DEGRADATION PROTEIQUE), SERONT ETUDIES AFIN D’AVOIR DE COMPRENDRE LES MECANISMES QUI REGULENT LA MASSE MUSCULAIRE.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples au niveau fondamental et au niveau de l’application clinique possible. Tout d’abord, la caractérisation de l’interaction entre la réduction du niveau d’activité physique et la chimiothérapie sur les altérations musculaires permettra de proposer un modèle murin plus proche de la réalité clinique. En effet, étant donné que les patientes atteintes d’un cancer du sein ont une réduction de leur niveau d’activité physique après l’administration de chimiothérapie, il est probable que cette réduction, induite dans le modèle murin, exacerbe les effets de la chimiothérapie sur le tissu musculaire. D’autre part, l’étude des effets aigus, chroniques et différés de l’exercice permettra d’un point de vue fondamental de caractériser les voies de signalisation cellulaires sous-jacentes et d’un point de vue clinique d’adapter la prise en charge des patientes. En effet, nous pensons que de manière aigue, l’exercice pourrait prévenir une partie des altérations musculaires. Si nous montrons ces bénéfices, cela aboutira à une preuve de concept et un changement de prise en charge clinique. Il sera alors recommandé de pratiquer de l’exercice juste avant l’administration de chaque dose de chimiothérapie. Enfin, la caractérisation des effets différés de l’exercice et de la chimiothérapie permettra d’indiquer aux patientes si la pratique d’exercice spécifique doit se poursuivre au-delà du traitement.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, nous allons administrer des traitements de chimiothérapies. Pour l'étude avec administration aigu : une injection sur animal vigile, d'une durée de quelques secondes, sera effectuée sur les animaux. Lorsque les chimiothérapies seront administrées par injection de manière chronique, celles-ci seront espacées de 1 à 3 semaines selon le type de molécule administrée. Pour répondre aux questions scientifiques, les souris de l’étude avec administration aigue seront placées dans des cages individuelles, tandis que celles du groupe "réduction d’activité" seront hébergées dans des cages de dimensions réduites (330 cm², sans possibilité de suspension). la durée de ce maintien cage individuelle avec ou non réduction de la surface au sol disponible sera de 4 jours. Deux tests de force et de fonction musculaire seront réalisés, pour une durée inférieure à 5 minutes. Ces tests seront effectués avant et 4 jours après l’administration de la chimiothérapie dans le cadre des expérimentations aiguës, ou avant et après l’ensemble du traitement par chimiothérapie pour les expérimentations chroniques et différées. Dans le cadre des expérimentations chroniques et différées, des tests d’effort maximaux seront réalisés, d’une durée de 10 à 20 minutes, avant et après l’ensemble du traitement par chimiothérapie. MODIFICATION : POUR L’ENSEMBLE DES EXPERIMENTATIONS, UNE INJECTION D'UNE MOLECULE PERMETTANT DE MESURER LES FLUX DE PROTEINES DE 1 A 2 SECONDES SERA REALISEE SUR ANIMAL VIGILE.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, l'administration des chimiothérapies entraîne une douleur légère à modérée au site d'injection, de courte durée MODIFICATION : ET PEUT ENTRAINER DES PERTES DE POIDS. La répétition des injections, bien qu’alternées entre les côtés injectés et espacées d’au minimum 1 semaine, pourrait induire une légère induration locale et un stress modéré lié à la contention, d’intensité croissante avec le nombre de manipulations. Les manipulations répétées pour les séances d’exercice et les évaluations (force, fonction musculaire et vitesse maximale à l'exercice) induisent un stress modéré, de durée variable selon la fréquence des manipulations. Dans l’étude 1, le placement des animaux dans des cages individuelles pendant une courte durée entraîne une altération mineure du bien-être animal, sans impact significatif sur l’anxiété ou les capacités cognitives. Le placement en cage individuelle sera limité à 4 jours, réduisant ainsi son impact potentiel. Pour le groupe de réduction d’activité, le placement dans des cages de dimensions réduites (330 cm² sans possibilité de suspension) entraîne une réduction des opportunités de mouvement, avec une faible nuisance physiologique et une intensité limitée sur le bien-être, en accord avec les études précédentes.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements tissulaires post-mortem nécessaires aux analyses prévues.
Remplacement
Pour comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité physique dans le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie, le recours à un organisme entier est nécessaire. En effet, il n’existe pas à ce jour un modèle in vitro permettant de réduire le niveau d’activité physique et les modèles d’électrostimulation utilisés pour mimer l’exercice sont incomplets. De plus, pour comprendre les aspects fonctionnels (force et fonction musculaire), le recours à un modèle in vivo est nécessaire.
Réduction
L'équipe de recherche bénéficie de l’expérience et de l’expertise nécessaire pour permettre la mise en place d’expérimentations de qualité avec un nombre de souris réduit au minimum mais suffisant pour les analyses statistiques. Pour rappel, l’étude 1 vise à caractériser la contribution de la réduction du niveau d’activité physique dans le déconditionnement musculaire induit par une administration de chimiothérapie. Pour calculer mathématiquement le nombre d'animaux par groupe, le critère de jugement principal sest basé sur le degré d’atrophie mesuré au niveau histologique par la surface de section des fibres musculaires encore appelé taille de l'effet. Sur la base de la littérature, la chimiothérapie peut en moyenne induire une atrophie de 17, 9%. Les résultats obtenus seront comparés grâce à des analyses statistiques adaptées permettant de mettre en évidence l'effet de la réduction d'activité physique sur l'atrophie induite par la chimiothérapie.
Raffinement
Les procédures expérimentales prévues dans ce projet sont maitrisées. Le bien-être des animaux sera constamment surveillé, et toute modification du comportement, telle que la manifestation de souffrance ou d'angoisse, sera immédiatement rapportée aux responsables de la structure du bien-être animal (SBEA) pour mettre en place les mesures correctives nécessaires. En cas de signes de douleurs, un avis au vétérinaire sera demandé.Avant le début des procédures, les animaux seront habitués aux conditions environnementales et manipulés pour les habituer aux expérimentateurs ainsi qu'à la contention nécessaire à la réalisation des injections. Pour enrichir l’environnement des souris, les cages seront équipées de matériaux et d'objets adaptés pour leur permettre de nidifier et ronger. Les souris seront maintenues en groupes sociaux et, pour une des études, individualisées uniquement lorsque cela sera nécessaire pour atteindre les objectifs et la durée du placement en cage individuelle sera de durée très limitée (4j). Nous observerons attentivement la locomotion des souris afin de détecter tout signe de boitement ou de difficulté à se déplacer, ce qui pourrait indiquer des effets secondaires inattendus de la chimiothérapie. En parallèle, nous évaluerons régulièrement l'aspect général des animaux, incluant leur posture, leur tonus musculaire, leur comportement dans la cage, l'état de leur pelage et leur poids corporel via des grilles de scoring pour lesquelles des mesures correctives ainsi que des points limites ont été définies pour interrompre les procédures et limiter la souffrance animale. Pour exemples, en cas de signes de faiblesse musculaire, affectant potentiellement leur capacité à s'alimenter ou à se mouvoir, nous fournirons de la nourriture en gel en complément de leur régime alimentaire standard. Une réhydratation sous-cutanée pourra également être mise en place.
Choix des espèces
L’utilisation de modèles cellulaires est impossible pour comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité dans le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie. Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel nous disposons de tous les outils nécessaires pour mener à bien cette étude. La souris présente un intérêt particulier du fait de sa facilité de manipulation, mais aussi de la similarité avec l’Homme (99% d’identité de gènes avec l’Homme), tant au niveau histologique et cellulaire qu’au niveau du type de réponses aux traitements. L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité physique sur le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie utilisée chez les patientes atteintes d’un cancer du sein. Ainsi, pour se rapprocher de la réalité clinique, nous travaillerons sur des souris adultes (8 mois post natal environ). En effet, dans nos études cliniques, aucune patiente n’était âgée de moins de 26 ans. Conformément aux équivalences entre âge souris/humain, une souris de 8 mois correspond à un humain d’âge moyen.
« Redonner une meilleure audition grâce à la lumière »: Traitement central de l’audition avec de la lumière.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Entre le sixième et le neuvième jour de vie, un vecteur viral est injecté dans les cochlées des jeunes gerbilles pour rendre leurs neurones auditifs sensibles à la lumière. 466 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, 382 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 84 sous anesthésie sans réveil, toutes tuées à l'issue. Le porteur annonce comparer la transmission du signal chez des animaux "devenus complètement sourds" et chez d'autres présentant une perte auditive cachée, sans dire nulle part comment cette surdité leur est provoquée ni ce qu'elle leur fait, la liste des nuisances se limitant aux douleurs après opération et au stress des injections. La seconde intervention consiste en quatre à douze heures d'enregistrement sous anesthésie entretenue par réinjections, sans réveil, avant prélèvement des cochlées et du cerveau.
Objectifs
En 2050, près de 2,5 milliards de personnes dans le monde auront des problèmes d’audition. Pour 700 millions d’entre elles, ces problèmes seront très graves. Aujourd’hui, la meilleure solution pour les personnes qui n’entendent presque plus, c’est l’implant cochléaire électrique. C’est un petit appareil placé dans l’oreille interne. Il capte les sons et les transforme en courants électriques pour faire travailler directement les nerfs de l’oreille. Mais il y a un souci : l’électricité stimule trop large. Elle excite beaucoup de nerfs en même temps, ce qui fait perdre la précision des sons. Par exemple, dans un restaurant bruyant ou dans une classe, c’est difficile de comprendre une conversation. Pour améliorer ça, nous travaillons sur une nouvelle idée : utiliser la lumière au lieu de l’électricité. Comment ? On rend les nerfs sensibles à la lumière grâce à des petites protéines spéciales. Ensuite, on envoie de la lumière avec des mini-lampes dans l’oreille. Cette lumière active les nerfs, mais de manière beaucoup plus précise, un peu comme un rayon laser au lieu d’un éclair. Grâce à ça, on espère que les personnes entendront beaucoup mieux et comprendront les voix même dans le bruit. Notre projet veut répondre à plusieurs questions importantes avant de pouvoir utiliser cette technologie chez l’humain : 1. Comparer comment le signal passe dans le cerveau quand on stimule l’oreille par le son, l’électricité ou la lumière. 2. Faire la même comparaison chez des animaux devenus complètement sourds. 3. Tester cette approche chez des animaux ayant une perte auditive cachée. 4. Vérifier si ça marche même quand la thérapie pour rendre les nerfs sensibles à la lumière n’a pas très bien fonctionné.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, un million de personnes qui ne pouvaient plus entendre utilisent déjà des implants cochléaires électriques. Grâce à ces appareils, la plupart arrivent à comprendre la parole quand il n’y a pas de bruit, par exemple dans une pièce calme. Mais dès qu’il y a du bruit autour – dans la rue, un restaurant, une salle de classe ou un bureau – ça devient très difficile. Parfois, ils n’arrivent presque plus à comprendre ce qu’on leur dit. Et il y a un autre problème : ils ne peuvent pas vraiment profiter de la musique, car les sons sont trop simplifiés. Pour améliorer ça, nous développons un implant cochléaire qui utilise la lumière. Cette nouvelle technologie devrait permettre d’entendre plus clairement, même quand il y a du bruit, et peut-être aussi de mieux profiter des sons comme la musique. Pour que cela fonctionne, nous devons d’abord mieux comprendre comment la lumière agit sur le système auditif et vérifier que cela marche pour différents types de surdités. Ces recherches sont essentielles pour amener un jour cette nouvelle technologie aux patients et leur rendre une audition la plus naturelle possible.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux procédures chirurgicales. La première procédure consiste à injecter un vecteur viral dans les cochlées des animaux entre le sixième et le neuvième jour de vie. Cette procédure permettra de photosensibiliser les neurones cochléaires. Cette procédure nécessitera environ 30 minutes par animal, en incluant l'induction de l'anesthésie et le réveil. La seconde procédure chirurgicale sera réalisée au moins 8 semaines après l’injection du vecteur viral, lors d’une procédure durant laquelle les animaux ne se réveilleront pas. Durant cette procédure, les potentiels évoqués auditifs seront enregistrés sur une durée de 4 à 12 heures. L'état de profonde anesthésie sera maintenu par reinjection régulière d'anesthésiant durant toute la procédure.
Impact sur les animaux
Les différentes nuisances ont été identifiées: - suite à l’injection intracochléaire à 3-9 jours de vie, douleur post-opératoire; -suite à l’injection intracochléaire à 5 semaines de vie, douleur post-opératoire; - injection d’antalgiques et anesthétiques : stress
Devenir
À la fin de chaque étape, les animaux devront être euthanasiés (endormis définitivement sans douleur). C’est nécessaire car nous devons analyser leur oreille interne (cochlée) et leur cerveau pour vérifier si la thérapie génique a bien fonctionné. Pour cela, il faut prélever ces organes afin de les examiner au microscope.
Remplacement
Les travaux prévus nécessitent une organisation cellulaire extrêmement complexe, formant un réseau qui ne peut pas encore être reproduit en culture cellulaire ou dans les modèles in silico les plus sophistiqués. Une telle organisation cellulaire complexe ne peut être trouvée que chez d'autres mammifères, tels que les rongeurs. En outre, l'objectif du présent travail est de prédire les performances d'un implant cochléaire optique pour l'homme. Nous devons donc utiliser un modèle animal dont le système auditif est anatomiquement et physiologiquement aussi proche que possible de celui de l'homme. Nous avons donc choisi la gerbille de Mongolie. Les données générées seront partagées avec les scientifiques qui développent des modèles informatiques des voies auditives, ce qui permettra, nous l'espérons, d'utiliser des modèles in silico plutôt que des modèles animaux dans le cadre d'études futures.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été calculé avec soin grâce à un outil statistique. L’objectif est d’utiliser le moins d’animaux possible, tout en s’assurant que les résultats soient fiables. Pour cela, nous avons choisi des critères précis pour garantir que les expériences soient assez puissantes pour montrer un effet réel. Dans ce projet, les deux sexes (mâles et femelles) seront inclus sans faire de distinction.
Raffinement
Le bien-être des animaux est notre priorité pendant toute la durée du projet. Si un animal se retrouve seul, nous ferons en sorte qu’il ne reste pas isolé en le mettant avec d’autres animaux. Au début, un séparateur percé sera utilisé pour qu’ils puissent s’habituer les uns aux autres sans risque. Nous savons que manipuler les animaux peut être stressant pour eux. C’est pourquoi nous allons les habituer doucement à venir d’eux-mêmes sur la main des chercheurs, plutôt que d’être attrapés. Après l’injection (faite très tôt après la naissance), les animaux seront surveillés tous les jours et recevront des médicaments contre la douleur pendant deux jours. Ces médicaments seront donnés après une courte anesthésie (moins de 5 minutes) pour éviter tout stress. Si nous voyons qu’un petit n’est pas bien (par exemple, s’il n’est plus soigné par sa mère), il recevra des soins supplémentaires après avis d’un vétérinaire. Si malgré tout son état ne s’améliore pas, il sera endormi sans douleur. De même, si un animal montre des signes de souffrance plus tard, nous utiliserons une grille d’évaluation spéciale et, après avis du vétérinaire, il recevra des soins ou sera euthanasié sans souffrance si nécessaire.
Choix des espèces
Notre objectif est de savoir si l’implant cochléaire optique pourrait bien fonctionner chez l’être humain. Pour cela, nous devons faire des tests sur un animal qui a une oreille très semblable à celle de l’homme. Nous avons choisi la gerbille de Mongolie, un petit rongeur. Elle entend presque comme nous et sa grande oreille facilite l’accès à la cochlée pour y mettre un implant ou injecter le vecteur viral. Le vecteur viral (qui sert à rendre les nerfs sensibles à la lumière) sera injecté quand les petits ont entre 6 et 9 jours. Pourquoi ? Parce que le traitement marche beaucoup mieux à cet âge. Parce qu’à cet âge, l’os autour de l’oreille n’est pas encore formé, ce qui permet de faire l’injection sans opération lourde. Après 10 jours, cet os se durcit et il faudrait une chirurgie beaucoup plus invasive. Enfin, les mesures (tests) seront faites au moins 8 semaines plus tard, quand les animaux seront adultes et que leur système nerveux sera complètement développé.
Caractérisation de proteines d’intérêt dans le développement embryonnaire tardif chez la souris – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Une amputation de un à deux millimètres de queue au sevrage pour toutes, une injection dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie gazeuse et trois injections dans l'abdomen en trois jours pour certaines. 1 510 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dont 694 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur cherche à décrire le rôle de deux protéines dans l'organogenèse tardive, sur des embryons observés aux jours 13, 15 et 18 de gestation, ce qui suppose la mise à mort des femelles gestantes. Pour ces 1 510 animaux, la justification de l'effectif tient en deux phrases affirmant que le nombre minimum a été recherché avec des tests statistiques adaptés.
Objectifs
Étudier le développement embryonnaire est un enjeu scientifique majeur tant pour prévenir les pathologies congénitales que pour comprendre les mécanismes physiologiques impliqués dans la différentiation et la construction des tissus biologiques. Les cardiopathies congénitales sont estimées responsables d’environ 35% des morts infantiles, cependant leurs causes précises restent à élucider. Il a été observé que la délétion génétique de deux protéines d’intérêt a pour conséquences des complications cardio-vasculaires chez l'embryon. L’objectif de ce projet est donc de découvrir le rôle essentiel de ces protéines d’intérêt dans le développement de l’embryon afin de mieux comprendre la survenue de maladies congénitales et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans les pathologies adultes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier directement le rôle encore trop peu connu de 2 protéines d’intérêt dans l’organogenèse tardive chez l’embryon de souris et ainsi de nouvelles perspectives dans la compréhension de la survenue des maladies cardiaques congénitales.
Procédures
Certaines souris seront soumises à des injections par intra veineuse sous anesthésie gazeuse (une seule injection de quelques secondes) ainsi qu'à des injections intra péritonéales (une par jour pendant 3 jours). Tous les animaux subiront un prélèvement de queue (1 à 2 mm) lors du sevrage pour génotypage.
Impact sur les animaux
Toutes les souris subiront un prélèvement de biopsie de queue (1-2 mm), pouvant également occasionner une douleur et un stress de courte durée, afin de les génotyper. Certaines souris subiront également une injection en intra péritonéal par jour pendant 3 jours ou une injection retro orbitale sous anesthésie gazeuse pouvant générer du stress ainsi qu’une douleur légère.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes et analyses complémentaires.
Remplacement
L’objet de cette étude est de comprendre l’implication de protéines d’intérêt dans le développement du système cardiovasculaire étant un système physiologique complexe. Par conséquent, les études de culture cellulaire ou d’organoïdes sont insuffisantes pour reproduire la complexité des interactions physiologiques entre nos organes d’intérêt.
Réduction
Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Les effectifs des groupes ont été élaboré afin d’avoir le nombre minimum d’animaux tout en produisant des résultats scientifiques statistiquement interprétables et pertinents.
Raffinement
Afin de prévenir au maximum la souffrance et l’angoisse infligée aux animaux, les expérimentations se dérouleront avec une surveillance quotidienne par le personnel de l’animalerie et le porteur du projet. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec contrôle de la température ainsi que de l’hydrométrie. Des points limites ont été établis dans ce projet entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
Afin d’appréhender le rôle de protéines d’intérêt dans le développement cardiovasculaire il nous ait essentiel d’avoir un modèle in vivo qui récapitule cette complexité physiologique et dont il est possible de réaliser des manipulations génétiques afin d’isoler l’implication de certains compartiments physiologiques dans notre phénotype. Le modèle murin est aujourd’hui le modèle animal dont le génome et les manipulations génétiques sont les plus accessibles, efficaces et documentés dans la communauté scientifique. C’est donc le modèle le plus adapté à notre étude. Les souris seront étudiées à 13 jours post-fécondation (E13), E15 et E18 étant trois stade couvrant la fin de gestation chez la souris.