Rongeurs
Evaluation de l’efficacité d’un composé de type nanogel dans un modèle d’ostéite à Staphylocoque à coagulase négative résistant à la méticilline chez le rat.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Anesthésiés, incisés au tibia, percés jusqu'à la moelle osseuse pour y recevoir une suspension de staphylocoques, puis recousus : 31 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les deux tibias de chaque animal sont infectés, ce que le porteur compte comme un moyen de diviser par deux le nombre de rats utilisés. Trois jours après l'opération, une seconde anesthésie sert à injecter dans le foyer infectieux un nanogel chargé de daptomycine, testé contre une souche résistante à la méticilline. Tous les rats sont tués pour mesurer la charge bactérienne restée dans le tibia.
Objectifs
Les infections ostéoarticulaires sont des infections qui touchent les os et/ou les articulations. Ce sont des pathologies graves susceptibles d’entraîner un handicap très lourd et parfois de mettre en jeu le pronostic vital. Elles peuvent survenir chez les patients porteurs de prothèse articulaire ou de matériel (clou, plaque, vis…) mais aussi à la suite de traumatismes (fractures ouvertes sans matériel), engendrant des ostéites chroniques. Actuellement, les infections ostéoarticulaires sont le plus souvent dues à des bactérie nommées staphylocoques et sont traitées avec des antibiotiques. Cependant, l’antibiothérapie classique a montré ses limites pour diverses raisons : résistance des souches bactériennes, mauvaise diffusion des antibiotiques dans le tissu osseux, présence de matériel étranger (ex : prothèse) favorisant la formation de biofilm bactérien (lequel protège la bactérie de l’action des antibiotiques). Dans ce contexte, il est donc aujourd’hui nécessaire de trouver des solutions alternatives et/ou complémentaires aux antibiotiques, efficaces pour traiter ces infections. C’est dans cette optique que l’utilisation de vecteurs innovants, tels que les nanoparticules lipidiques, suscite un intérêt croissant. Ces systèmes de délivrance permettent d’encapsuler des antibiotiques et d’en améliorer les propriétés en étant capables par exemple de cibler les tissus infectés et de libérer progressivement l’antibiotique. Cette approche pourrait contourner certains obstacles majeurs rencontrés avec l’antibiothérapie classique, notamment en favorisant une meilleure pénétration dans les tissus osseux infectés, en améliorant la stabilité de l’antibiotique et en réduisant les concentrations nécessaires à son efficacité et donc les effets secondaires. L’objectif du projet sera d’évaluer l’efficacité thérapeutique de ces nanoparticules lipidiques chargées en antibiotique (nanogel) dans un modèle préclinique d’infection osseuse chez le rat.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à évaluer une nouvelle stratégie thérapeutique basée sur l’utilisation de nanoparticules lipidiques chargées en daptomycine pour le traitement des ostéites chroniques à Staphylococcus epidermidis. Les bénéfices attendus sont multiples. D’un point de vue scientifique, ce travail permettra de mieux comprendre l’impact de la vectorisation lipidique sur la distribution tissulaire de l’antibiotique, sa capacité à pénétrer les foyers infectieux osseux, et son efficacité face aux biofilms bactériens, connues pour leur forte résistance aux traitements conventionnels. Sur le plan médical, si cette approche se révèle efficace, elle pourrait constituer une avancée majeure dans la prise en charge des infections ostéoarticulaires chroniques, en particulier dans les contextes où l’antibiothérapie classique est insuffisante. À terme, cette stratégie innovante pourrait améliorer les taux de guérison, réduire la durée des traitements, limiter les effets secondaires systémiques, et contribuer à diminuer l’émergence de résistances bactériennes.
Procédures
- Les rats seront soumis à deux injections (5 secondes) d’un mélange anesthésique et d’un analgésique. - Un acte chirurgical de 10 min subit par l’animal sous anesthésie fixe. - Les rats seront de nouveaux soumis à deux injections (5 secondes) d’un mélange anesthésique et d’un analgésique puis à une injection locale du traitement de 10 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à plusieurs interventions susceptibles d’engendrer un stress ou une douleur. Le modèle vise à reproduire une ostéite chronique chez le rat, impliquant des manipulations chirurgicales et des anesthésies répétées. La première nuisance sera liée à l’administration du mélange anesthésique, entraînant un stress lié à la contention et à l’injection elle-même. La deuxième nuisance, plus significative, est liée à l’intervention chirurgicale initiale. Sous anesthésie générale, une incision cutanée sera réalisée de manière stérile au niveau du tibia proximal. Un forage osseux permettra d’inoculer la suspension bactérienne dans la cavité médullaire. L’incision sera refermée par deux à trois points de suture. Trois jours après cette première intervention, les animaux seront de nouveau anesthésiés pour l’administration du traitement directement au site infectieux. Cette deuxième anesthésie constitue une nuisance répétée, bien que transitoire, similaire à la première en termes de stress et de gestion post-anesthésique. Une nuisance également attendue est le développement de l’infection, une ostéomyélite localisée.
Devenir
Tous les animaux (31 rats) seront mis à mort afin d’évaluer la charge bactérienne dans le tibia tout au long de l’étude
Remplacement
Le recours à un modèle animal est justifié dans ce projet en raison de la complexité physiopathologique des infections ostéoarticulaires chroniques, qui impliquent des interactions dynamiques entre la bactérie, l’os, le système immunitaire de l’hôte, et la formation de biofilm. À ce jour, aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de reproduire de manière fiable et intégrée ces mécanismes, en particulier dans un contexte infectieux osseux chronique mimant les conditions cliniques humaines. Des approches alternatives, telles que les cultures cellulaires restent insuffisantes pour évaluer la diffusion tissulaire d’un traitement, la réponse immunitaire de l’hôte, ou encore la tolérance systémique d’une thérapie in vivo.
Réduction
Cette étude a été construite de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisé. Nos expériences passées nous permettent - de ne tester qu’un seul inoculum pour la mise en place de l’infection ostéoarticulaire, - D’infecter les deux tibias (reprise de la marche dans les jours qui suivent la chirurgie et du poids 7 jours après) et ainsi de réduire le nombre d’animaux. 4 animaux par jour d’autopsie (J3 (témoin seul) J7, J14 et J21) seront nécessaires pour évaluer la charge bactérienne au cours du temps et permettront une analyse statistique fiable. De plus, pour la phase « d’entrainement », seuls 3 animaux seront utilisés pour l’appréhension du geste technique de la pose du nanogel au site infectieux dans le tibia du rat.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales ont été conçues pour minimiser la douleur, le stress et la souffrance des animaux. Le protocole chirurgical a été optimisé au fil de nos travaux pour réduire l’invasivité et la durée des interventions. Une anesthésie générale associée à une analgésie préventive et post-opératoire sera systématiquement appliquée, en accord avec les recommandations vétérinaires. Les animaux seront hébergés dans des conditions adaptées à leur bien-être, avec un enrichissement du milieu (igloo, jeux) et une surveillance clinique quotidienne sera réalisée. Le suivi post-chirurgical d’une récupération de la mobilité de l’animal sera mis en place. Durant toute l’étude, la nourriture sera placée directement à l’intérieur des cages et des biberons au bec plus long seront également installés afin de faciliter l’accès aux animaux. Des critères d’arrêt prédéfinis permettront de retirer de l’étude tout animal présentant des signes de souffrance non contrôlée, conformément aux exigences réglementaires.
Choix des espèces
Le modèle animal préférentiellement utilisé dans la littérature dans ce type d’expérimentation est le rat. Des rats mâles adultes de 250-275 g correspondant à des tibias adultes seront nécessaires
Etudes pré-cliniques de candidat-médicaments dans un modèle murin de douleurs neuropathiques induites par un agent anti-mitotique (oxaliplatine).
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 440 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent quotidiennement de l'oxaliplatine et des candidats médicaments, par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée ou intraveineuse, jusqu'à développer une allodynie, cette hypersensibilité qui rend douloureux un contact ordinaire. S'y ajoutent des tests comportementaux et des enregistrements électromyographiques hebdomadaires, avant une anesthésie profonde suivie d'une perfusion intracardiaque qui les tue. Le porteur justifie le recours aux souris par le fait que les neuropathies périphériques mettent en jeu plusieurs types cellulaires, et conclut que "ce degré de complexité ne peut être atteint qu'avec un modèle animal".
Objectifs
Les neuropathies périphériques et les douleurs neuropathiques font partie des effets indésirables fréquents et sévères des chimiothérapies à base de platine. Ces effets indésirables peuvent conduire à une réduction des doses, voire à un arrêt des traitements anticancéreux, ce qui peut entraîner un échec thérapeutique. Les médicaments actuellement disponibles sur le marché pour contrer ces neuropathies périphériques ne montrent pas d’effet neuroprotecteur suffisant pour atténuer significativement les symptômes et permettre la poursuite du traitement par chimiothérapie. L’objectif de ce projet est de tester l’effet neuroprotecteur de plusieurs candidats-médicaments sur un modèle murin de douleurs neuropathiques lié à la prise de composés anti-mitotiques. Si un effet bénéfique est observé, l’étude visera également à comprendre la pharmacodynamique de ces candidats-médicaments. Divers échantillons biologiques pourront être prélevés sur les modèles après sacrifice, notamment le nerf sciatique, la peau plantaire, les ganglions de la racine dorsale de la moelle spinale et le plasma.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’approfondir la compréhension des mécanismes impliqués dans la douleur neuropathique induite par les composés anti-mitotiques, tels que l’oxaliplatine. Il pourrait ainsi contribuer à l’identification de nouvelles approches thérapeutiques en évaluant l’efficacité neuroprotectrice de certains composés pharmacologiques. Ces douleurs, souvent invalidantes, peuvent constituer un frein à la poursuite des traitements anticancéreux, conduisant parfois à une réduction de la dose ou à l’arrêt du traitement. Trouver un moyen de limiter ces effets secondaires permettrait non seulement d’améliorer la prise en charge des patients, mais aussi d’optimiser le taux de succès des thérapies anticancéreuses en garantissant une meilleure adhésion aux protocoles de soin.
Procédures
Le projet inclut des traitements chroniques (quotidien) par voie orale, injection intrapéritonéale ou sous-cutanée (durée de quelques dizaines de secondes). Des injections intra-veineuses pourront également être réalisées à une moindre fréquence (ex. 1x par semaine et d'une durée de 1 à 2 minutes). Ils seront soumis à des tests comportementaux visant à évaluer l’allodynie (l’allodynie étant une hypersensisbilité à un stimulus normalement indolore, d'une durée de quelques secondes). Ils seront également soumis à des enregistrements électromyographiques (durée de 10 minutes environ). Tous ces tests se dérouleront une fois par semaine maximum.
Impact sur les animaux
Ce projet impliquera plusieurs nuisances pour les souris utilisées. L’administration de composés anti-mitotiques, tels que l’oxaliplatine, est susceptible d’induire des douleurs neuropathiques, pouvant se manifester par une hypersensibilité, une allodynie ou une altération du comportement général. Le traitement quotidien des souris peut également induire un stress, particulièrement lors des premières administrations. De plus, les tests comportementaux réalisés pour évaluer ces douleurs peuvent générer une contrainte supplémentaire. Enfin, en fin d’expérimentation, les animaux seront soumis à une anesthésie profonde suivie d’une perfusion intra-cardiaque, entraînant leur mise à mort pour permettre les analyses histologiques. Toutes ces procédures seront réalisées en veillant à minimiser la souffrance animale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de collecter les tissus pour des analyses complémentaires (histologie).
Remplacement
Les processus pathophysiologiques des neuropathies périphériques impliquent l'interaction de plusieurs types cellulaires. Ce degré de complexité ne peut être atteint qu’avec un modèle animal.
Réduction
Le nombre de souris (n par groupe) a été optimisé pour assurer l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Ceci permet donc de réduire le nombre d'animaux nécessaire et d'optimiser l'utilisation de chaque souris. Des études publiées dans la littérature scientifique suggèrent qu'un nombre de 12 souris par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Ainsi, pour ce projet, nous travaillerons avec n=12 souris par groupe pour détecter d’éventuels effets significatifs de candidats médicaments dans modèle animal de douleur neuropathique.
Raffinement
Le raffinement sera basé sur : (i) la présence d’objets d'enrichissement (papiers pour nids, tunnels en carton), (ii) des approches d'analgésies quand nécessaire, (iii) et le contrôle strict des paramètres physiologiques des animaux (poids, température corporelle). Les animaux seront hébergés par 4 au maximum, avec accès ad libitum à l'eau et à la nourriture. La souffrance des animaux sera limitée au maximum grâce à la recherche quotidienne de signes indicateurs de souffrances. Le projet a défini des points limites. Si un de ces points limites est atteint, le responsable de l’étude sera informé et l’animal sera mis à mort. Si des signes de souffrances sont détectés, le responsable de l’étude sera informé, et un analgésique sera administré. Dans le cas où le traitement analgésique se révèlerait être inefficace, l’animal sera mis à mort.Les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie (avec de la kétamine et de la xylasine) et inclut une stratégie d’analgésie systémique (avec de la buprénorphine) et locale (avec de la lurocaïne).
Choix des espèces
La souris possède un système nerveux complexe, qui présente des similitudes avec le système nerveux humain. D'après la littérature et l'expérience du personnel du laboratoire, ce modèle d’étude est reproductible et pertinent pour l'étude des neuropathies. La souris est donc un modèle approprié permettant la mise en place de protocoles expérimentaux courts, efficaces, simples et reproductibles. Nous avons le matériel chirurgical et les équipements dédiés aux études impliquant des souris. Ce projet utilisera des souris âgées de 12 semaines à leur arrivée, ce qui correspond à un âge adulte chez la souris.
Révéler le rôle des cellules myéloïdes dans le développement du crâne et la protection immunitaire du système nerveux central
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Injections intrapéritonéales et sous-cutanées à deux, quatre, six et neuf jours de vie, souriceaux sortis du nid et frottés à la sciure maternelle avant d'y être replacés sous lampe chauffante, puis prélèvements échelonnés de J9 à J60 : 2 400 souris vont être utilisées, dont 2 304 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit un virus neurotrope qui déclenche une infection du système nerveux central, les animaux étant tués avant qu'elle ne devienne systémique. Le projet porte sur des canaux osseux du crâne par lesquels des cellules immunitaires rejoignent les méninges, et sur les conséquences d'une modulation de leur taille et de leur nombre. Toutes sont tuées à l'issue de chaque procédure pour prélever les tissus du crâne, des méninges et du cerveau, dont l'organisation entre eux est l'objet même de l'étude.
Objectifs
Les méninges, situées entre le cerveau et le crâne, constituent une plateforme de recrutement pour les cellules immunitaires et protègent le cerveau des infections. Notamment, après une infection par un virus neurotrope, nous avons observé que des cellules immunitaires se regroupent dans les méninges, sous les canaux osseux reliant le crâne à la moelle osseuse. Ceci suggère que des cellules de la moelle osseuse voyagent à travers ces canaux osseux vers les méninges pendant l'infection. Récemment décrits, ces canaux osseux sont depuis intensément étudiés, et il a été rapporté qu'ils sont cruciaux pour la communication entre le cerveau et la moelle du crâne que ce soit dans une situation physiologique mais aussi lors d'une inflammation comme lors d’un accident vasculaire cérébral, un cancer, ou une infection et qu’ils sont utilisés par certaines cellules immunitaires pour migrer de la moelle du crâne vers le cerveau. Il a notamment été décrit qu’augmenter cette migration immunitaire était protectrice dans le cas d’un cancer de type glioblastome, une tumeur primitive du cerveau la plus fréquente et la plus agressive. Les objectifs de ce projet sont 1/ d’étudier le développement de ces canaux osseux, 2/ de moduler leur formation, et 3/ d’évaluer les conséquences d’une modulation de ces canaux (en taille et/ou en nombre) sur la protection immunitaire du cerveau en cas d’infection. Ce travail vise donc à explorer les interactions entre le cerveau, les méninges et le crâne, ainsi que la migration des cellules immunitaires entre ces trois compartiments.
Bénéfices attendus
Cette étude apportera une compréhension approfondie des canaux osseux du crâne, de leur rôle dans la protection immunitaire du système nerveux central (SNC) et dans le développement de pathologies inflammatoires ou post infection. Elle examinera le rôle des ostéoblastes (cellules sécrétant la matrice osseuse) dans la structuration des canaux osseux, révélant ainsi des mécanismes fondamentaux de la formation osseuse en lien avec les méninges. D’autre part, elle permettra d’identifier comment certaines cellules influencent la formation de ces canaux osseux durant la période périnatale. Nous étudierons également si la modulation des canaux osseux en taille et/ou en nombre impacte l’infiltration immunitaire vers le cerveau, en cas d’infection virale. Ces résultats pourraient avoir des implications majeures sur la connaissance du système immunitaire des méninges, et la protection du SNC. En définitive, ce travail ouvrira la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter les pathologies inflammatoires du SNC, notamment les méningites.
Procédures
Injections intrapéritonéales (15s), 2 par souriceau + 1 au stade de développement souriceau ou souris Injections sous cutanées (15s), 1 à 4 par souriceau
Impact sur les animaux
Stress et douleur modérés pour les injections intrapéritonéales et sous cutanées. Les molécules injectées sont non toxiques pour les volumes et les doses utilisées. Le virus injecté déclenche une infection du système nerveux central de bas grade et les souris seront mises à mort à des temps ne permettant pas le développement d’une infection systémique. Les souriceaux seront manipulés et donc sortis du nid, manipulation pouvant entrainer une hypothermie.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux sont euthanasiés pour prélever les tissus pour analyse.
Remplacement
L’objectif de ce travail est de comprendre les interactions entre le cerveau, les méninges et le crâne ; et la migration de cellules immunitaires entre ces 3 compartiments dans différents contextes. Du fait de la complexité anatomique de notre objet d’étude, et du fait qu’il soit à l’interface entre plusieurs tissus (méninges, os, cerveau), il n’est pas possible de se passer d’un animal modèle, et les études in vitro et in silico, bien qu’intéressantes, ne suffiront pas à comprendre le système dans son ensemble. L’organisation physique des tissus entre eux est cruciale et ne peut pas être modélisée in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé à l’aide d’un outil informatique et les effectifs réduits au minimum tout en permettant d’obtenir un effet statistique significatif.
Raffinement
S’agissant d’études réalisées en partie sur des souriceaux, des précautions supplémentaires seront prises pour leur manipulation : avant manipulation l’utilisateur se frottera les mains avec la sciure en provenance de la cage de la mère, ce qui limitera les dépôts d’odeur et favorisera la réintégration au sein du nid. Les souriceaux seront réchauffés grâce à une lampe à infra-rouge, avant d’être replacés. Les souriceaux et les souris seront suivis régulièrement et des points limites adaptés et précoces permettront en cas de souffrance avérée de prendre des mesures adéquates en concertation avec notre vétérinaire référent ou notre structure SBEA (analgésie, surveillance renforcée).
Choix des espèces
De nombreux modèles physiopathologiques étant partagés entre l’Homme et la souris, nous utiliserons des souches de souris consanguines ainsi que des lignées génétiquement modifiées. Le vaste développement de modèles transgéniques rapporteurs permettant de visualiser certains types cellulaires nous donnera la possibilité de tester plus rapidement et plus efficacement nos hypothèses. En effet, la disponibilité de ces modèles rapporteurs uniques permet pour la première fois la visualisation de l’organisation complexe entre le crâne, les méninges et le cerveau ; et des communications entre ces systèmes. Ce n'est qu'en utilisant ces lignées de souris transgéniques que nous pouvons clairement distinguer les différents compartiments du système nerveux central et ses interactions avec le crâne. Étant donné cette organisation anatomiquement complexe, le modèle murin reste indispensable pour effectuer cette étude. Les animaux des 2 sexes seront utilisés pour ne pas avoir de biais dans les résultats. Nos études commencent tôt après la naissance à des moments où nous pouvons agir sur la maturation ou l’ossification du crâne en développement ( J2-J4-J6-J9). Les prélèvements seront réalisés à différents temps selon les procédures (J9, J11, J13, J15, J17, J30, J60) afin d’obtenir une cinétique des effets de nos traitements à court terme sur des souriceaux ou à plus long terme sur des souris adultes.
Recherche des mécanismes protecteurs de l’unité motrice dans l’amyotrophie spinale chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Nées plus petites, peinant à se déplacer et parfois mises à l'écart par leur mère, les souris porteuses du modèle d'amyotrophie spinale développent une faiblesse musculaire croissante qui gagne la queue, les oreilles et les pattes. 4 766 souris vont être utilisées, dont 2 283 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une incision de l'extrémité de la queue pour le génotypage, cinq types d'injections dont certaines quotidiennes, et des séances d'activité motrice de vingt minutes tous les jours ou tous les deux jours, sources de fatigue, de perte de poids et de troubles du sommeil. Une partie est tuée pour prélèvement de tissus, l'autre maintenue en vie pour entretenir les lignées et alimenter des études futures.
Objectifs
Notre projet de recherche s'intéresse à une maladie rare qui touche les jeunes enfants et provoque une faiblesse progressive des muscles. Cette maladie est grave : elle atteint le système qui relie les nerfs aux muscles, ce qui rend les gestes de plus en plus difficiles. Dans les cas les plus sévères, elle peut entraîner de graves complications, voire mettre la vie en danger. Aujourd’hui, les traitements existants ne permettent pas de guérir cette maladie. Certains enfants ne peuvent pas y avoir accès, d’autres ne répondent pas favorablement, et ces traitements sont souvent lourds, avec des effets secondaires importants. Cela montre à quel point il est urgent de trouver de nouvelles solutions plus efficaces et mieux adaptées à chaque patient. Face à ces limites, notre recherche vise à mieux comprendre ce qui se passe dans l’organisme dès les tout premiers stades de la maladie, avant même l’apparition des premiers signes. Nous voulons identifier les mécanismes précoces à l’origine du problème, afin d’agir le plus tôt possible et de manière plus ciblée. Nous explorons également des pistes prometteuses, en testant certaines substances capables d’intervenir sur les dérèglements observés. L’objectif est de voir si ces approches peuvent freiner l’évolution de la maladie ou améliorer la qualité de vie des enfants touchés. Ce projet repose sur une vision globale, car cette maladie n'affecte pas seulement une zone précise du corps, mais l'ensemble du système qui permet aux muscles de fonctionner correctement. En progressant dans cette compréhension, nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques, plus efficaces et mieux tolérées que celles disponibles aujourd’hui.
Bénéfices attendus
Tout d’abord, il vise à mieux comprendre les tout premiers signes de la maladie. En repérant ces signes le plus tôt possible, il deviendra peut-être possible d’agir avant que les pertes de force ne soient trop importantes. Une intervention plus précoce pourrait ralentir la progression de la maladie, et ainsi préserver plus longtemps les capacités physiques. Ensuite, ce projet cherche à identifier des approches thérapeutiques nouvelles, plus douces et plus faciles à suivre au quotidien. L’idée est de proposer des solutions qui apportent un réel mieux-être, sans alourdir la vie des patients. Cela signifie moins d’effets indésirables, des soins mieux tolérés, et surtout des actions ciblées, adaptées à chaque personne. Le projet pourrait aussi permettre de mieux accompagner les familles. En comprenant comment la maladie évolue, il sera possible de mieux informer, rassurer, et guider les proches au fil du temps. À terme, ces avancées pourraient transformer la façon dont cette maladie est prise en charge. Elles pourraient offrir une vie plus longue, plus stable, et plus autonome aux personnes concernées.
Procédures
Dans le cadre du protocole expérimental, différentes manipulations sont réalisées sur les animaux. Pour l’identification génétique des souris, une incision à l’extrémité de la queue est pratiquée et peut entraîner une légère perte de sang. Pour évaluer les bénéfices moléculaires et moteurs, nous réaliserons : -5 types d’injections de traitements pharmacologiques. Elles impliquent une contention rapide de l’animal afin d’assurer l’administration correcte du produit et ne dure pas plus de 1min par animal. En fonction du type d’injections, elles peuvent être uniques ou quotidiennes et nécessiter une analgésie et une anesthésie de l’animal avant. -2 types d’activités motrices de 20 min réalisées quotidiennement ou tous les 2 jours, adaptées à l’âge et à l’état de santé des souris.
Impact sur les animaux
Les souris atteintes de la maladie présentent dès la naissance une taille plus petite et des difficultés à se déplacer. Elles peuvent aussi être mises à l’écart par leur mère, ce qui peut affecter leur alimentation et leur hygiène. À l’âge adulte, certaines souris développent une faiblesse musculaire croissante. Avec le temps, des zones de leur corps comme la queue, les oreilles ou les pattes peuvent être progressivement touchées, ce qui complique encore leurs déplacements. Pour certains gestes techniques nécessaires à l’étude, comme l’identification ou l’administration de traitements, les animaux sont manipulés brièvement. Cela peut provoquer un stress passager ou une petite douleur, comme au moment d’une piqûre. Dans certains cas, des effets plus durables peuvent apparaître, notamment si les injections sont répétées. Les tests moteurs, lorsqu’ils sont utilisés comme approche thérapeutique, peuvent également provoquer de la fatigue ou du stress, une perte de poids ou des perturbations du sommeil.
Devenir
À la fin de chaque procédure, deux possibilités s'offrent pour les animaux. La première est qu'ils continuent à vivre pour aider à maintenir et à prendre soin des différents groupes de souris. Cela permet de s'assurer qu'il y ait toujours des souris disponibles pour des études futures. La deuxième possibilité est que les animaux soient mis à mort. Dans ce cas, cela se fait toujours de manière très respectueuse et en suivant des méthodes approuvées pour éviter toute souffrance. L'objectif est de toujours traiter les animaux avec le plus grand soin et respect.
Remplacement
Cette maladie du système nerveux et musculaire est très complexe. Elle touche plusieurs organes en même temps, ce qui rend son étude difficile en laboratoire avec des méthodes simples. Les dommages subis par les nerfs et les muscles ont des conséquences directes sur le mouvement et la coordination, ce qui ne peut être observé qu’en étudiant des animaux vivants. Pour mieux comprendre cette maladie et tester les effets de nos traitements, il est donc essentiel de mener des recherches sur des modèles vivants. Cela nous permet d’analyser de façon complète ce qui se passe dans le corps. Cependant, en parallèle, nous utilisons aussi des techniques sur des cellules cultivées en laboratoire. Ces approches permettent d’explorer plus en détail certains mécanismes biologiques et de faire un premier tri des traitements potentiels, avant de les tester sur des modèles plus complexes.
Réduction
Dans le cadre de nos recherches, nous avons fait en sorte d’utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Notre objectif est de mieux comprendre les effets de cette maladie neurodégénérative, des traitements et des tests moteurs sur le corps. Pour cela, nous avons soigneusement calculé le nombre d’animaux nécessaires afin d'obtenir des résultats solides. Nous analysons ensuite les données recueillies à l’aide de méthodes adaptées à chaque situation. Par ailleurs, pour éviter le non emploi, nous prélevons autant de tissus que possible sur chaque animal après sa mise à mort. Ces échantillons sont ensuite conservés et mis à disposition de l’ensemble des chercheurs de notre équipe. Une liste des tissus encore disponibles est également partagée avec le personnel responsable de la structure, afin qu’ils puissent être utilisés dans d’autres projets, réduisant ainsi encore le besoin d’utiliser de nouveaux animaux.
Raffinement
Pour garantir le bien-être des animaux utilisés dans nos recherches, nous avons mis en place plusieurs mesures visant à réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Les animaux nés dans la même portée sont logés ensemble, afin d’éviter l’isolement. Leur environnement est enrichi avec des matériaux qui leur permettent de se construire un nid, ainsi que des objets leur offrant des cachettes ou des surfaces à explorer. Chaque animal fait l’objet d’un suivi individualisé. Si un animal montre des signes de faiblesse, comme une perte de poids ou des difficultés à se déplacer, des aliments faciles à consommer et des gels d’hydratation sont placés à sa portée. Si son état ne s’améliore pas, nous appliquons des mesures prévues à l’avance pour mettre fin à la procédure, afin d’éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées dans la recherche car leur fonctionnement biologique est assez proche de celui de l’être humain. Cela permet de mieux comprendre certains mécanismes naturels qui protègent le corps, en particulier lorsqu’ils font intervenir plusieurs organes. Ce type d’étude ne peut se faire que sur un organisme entier, ce qui rend l’animal indispensable. Dans le cadre de nos travaux, les souris sont soumises à des exercices physiques adaptés, tout comme cela peut être fait chez l’humain. Cela facilite la comparaison entre les résultats obtenus chez l’animal et ceux que l’on peut espérer chez l’homme. Nous utilisons un modèle animal de référence porteur d’une maladie rare qui touche les neurones responsables du mouvement. Ces modèles sont particulièrement utiles car ils permettent de suivre précisément l’évolution de la maladie, tout en limitant le nombre d’animaux nécessaires. Pour mieux comprendre comment cette maladie évolue, nous observons les animaux à différentes étapes de leur développement : au moment où ils commencent à marcher, lorsqu’ils atteignent la maturité, et jusqu’au vieillissement. Cela nous permet de suivre les changements dans leur corps bien avant l’apparition des signes visibles de la maladie.
Profil pharmacocinétique d’un anticorps thérapeutique dans un modèle de souris déplété pour une protéine d’intérêt au niveau du foie pour l’étude de maladies hépatiques.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Sept prélèvements de sang en soixante-douze heures sur chaque animal, dont quatre dans les vingt-quatre premières heures : 24 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leur foie. Le porteur prévoit une douleur aiguë transitoire à la queue et une déshydratation dès la huitième heure, compensée par une injection de sérum physiologique. Les souris sont génétiquement modifiées pour ne plus exprimer, dans le foie seulement, la protéine que vise l'anticorps testé. Le bénéfice attendu se limite à optimiser un anticorps dont l'effet sur le cancer du foie et la fibrose hépatique est déjà démontré, en vue d'une application future chez des patients.
Objectifs
L'objectif du projet est d’étudier la manière dont un traitement (ici un anticorps spécifique d’une protéine d’intérêt) se répartit et est éliminé par le corps dans un nouveau modèle de souris récemment établi, un modèle qui n’exprime plus cette protéine d’intérêt au niveau du foie seulement. Cela permettra de déterminer dans quelle mesure notre protéine d’intérêt au niveau du foie contribue à la distribution et élimination du médicament dans le corps. Nous avons déjà pu montrer que notre anticorps conduisait à une inhibition de la croissance du cancer du foie et du processus de fibrose hépatique. Cette étude permettra de mieux comprendre le fonctionnement de notre anticorps thérapeutique permettant ainsi une optimisation de notre traitement chez les patients dans le cas de différentes maladies du foie telles que, la cholangite sclérosante primitive (CSP), la stéatohépatite associée à un dysfonctionnement métabolique (MASH) et le cancer du foie (CCA, HCC).
Bénéfices attendus
Ces données nous aideront à mieux comprendre le fonctionnement de notre traitement et à l’améliorer pour soigner les maladies du foie, comme la cholangite sclérosante primitive (CSP), la stéatohépatite liée à un trouble métabolique (MASH) et le cancer du foie.
Procédures
Un prélèvement sur animal anesthésié d'une durée de 1 minutes environs sera réalisé puis l’injection d’une molécule thérapeutique sur animal vigile d'une durée inférieure à 1 minutes suivi de 4 prélèvements de sang sur 24h sur animal vigile d'une durée de 1 minutes environs et enfin 2 autres prélèvements à 48h et 72h sur animal anesthésié d'une durée de 1 minutes.
Impact sur les animaux
Un stress lors de la manipulation des souris pour réaliser le traitement et les différents prélèvements sanguins risque d’être observé. Une douleur aigue transitoire suite aux prélèvements de sang au niveau de la queue sera observé. Lors des prélèvements, après le point 8h une déshydratation de l’animal risque d’être observée suite aux différents prélèvements en moins de 24h qui sera compensée par une injection de sérum physiologique.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues (foies) qui seront utilisées 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. Les modèles cellulaire 2D ou 3D ne permettent pas de récapituler les mécanismes de répartition et d’élimination en détail d’un médicament par le corps. Nos précédentes expériences in vivo ne permettent pas de comprendre complétement le fonctionnement de notre traitement ciblant une protéine d’intérêt. C’est pourquoi un nouveau modèle de souris a été développé pour une validation et une meilleure compréhension de notre traitement dans le cas de maladies du foie afin de pouvoir l’optimiser avant de passer à l’humain.
Réduction
Les tailles d’effectifs ont été déterminées grâce à une précédente étude afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble à ronger, un tunnel pour se cacher, et des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Des méthodes anesthésiques seront appliquées lors des procédures le nécessitant. Les animaux sont observés quotidiennement. Avant le début de l’expérience une période d’acclimatation de 2 semaines sera réalisée à l’arrivée des souris en zone d’hébergement (déplacement des souris de la zone de reproduction à la zone d’hébergement). Au cours de la période d’acclimatations de 14 jours, les souris seront laissées 7 jours sans manipulation puis habituées à la contention afin de diminuer le stress lié à l’injection et aux prélèvements.
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme et ont contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques actuellement prescrites chez l’homme. C’est actuellement le modèle le plus pertinent en termes d’homogénéité et de reproductibilité dont nous disposons. De plus le modèle de souris que nous utilisons est génétiquement modifiée pour ne pas exprimer notre cible thérapeutique au niveau du foie afin de compléter nos études sur cette cible. À présent, ce modèle n’est donc disponible que dans la souris. Les animaux seront utilisés à un âge adulte de 8 semaines minimum. Ce choix se rapproche de l’âge chez l’humain lors du développement de fibrose hépatique (âge adulte). Ce choix se réfère également à nos précédentes expériences réalisées au sein du laboratoire pour l’étude des maladies hépatiques (la stéatohépatite liée à un trouble métabolique, cholangite sclérosante primitive et cancer du foie).
Etude du rôle du microbiote intestinal dans le développement et la résistance thérapeutique du glioblastome
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Deux chirurgies cérébrales de dix minutes, deux séances d'irradiation, des gavages de chimiothérapie deux fois par jour, des transplantations de microbiote fécal par gavage cinq jours par semaine : 970 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Une tumeur de glioblastome leur est implantée dans le cerveau, parfois retirée puis traitée, avec prises de sang et prélèvements de fèces chaque semaine. Le porteur annonce des pertes d'appétit et de poids, des signes neurologiques invalidants, une désorientation et des troubles de la mémoire spatiale. Une douleur qui persiste plus de deux jours malgré les soins déclenche la mise à mort de l'animal.
Objectifs
Le glioblastome est la forme la plus agressive des tumeurs cérébrales de l'adulte. La survie médiane est de seulement 14-15 mois. Ce projet vise à comprendre, chez la souris, comment l’intestin et les microbes qui y vivent (le microbiote intestinal) peuvent influencer l’apparition, la progression et la résistance aux traitements de cette tumeur. L’objectif final est de mieux comprendre la maladie pour améliorer les traitements et la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
On ne sait encore peu de choses sur les causes du glioblastome, un cancer du cerveau particulièrement grave. Ce projet cherche à comprendre si les bactéries présentes dans l’intestin, et les substances qu’elles produisent, peuvent influencer l’apparition et l’évolution de ce cancer. Il s’intéresse aussi à la manière dont ces facteurs pourraient modifier la réponse aux traitements habituels comme la chirurgie, la chimiothérapie ou la radiothérapie. En explorant ce lien entre intestin et cerveau – ce qu’on appelle l’axe microbiote-intestin-cerveau – nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles pistes pour mieux traiter la maladie.
Procédures
Les animaux vont subir une procédure chirurgicale : injection intra-cérébrale de cellules de glioblastome associée ou non à l’utilisation d’un agent promouvant l’inflammation intestinale. Certains animaux bénéficieront d’une chirurgie pour retirer la tumeur, suivie d’un traitement par radiothérapie et chimiothérapie. Certaines animaux reçevront une transplantation de microbiote fécale pour évaluer l’effet du microbiote intestinal sain sur la progression du glioblastome. Chaque intervention chirurgicale dans le cerveau dure environ 10 minutes et sera réalisée deux fois chez les animaux concernés. - Les souris seront soumises à des gavages de chimiothérapie 2 fois par jour pendant 3 jours, puis le lendemain de l'irradiation un cycle de 5 jours de traitement sera réalisé. Le gavage dure 1 minute par souris. - Les souris seront soumises à des rayonnements ionisants 2 fois. Cela dure 5 minutes par souris. - Certaines souris seront soumises à une transplantation de microbiote fécale par gavage 1 fois par jour pendant 5 jours sur 2 semaines et après l’intervention chirurgicale pendant 3 semaines. Le gavage dure 1 minute par souris. Le gavage est réalisé sur souris vigile. - Les souris seront soumises à des prises de sang chaque semaine. Cela dure 5 minutes par souris. - Les souris seront soumises à des prélèvements de fèces chaque semaine. Cela dure 5 minutes par souris. À la fin de l’expérience, les souris seront endormies profondément, puis mises à mort.
Impact sur les animaux
Les injections intra-cérébrales peuvent atteindre le bien-être animal en termes d'alimentation. L'irradiation et la chimiothérapie peuvent induire des symptômes ressemblant à l'anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d'apprentissage chez la souris. Les souris seront exposées à des douleurs post chirurgie à l’issue des 2 injections intra-cérébrales (implantation et résection). Le développement de tumeurs cérébrales peut générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre). Le transfert de microbiote peut parfois provoquer des troubles digestifs légers et transitoires chez les souris. L’administration des anitbiotiques peut se traduire par de la déshydratation des souris. De manière générale, chaque manipulation est génératrice de stress.
Devenir
La fin de l’expérimentation implique la mise à mort des animaux afin de pouvoir analyser précisément les effets du glioblastome et des traitements. Les tissus du cerveau et du tube digestif seront conservés congelés, puis découpés en fines tranches pour réaliser des analyses au microscope (appelées marquages immunohistologiques). Ces observations permettent de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et l’impact des traitements à l’échelle cellulaire.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les liens entre l’intestin et le cerveau, un sujet encore difficile à reproduire en laboratoire avec des méthodes uniquement sur cellules. C’est pourquoi l’utilisation de souris est nécessaire dans ce cas, notamment des souris classiques ou génétiquement modifiées. Par ailleurs, pour comprendre comment le glioblastome se propage dans le cerveau, il n’existe pas de meilleure solution actuellement que les études sur l’animal, car les cultures cellulaires ne permettent pas de reproduire toute la complexité de la maladie.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans ce projet a été soigneusement calculé pour garantir que les résultats soient fiables sur le plan scientifique. Environ 10 souris par groupe sont nécessaires pour pouvoir détecter des différences significatives entre les groupes testés, avec une bonne probabilité de ne pas se tromper. Chaque expérience inclura un groupe témoin (non traité) pour permettre une comparaison. Les résultats seront analysés à l’aide de méthodes statistiques adaptées afin de s’assurer de la validité des conclusions.
Raffinement
À leur arrivée, les souris sont installées dans des cages spacieuses, équipées de litière et d’objets d’enrichissement comme des nids végétaux, des rouleaux en carton, des petites maisons et des bâtons à ronger. Ces éléments leur permettent d’exprimer des comportements naturels, comme fouiller, grimper ou ronger, ce qui contribue à leur bien-être. Un premier contrôle de santé est effectué, puis les animaux bénéficient d’une période d’adaptation à leur nouvel environnement. Les souris sont ensuite suivies chaque jour, y compris les week-ends et jours fériés, par le personnel spécialisé de l’animalerie afin de repérer rapidement tout signe de malaise ou de comportement anormal. Pendant certaines phases de l’étude, elles recevront des antibiotiques dans l’eau de boisson. Pour éviter qu’elles ne se déshydratent à cause du goût amer, un édulcorant (sucralose) est ajouté à l’eau. En cas de douleur, les souris recevront immédiatement un traitement antidouleur et, si nécessaire, un complément alimentaire sous forme de gel facile à consommer. Lors des interventions chirurgicales, des gestes sont mis en place pour garantir leur confort : elles sont maintenues au chaud, leurs yeux sont protégés avec un gel, et un traitement antidouleur est administré avant, pendant et après l’opération. Si une douleur persiste au-delà de deux jours malgré les soins, cela constitue un critère pour mettre fin à la vie de l’animal afin d’éviter toute souffrance inutile. Un suivi attentif est également mis en place après la chirurgie. Par exemple, si la plaie cicatrise mal, elle est nettoyée et, si besoin, recousue sous anesthésie. Les animaux seront mis à mort si des signes de souffrance importants apparaissent, comme une perte de poids importante, des troubles neurologiques, des comportements anormaux ou des signes de douleur persistante. Enfin, pour les mises à mort une double dose sédatif/myorelaxant et de morphinique sera utilisée si nécessaire afin d’assurer une prise en charge optimale de la douleur.
Choix des espèces
Pour comprendre comment le système immunitaire peut influencer la relation entre l’intestin et le cerveau, nous utiliserons des souris normales dans lesquelles nous implanterons des cellules tumorales de souris. Nous utiliserons aussi un autre type de souris dont le système immunitaire est affaibli car elles n’ont pas certains types de cellules importantes pour la défense contre les maladies. Ce modèle est utile car les tumeurs se développent de manière très régulière, ce qui permet d’utiliser moins d’animaux. De plus, en implantant des cellules humaines dans ces souris, nous pouvons mieux reproduire certaines caractéristiques du cancer chez les patients. Nous choisirons des souris jeunes, âgées de 7 à 9 semaines, pour que la tumeur se développe bien, car les expériences peuvent durer plusieurs mois, et les animaux plus âgés sont moins robustes.
Injections intracérébrales de composés pharmacologiques ou de virus chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une chirurgie stéréotaxique de trente minutes sous anesthésie permet d'injecter directement dans le cerveau un composé pharmacologique ou un virus, suivie de cinq jours de surveillance postopératoire. 540 souris vont être utilisées dans ces procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour l'analyse histologique de leurs tissus. Le projet mesure la distribution de ces composés dans le système nerveux central, au stade préclinique du développement de traitements contre les maladies neurodégénératives. Le porteur écrit ne pas savoir quels composés ni quels virus seront testés, ni quels effets secondaires ils pourraient provoquer, la toxicité n'étant vérifiée qu'in vitro au préalable.
Objectifs
Les maladies neurodégénératives résultent de la dégénérescence progressive des neurones, entraînant une altération chronique du fonctionnement du système nerveux. Fortement invalidantes, elles affectent aussi bien la motricité que les fonctions cognitives. Pour être efficace, un médicament doit atteindre sa cible neuronale afin d’agir et de ralentir les processus neurodégénératifs. Cependant, il doit soit traverser la barrière hématoencéphalique (barrière sang/cerveau), soit être directement administré dans l’environnement neuronal. Cette seconde approche est particulièrement adaptée aux petites molécules (les peptides, les nucléotides) ou aux virus. L’objectif de cette étude est d’analyser la distribution de composés pharmacologiques dans le système nerveux de rongeurs après une injection intracérébrale.
Bénéfices attendus
Le projet s’inscrit dans la phase préclinique du développement de composés pharmacologiques destinés au traitement des maladies neurodégénératives. Cette étape vise à évaluer la distribution, l’efficacité et la sécurité des composés testés avant leur passage en essais cliniques. Elle comprend l’étude de la biodisponibilité, de la pharmacocinétique (durée de vie du composé dans l’organisme) et de l’impact biologique des molécules administrées, notamment par injection intracérébrale chez des modèles animaux. En cas de résultats concluants, le développement des composés pharmacologiques pourra se poursuivre vers des phases cliniques, avec pour objectif d’optimiser leur formulation, de valider leur efficacité chez l’humain et d’assurer leur innocuité. Ces travaux pourraient ainsi ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques contre les maladies neurodégénératives, contribuant à l’amélioration des traitements existants et à l’augmentation des options disponibles pour les patients.
Procédures
L'ensemble des animaux de ce projet subiront la procédure décrite: une chirurgie (1 fois, 30 minutes maximum), sous anesthésie générale, une analgésie systémique et une analgésie locale. Leur état clinique sera surveillé pendant cinq jours postopératoire pour détecter un effet indésirable ou des signes de souffrance. En fin de procédure, les animaux seront mis à mort.
Impact sur les animaux
Les injections intra-péritonéales et sous-cutanées pour induire l’analgésie et l'anesthésie peuvent engendrer un stress lors de l’acte. La chirurgie stéréotaxique (sous anesthésie) peut causer de la souffrance post-opératoire. Nous ne savons pas quels composés ou virus seront testés ni leurs potentiels effets secondaires. Cependant la toxicité des composés est systématiquement testée in vitro avant son utilisation sur les animaux.
Devenir
Ce projet incluant une analyse histologique, tous les animaux seront mis à mort pour permettre la collecte de tissus.
Remplacement
Le profil de distribution tissulaire des candidats-médicaments ou virus dépend de plusieurs facteurs, tels que la diffusion au sein du liquide céphalorachidien, sa capture par différents types cellulaires et son élimination. Ces variables impliquent l'interaction de plusieurs types cellulaires. Ce degré de complexité ne peut être atteint qu’avec un modèle animal.
Réduction
Le nombre d'animaux (n par groupe) a été déterminé pour assurer l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les études publiées dans la littérature scientifique suggèrent qu'un nombre de 12 souris par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Ainsi, pour ce projet, nous travaillerons avec n=12 souris par groupe. Les analyses incluent des mesures de pharmacodistribution, des mesures d'expression de gènes et/ou de protéines.
Raffinement
Le raffinement sera basé sur : (i) la présence d’objets d'enrichissement (papiers pour nids, tunnels en carton), (ii) des approches d'analgésie lorsque nécessaire, (iii) et le contrôle strict des paramètres physiologiques des animaux (poids, température corporelle). Les animaux seront hébergés par quatre au maximum, avec un accès ad libitum à l'eau et à la nourriture. La souffrance des animaux sera limitée au maximum grâce à la recherche quotidienne de signes indicateurs de souffrance. Le projet a défini des points limites : si l’un de ces points est atteint, le responsable de l’étude sera informé et l’animal sera mis à mort. Si des signes de souffrance sont détectés, le responsable de l’étude sera également informé, et un analgésique sera administré. Dans le cas où le traitement analgésique se révélerait inefficace, l’animal sera mis à mort. Pour les interventions chirurgicales, une anesthésie gazeuse est utilisée afin de faciliter un réveil rapide et contrôlé. Pour la mise à mort, une surdose d’un mélange d'anésthésique est administrée, permettant d’induire une anesthésie profonde avant le décès. Durant la chirurgie et la période de réveil l'animal est placé sur un tapis chauffant. Un gel ophtalmique est appliqué avant l'opération pour éviter le dessèchement des yeux. En phase post-opératoire, ou en cas de signe de souffrance, de la nourriture ramollie ou du gel nutritif est déposé dans la cage.
Choix des espèces
Les souris possèdent un système nerveux complexe, qui présente des similitudes avec le système nerveux humain. Ce sont donc des modèles appropriés permettant l'étude de la distribution des candidats-médicaments dans le système nerveux central. Les animaux seront agés de 12 semaines ce qui correspond à un stade de dévelopement adulte.
Evaluation de molécules à visée thérapeutique dans des modèles de Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI)
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 720
Cochons d'Inde : 720
Trois modèles de colite provoquée chimiquement sont proposés à des clients industriels qui font tester leurs molécules : 1 800 souris, 720 rats et 720 cobayes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 2 520 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Les animaux développent crampes abdominales, sang dans les selles, diarrhées et constipation, avec des administrations quotidiennes pendant cinq semaines au maximum et des prélèvements sanguins répétés. Le laboratoire indique ne connaître "ni la nature ni les effets secondaires possibles" des composés qu'il administre, ce qui l'empêche d'anticiper les atteintes. Aucun test statistique n'a servi à fixer les effectifs, dix animaux par groupe ayant été retenus sur la base de l'expérience de l'équipe et de la littérature.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments dans des modèles de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin telles que la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique. En effet, ces deux pathologies sont de plus en plus rencontrées au niveau mondial et des traitements efficaces sont nécessaires car ces pathologies se caractérisent par des poussées inflammatoires induisant de fortes douleurs abdominales, des diarrhées fréquentes et sanglantes. 3 modèles différents induits chimiquement seront développés pour mimer ces deux pathologies humaines et nous pensons réaliser 1 à 2 études par an selon les modèles (soit 25 études au total).
Bénéfices attendus
Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. En effet, les maladies inflammatoires de l’intestin sont multifactorielles et leur origine est encore méconnue bien qu’une prédisposition génétique soit avérée.
Procédures
Les animaux vont être anesthésiés (environ 5 min) pour avoir des administrations de composés à tester ou d’inducteur de pathologie. Ces gestes sont rapides (environ 1 min) et les animaux seront remis immédiatement dans leur cage d’hébergement avec leurs congénères. Les animaux auront également des administrations de composés sur animal vigile (idem geste rapide d’environ 1 minute) pendant 5 semaines maximum selon les modèles. Les animaux auront une légère contention pour pouvoir récupérer des fèces ou seront mis dans une cage individuelle pendant 1 heure maximum pour pouvoir avoir un fèces. Les animaux pourront avoir des prélèvements sanguins au cours de l’expérimentation ou en terminal.
Impact sur les animaux
Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux dues aux candidats médicaments. Toutefois, des manipulations, administrations répétées, prélèvements de sang, anesthésies sur les animaux peuvent provoquer du stress, une légère douleur (douleur de l’aiguille). Les modèles utilisés miment des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, par conséquent les animaux vont avoir les mêmes symptômes que ceux observés chez l’Homme à savoir des crampes abdominales, du sang dans les selles, des douleurs abdominales, des diarrhées, de la constipation.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des organes seront collectés.
Remplacement
Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments
Réduction
Nous utilisons une méthode non invasive (test de présence de sang dans les fécès) pour évaluer l’effets des candidats médicaments à tester. De plus, les animaux seront évalués avant tout induction de la pathologie. Ainsi chaque animal sera sont propre contrôle, permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux par groupe. Aucun test statistique sera utilisé pour calculer le nombre d’animaux par groupe mais de par notre forte expérience en expérimentation animale et dans ses modèles, les publications scientifiques publiées, un nombre minimum de 10 animaux par groupe sera utilisé pour avoir des résultats statistiquement différents et fiables. Des tests statistiques seront réalisés pour évaluer l’efficacité des candidats médicaments à tester.
Raffinement
Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et auront une phase d’acclimatation de 3-4 jours minimum avant d’être manipulés. Un enrichissement sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux (aspect général de l’animal, pâleur, poils hérissés, sales ou toilettage, prostration ou non, difficulté à se mouvoir, plaie…) sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être. Les procédures sous anesthésie seront réalisées sur plaque chauffante thermorégulée afin d’éviter toute hypothermie de l’animal. Des analgésiques seront administrés si besoin selon les protocoles expérimentaux. Si un animal présentait un début des symptômes des signes cliniques de point limite, il serait soigné, hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin (adaptation des soins réalisés en fonction de l’état de l’animal). Si son état ne s’améliorait pas dans les 72h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et réaliseraient une mise à mort.
Choix des espèces
Chaque espèce présente une sensibilité différente pour les modèles. Dans le but d’une plus grande homogénéité des réponses et donc pour limiter le nombre d’animaux nécessaire, nous utiliserons des espèces « sensibles » (plus reproductibles). Ainsi, pour chaque modèle les bonnes espèces seront utilisées (le choix des animaux dépendra du mécanisme et/ou cible du candidat médicament). Tous ces modèles sont bien décrits dans la littérature internationale. Les animaux utilisés seront au moins âgés de 6 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines.
Etude d’une pathologie humaine : rôle d’une anomalie génétique dans le développement de la fibrose des poumons
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Cinq à sept minutes d'incision de la peau et des tissus sous-cutanés jusqu'à la trachée, une injection de molécule fibrosante, deux points de suture : 424 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever poumons et sang. Le porteur annonce des difficultés respiratoires, une perte de poids et une mortalité liée à la fibrose entre le septième et le quatorzième jour, qu'il chiffre à moins de 10 % des effectifs. Le projet cherche à comprendre le lien entre l'altération du gène ZCCHC8 et la fibrose pulmonaire idiopathique, faute d'échantillons humains disponibles en quantité. Des organoïdes sont déjà utilisés en parallèle, mais le porteur conclut que la souris reste un animal "incontournable" pour modéliser la réponse d'un organe entier.
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique, ou FPI, est une maladie des poumons qui rend la respiration de plus en plus difficile. "Idiopathique" veut dire que l'on ne connait pas précisément l'origine de cette maladie. Parfois, cette maladie se retrouve dans certaines familles. Aujourd’hui, il n’existe pas de médicament qui peut guérir cette maladie, sauf si on remplace les poumons par une greffe. La FPI débute lorsque certaines cellules des poumons, appelées "pneumocytes de type 2", ne fonctionnent pas bien. Cela peut être à cause de l’âge, de l’environnement ou d’un problème dans les gènes. Chez certaines personnes, un gène qui s’appelle ZCCHC8 est altéré, et cela pourrait être une des raisons pour lesquelles elles ont une fibrose pulmonaire. Nous ne comprenons pas bien le lien entre l'altération de ce gène et la fibrose pulmonaire. Comme il est très difficile d’avoir des échantillons de poumons de personnes malades pour les étudier, nous utilisons des souris spéciales qui ont le même problème que les patients dans leurs gènes. Cela nous aide à mieux comprendre comment la maladie se développe et, peut-être un jour, à trouver un traitement. L’objectif de cette recherche est donc de comprendre ce qui se passe dans les poumons quand le gène ZCCHC8 ne fonctionne pas bien.
Bénéfices attendus
Cette étude, réalisée d’une façon fiable et appropriée dans nos modèles murins, assurera une meilleure connaissance des mécanismes de la fibrose pulmonaire chez l’Homme.
Procédures
En début de procédure, les souris recevront, sous anesthésie générale, une injection unique d'une molécule induisant la fibrose au niveau de la trachée après incision de la peau et des tissus sous cutanés. Après incision, la lésion sera suturée par un ou deux points de suture (la totalité de la procédure de l’incision de la peau à la suture durera de 5 à 7 minutes) : la souris recevra un antalgique au cours de la procédure, et qui pourra être répétée. A l'issue de la procédure, les souris seront euthanasiées après anesthésie profonde, après quoi des prélèvements serons réalisés.
Impact sur les animaux
L'induction de la fibrose pulmonaire chez les souris peut déclencher des difficultés respiratoires et une possible altération de l'état général avec perte de poids. Dans le modèle de fibrose, il existe un risque de mortalité liée au développement de la fibrose à partir du 7ème jour, et jusqu'au 14ème jour après injection. Cette mortalité est en général < 10% des effectifs. Une fréquence respiratoire anormalement élevée ainsi qu’une gêne respiratoire sont des conséquences possibles de la fibrose. Un risque d'irritation au niveau de la cicatrice suite aux procédures est également possible. Une altération de l'état général avec perte de poids est possible.
Devenir
L'ensemble des animaux sera euthanasié en fin de procédure en suivant une méthode réglementaire. L'euthanasie de l'animal est nécessaire pour le prélèvement sanguin et des poumons. Ces prélèvements sont nécessaires pour l’analyse des tissus afin d'étudier et de mieux comprendre les mécanismes immunitaires impliqués dans la fibrose pulmonaire.
Remplacement
A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives pour modéliser la réponse d’un organe entier dans le cas du développement de la fibrose pulmonaire. En outre, la bonne compréhension des mécanismes cellulaires au sein des poumons est strictement dépendante de l’étude du recrutement des cellules issues d’autres tissus/organes via la circulation sanguine notamment. Ces affirmations se basent sur des discussions avec des confrères, des conférences en pneumologie/immunologie et une recherche bibliographique approfondie effectuée sur la période 2000-2023. Il faut noter que des méthodes alternatives comme les organoïdes (culture cellulaire en laboratoire) sont déjà utilisées dans notre projet mais ne nous permettent pas encore de répondre à l’ensemble de nos questions notamment parce que ce modèle n’intègre qu’un nombre restreint de sous-types cellulaires pulmonaires et ne peuvent pas reproduire le dynamisme du recrutement des cellules extrapulmonaires (c'est à dire l'arrivée de cellules non pulmonaires dans le poumon).
Réduction
Le nombre a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Nous veillerons à ce qu'il n'y ait pas d'animaux isolés dans les cages durant les expériences afin de préserver les groupes sociaux. Les animaux seront anesthésiés lors des procédures expérimentales. Des antalgiques seront donnés en pré et post opératoire. Pour l'ensemble des souris, l'enrichissement consistera en la mise en place de coton et d’un tunnel de change dans les cages, et à partir de J7, d'une nourriture gélifiée facile à ingérer en cours de protocole. Les souris auront un accès permanent à de la nourriture et de la boisson. En plus de la surveillance visuelle effectuée quotidiennement par les animaliers, les animaux bénéficieront d'une surveillance clinique après le réveil et jusqu’au moment de l'euthanasie. Les souris seront euthanasiée. Cette surveillance clinique sera effectuée quotidiennement par l'expérimentateur. Elle se base sur une grille de points limites évaluant l’apparence de l’animal (yeux, poils, oreilles, posture...), son comportement (motricité, apathie (activité réduite), posture de repli, détresse respiratoire, hypothermie...), la diminution du poids et la cicatrisation. La fréquence de surveillance clinique des animaux pourra être augmentée selon l'état général des animaux et leur poids. En cas d'atteinte des points limites, une euthanasie sera effectuée par une méthode réglementaire.
Choix des espèces
Les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose pulmonaire humaine. Les souris offrent également la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et d’étudier spécifiquement le rôle d’un gène donné dans le poumon. Enfin, le modèle murin permet la mise en place de modèles pré-cliniques incontournable pour le développement précoce de thérapies innovantes. Actuellement, pour la fibrose pulmonaire, il n’existe pas de stratégie alternative pour modéliser la réponse d’un organe dans le contexte d’un organisme entier. La souris est donc un animal incontournable pour apporter des réponses à des enjeux de santé humaine. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 11 et 13 mois (étude du phénotype pulmonaire à l’état basal) et 7 et 16 semaines (modèle « bléomycine »). La fibrose pulmonaire est une pathologie évoluant en fonction de l'age de l'individu nécessitant une fourchette d'age large pour les animaux utilisés au cours de ce projet.
Étude de l’efficacité d’une nouvelle émulsion « huile dans eau » pour traiter l’inflammation cutanée de souris présentant une dermatite atopique.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Les souris dont le score cutané, somme de l'érythème, de l'érosion, de la sécheresse et de la lichénification, atteint 10 sur 10 sont tuées immédiatement. 846 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Leur dos est rasé sous anesthésie, puis un produit inducteur de dermatite atopique y est appliqué huit fois en vingt-cinq jours, provoquant démangeaisons intenses, lésions et sécheresse cutanée pendant toute la durée de l'expérience. L'objet du projet est de tester une émulsion "huile dans eau" à deux principes actifs, que le porteur présente comme une "proposition pionnière" dans un domaine émergent.
Objectifs
La dermatite atopique est une affection cutanée majeure qui peut avoir un impact significatif sur la qualité de vie des personnes touchées ainsi que sur celle de leur famille. À ce jour, il n’existe aucun traitement définitif pour cette dermatose inflammatoire et ceux existants permettent d’améliorer les symptômes et de diminuer l’activité de celles- ci, parfois inefficaces ou encore avec des effets indésirables plus au moins importants. Il est donc important de développer de nouvelles formulations avec une meilleure efficacité thérapeutique et moins d’effets secondaires. L’objectif de ce projet consiste à développer un nouveau traitement topique (application sur la peau) pour la dermatite atopique (maladie inflammatoire de la peau). Ce traitement est sous forme d’émulsion contenant deux substances actives (substances avec un effet biologique) avec des effets anti-inflammatoires à la fois sur les cellules immunitaires et épidermiques. L’efficacité de ces traitements sera étudiée sur des souris avec une dermatite atopique induit par application cutanée d’un produit inducteur. L’efficacité de nos produits peut être liée à une diminution de l’activité du système immunitaire et une diminution de l’inflammation cutanée. L'efficacité de l'émulsion devrait également être due à une cinétique de libération progressive et continue des deux substances actives et à une pénétration tissulaire progressive associée à une action pharmacologique complémentaire à différents niveaux dans la peau. Aucun effort interdisciplinaire comparable n'est (ou n'a été) entrepris pour promouvoir de tels systèmes d'administration de médicaments locaux, contrôlés et novateurs pour le traitement des dermatoses cutanées. Ainsi, notre projet est une proposition pionnière dans un domaine de recherche nouveau et émergent.
Bénéfices attendus
Ce projet propose le développement d’un nouveau traitement topique sous forme d’émulsion contenant plusieurs principes actifs permettant d’avoir un effet plus efficace que les traitements existants. En effet, la synergie d’action entre les différentes substances actives ciblant à la fois du système immunitaire et les cellules cutanées devrait monter une meilleure efficacité thérapeutique que les « monothérapies » avec une seule substance active actuellement utilisées. De plus, ce système de libération prolongée des molécules actives permettrait d'avoir moins d’effets secondaires chez les patients et d’améliorer leur qualité de vie.
Procédures
Pour induire un développement de lésions cutanées de type Dermatite Atopique (DA), la peau du dos des souris sera rasée à J-1 sous anesthésie gazeuse pour éviter toute blessure et stress . À partir du lendemain, les souris seront sensibilisées à J0 et J4 en appliquant un produit inducteur de la maladie et suivi d'un second traitement par ce produit à J7, J11, J14, J18, J21 et J25. En parallèle, nos différents traitements seront appliqués ces mêmes jours (jour 7, 11, 14, 18, 21 et 25) sur la peau de souris 2 heures avant la sensibilisation au produit inducteur. Au jour 28, toutes les souris seront euthanasiées. Des prélèvements sanguins submandibulaires (au niveau de la joue de la souris) seront réalisés juste avant l’euthanasie (il s’agit d’un geste rapide qui se réalise en quelques secondes qui s’effectue sans anesthésie).
Impact sur les animaux
L’application topique du produit inducteur de la maladie induit des symptômes de types DA. Ceci conduit à l’apparition de fortes démangeaisons, des lésions cutanées et sècheresse de la peau, liées à l’induction d’une forte inflammation cutanée. Ces différents effets indésirables pourraient provoquer un stress et une modification du comportement chez les souris, accompagnés ou non d’une perte de poids. De plus, les souris pourraient également subir un stress supplémentaire lié aux contentions multiples et répétées lors de l’application des produits. Ces effets pourraient être présents pendant toute la durée de l’expérimentation.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour une étude biologique et histologique sur les prélèvements sanguins et sur les biopsies de peau.
Remplacement
Les maladies de la peau humaine sont très complexes et les étudier nécessite des modèles permettant de reproduire les différents aspects de la maladie. Il n’existe à ce jour aucune méthode alternative permettant de reproduire ces maladies de peau telles que la Dermatite Atopique. En effet, le développement de cette maladie inflammatoire est complexe et fait intervenir plusieurs types de cellules ainsi que leur environnement tissulaire. L’utilisation de l’expérimentation sur des souris est donc indispensable pour l’étude de ces processus. De plus, nous souhaitons démontrer l’efficacité de nouveaux traitements par application sur la peau in vivo. Cette approche sur un mammifère vivant (en l’occurrence, la souris) permet de prévoir les éventuels effets négatifs des nouveaux produits et leurs effets bénéfiques. La réalisation de ce projet permettra d’entreprendre par la suite des études cliniques chez l’Homme.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, des tests sur des cellules immunitaire et épidermiques ont été réalisés dans le but de déterminer au préalable les bonnes doses des différentes substances actives d’intérêt et de valider l’efficacité de nos différentes émulsions sur ces cellules avant leur application sur la souris. De plus, l’ensemble des techniques acquises au sein de notre équipe nous permet d’analyser plusieurs paramètres à partir d’un même individu, minimisant ainsi le nombre total de souris utilisées dans le projet. Grâce aux tests statistiques, nous avons déterminé le nombre exact de souris à utiliser dans ce projet pour obtenir des résultats statistiquement significatifs pour démonter l’efficacité de nos produits.
Raffinement
La procédure sera réalisée dans le respect total des règles du raffinement. Les expérimentations seront démarrées une semaine après la réception des animaux, ceci permettra leur acclimatation et leur habituation au sein de l'animalerie afin de diminuer au maximum leur état de stress. De plus, les souris seront surveillées quotidiennement par les expérimentateurs et/ou les animaliers, afin de consigner leur apparence physique externe (posture inhabituelle), leur comportement (niveau d’activité, diminution du comportement exploratoire), leur poids (amaigrissement ou stabilisation), leur fréquence respiratoire. En parallèle, un suivi clinique sera réalisé tous les jours par l’expérimentateur en mesurant différents paramètres, à savoir érythème, érosion, sécheresse et lichénification, Ces paramètres seront évalués avec des scores correspondant au degré de sévérité allant de « aucun » à « sévère ». Le score total sera calculé comme la somme des scores de chaque paramètre, avec un score maximal de 10. Les souris seront immédiatement euthanasiées si la limite de ce score est atteinte. Par ailleurs, les animaux seront logés en groupes sociaux stables formés d’individus compatibles avec un enrichissement adapté du milieu (carrés de cotons, petits tunnels en carton). Il n’y a pas de limitations dans les apports de nourriture ou d’eau. Une grille de suivi des différents paramètres (grille générale) sera remplie au fur et à mesure de l’étude.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie dans ce projet est la souris. Cette espèce présente l’avantage d’être un petit mammifère dont le comportement est bien connu. Ceci nous permettra de surveiller l’état des souris et de détecter toute souffrance liée à l’expérimentation par une simple observation (perte de poids, posture, aspect du poil, comportement agressif, isolement) permettant une prise en charge adaptée (analgésie ou euthanasie des animaux). De plus, les souris sont le modèle classiquement utilisé pour étudier les maladies inflammatoires de la peau. Ceci permettra de comparer les résultats de notre étude aux études déjà effectuées par d’autre équipes. Les animaux utilisés seront âgés de 8 semaines. Il s’agit de l’âge de référence utilisé dans les modèles de maladies inflammatoires correspondant à un développement adulte jeune pour les souris.
Mécanismes moléculaires de la mémoire: rôle de la synthèse protéique dans le cerveau
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées au cerveau pendant deux heures en moyenne, puis isolées sept jours avant un test comportemental de cinq jours, 480 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. La chirurgie peut entraîner douleur, infection, déshydratation, hypothermie, mauvaise cicatrisation ou perte de poids. Le projet vise à comprendre le rôle de la synthèse de protéines dans la mémoire, avec l'espoir lointain de nouvelles cibles contre la maladie d'Alzheimer. Classé en souffrance sévère, il ne décrit pourtant les atteintes que comme une "douleur légère", un "stress" et un "ennui", et ne nomme aucun des tests d'apprentissage employés.
Objectifs
La mémoire humaine est un mécanisme biologique complexe qui permettent d’acquérir, de stocker et de retrouver des informations. Elle s’appuie sur des modifications structurelles et fonctionnelles dans les neurones (les cellules du cerveau). Ces modifications permettent de renforcer les communications entre les neurones. Pour que ces changements soient durables et que la mémoire fonctionne correctement, le cerveau doit fabriquer de nouvelles protéines. Ce projet permettra de mieux comprendre comment le cerveau stock et restaure des informations et quels protéines sont importantes pour la mémoire.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux comprendre le rôle du cerveau et de la synthèse de protéines dans la formation de la mémoire. A terme, approfondir la connaissance des ces mécanismes biologiques de la mémoire permettrait également d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter les troubles de la mémoire comme ceux observés dans la maladie d’Alzheimer
Procédures
1. procédure chirurgicale d'une durée moyenne de 2h. 2. Le test comportemental d'une durée de 5 jours avec la période d'isolement des souris (7 jours avant le test comportemental et pendant la durée du test). Les tests de comportements réalisés permettront d’évaluer les capacités d’apprentissage et de mémorisation chez le rongeur.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables relatifs aux différents gestes exercés sur les animaux sont les suivants : - la chirurgie pourrait entrainer de la douleur, un risque d’infection, une déshydratation, une hypothermie, une mauvaise cicatrisation ou une perte de poids chez l’animal. - Le comportement d'apprentissage pourrait induire une douleur légère, un stress chez l’animal. - l’isolement social pourrait induire une réponse de stress et de l'ennui chez l’animal
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de cette procédure expérimentale. Cette étape est indispensable afin de pouvoir prélever les tissus cérébraux nécessaires aux analyses scientifiques prévues dans ce projet. Ces analyses biologiques ne peuvent pas être réalisées autrement et sont essentielles pour répondre aux objectifs de recherche.
Remplacement
Le but du projet est d’étudier le rôle des protéines dans la formation de la mémoire et de caractériser les changements d'activité des neurones mis en jeu pour la mémoire . La méthode la plus appropriée pour atteindre ces objectifs consiste à combiner des approches multiples permettant d’enregistrer l’activité des neurones et de quantifier les protéines produites chez l’animal ayant effectué un comportement de mémorisation. Cela nécessite donc le recours à l’animal. Aucun modèle "in vitro" ne peut reproduire la connectivité complexe de ces neurones chez des souris ayant acquis ce comportement.
Réduction
La taille des groupes a été déterminée à l'aide d'analyses statistiques basées sur des calculs de puissance . Ces analyses permettent de garantir que les groupes sont suffisamment grands pour détecter des différences significatives entre les conditions expérimentales tout en limitant le nombre d'animaux utilisés. Les paramètres utilisés incluent la taille d'effet anticipée, le seuil de signification statistique, ainsi que la puissance souhaitée de l'étude . Ces calculs ont été réalisés afin d'assurer un équilibre optimal entre robustesse scientifique et respect du bien-être animal en minimisant le nombre d’animaux requis. Ainsi, nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d’animaux afin d’obtenir une analyse fiable (le nombre d’animaux estimé permet d’effectuer des tests statistiques) et complète de la connectivité et de l’activité de la région cérébrale d’étude. Nous utiliserons ainsi 480 animaux sur cinq ans.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs procédures de raffinement, à savoir: 1/ l'utilisation d'animaux hébergés dans la même structure, que la zone expérimentale, ce qui diminuera les transports et donc limite le stress des animaux 2/ une manipulation des animaux par l'expérimentateur ainsi qu’une période d’acclimatation aux salles d’expérimentation permettront aussi de limiter le stress 3/un environnement plus enrichi lors de la période d’isolement . 4/ l'établissement de points limites 5/ La mise en place de soins adéquats si nécessaire pendant et après l’opération et l'utilisation de l’anesthésie/analgésie lors de chaque protocole.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des Vertébrés. En effet, c'est un mammifère présentant une proximité phylogénique avec l'espèce humaine et certains de ces comportements,notamment dans les processus de mémorisation, peuvent être rapprochés de l'espèce humaine. Cette espèce est aussi un bon modèle de pathologiques neurologiques telle que la maladie d’Alzheimer qui peut être induite chez la souris. Pour ce projet, les souris arriveront âgées de 4 semaines. Les chirurgies auront lieu sur des animaux âgés de 5/6 semaines, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge où l’animal pourra récupérer après les protocoles de chirurgie. Le comportement et les differentes analyses seront réalisés au moins quatre semaines après la chirurgie.
Etude des cellules souches lors du développement des épithéliums glandulaires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
735 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. L'acte infligé se limite à une injection unique de dix secondes sur animal vigile, pratiquée sur des femelles gestantes dont les embryons sont mis à mort vingt-quatre heures plus tard, aux stades E12, E15 ou E18,5, pour mettre leurs tissus en culture. L'objectif est de comprendre comment se forment les glandes mammaires, salivaires, lacrymales et prostatiques, et ce qui, déréglé, favoriserait des tumeurs. Le porteur affirme que les organoïdes modifient le comportement des cellules épithéliales une fois détachées de leur tissu, qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la régénération, et conclut que la souris est "nécessaire" à l'étude.
Objectifs
Certaines cellules adultes peuvent, dans des contextes particuliers, retrouver des caractéristiques qu’elles n’avaient plus depuis le stade embryonnaire. C’est ce qu’on observe notamment dans le développement de certains cancers. L’une de ces caractéristiques est la multipotence, c’est-à-dire la capacité d’une cellule à se transformer en plusieurs types de cellules différents. Nous nous intéressons à quatre types de tissus glandulaires : les glandes mammaires, salivaires, lacrymales et prostatiques. Chez l’adulte, ces tissus sont composés de cellules spécialisées qui ne produisent qu’un seul type cellulaire. Mais pendant le développement embryonnaire, certaines cellules retrouvent temporairement cette capacité à se diversifier. Or, dans les cancers de ces tissus, les cellules tumorales semblent réactiver ce programme de manière incontrôlée. Notre objectif est de mieux comprendre comment ces tissus se forment pendant l’embryogenèse. En étudiant les mécanismes qui contrôlent le passage d’un état cellulaire flexible (multipotent) à un état plus stable et spécialisé, nous espérons identifier ce qui, lorsqu’il est déréglé, peut favoriser l’apparition ou la progression de tumeurs.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra d’étudier le comportement des cellules souches et leur état de différentiation pendant le développement normal des embryons de souris dans les glandes mammaires, salivaires, lacrymales et prostatiques. Nos résultats aideront à identifier les mécanismes régulant le destin des cellules souches. Ces mécanismes étant déstabilisés lors de la formation de tumeurs, nous pensons qu’à long terme nos recherches contribueront à une meilleure compréhension du processus tumoral dans les tissus glandulaires étudiés.
Procédures
Une injection unique sera réalisée sur animaux vigiles (durée du geste inférieure à 10 secondes).
Impact sur les animaux
Pour l’analyse du développement embryonnaire, nous utiliserons des embryons au stade E12 ou E18.5 pour l’étude de la glande mammaire et de la glande salivaire ou E15 lors de l’étude de la glande lacrymale ou de la prostate. Les embryons seront mis à mort, pour pouvoir mettre en culture leurs tissus, 24h après l’injection d’un traitement à leur mère permettant l’activation de mutations de certains gènes. Aucune des mutations induites sur une si courte période n’a de phénotype dommageable à ce stade de développement embryonnaire. Les nuisances attendues sont uniquement liées au geste de l’injection elle-même du traitement chez les mères.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Au fil des années, beaucoup d'efforts ont été déployés pour développer des modèles 3D in vitro, comme les organoïdes ou les explants embryonnaires, qui soient physiologiquement pertinents pour analyser le comportement dynamique des cellules souches au cours du développement. Cependant, les cellules épithéliales modifient leur comportement lorsqu’elles sont cultivées in vitro sous forme d'organoïdes et détachées de leur niche tissulaire physiologique, ce qui nous empêche d'utiliser cette technique pour toutes les questions concernant le potentiel de différenciation des cellules souches glandulaires. De plus, les animaux seront essentiels pour suivre les cellules souches lors de la régénération tissulaire, étant donné qu’il n’existe actuellement aucun modèle in vitro qui puisse récapituler le processus global de régénération. L’absence de structure similaire aux glandes étudiées dans des modèles de vertébrés non mammifères rend l’utilisation de la souris nécessaire à notre étude.
Réduction
Le nombre de souris utilisées pour chaque expérience sera réduit au minimum possible. Pour réduire au minimum le nombre d’animaux et exploiter au mieux les prélèvements, des informations seront obtenues au niveau des organes, cellulaire et moléculaire à partir du même animal. Des schémas de reproduction des souris transgéniques seront réalisés afin d’obtenir efficacement les cohortes de souris avec le génotype souhaité. Pour chaque souris plusieurs organes seront collectés (chez les mâles: glande salivaire, lacrymale et prostate; chez les femelles: glande lacrymale, salivaire et mammaire). Le nombre d'animaux de notre étude est déterminé à l'aide de tests statistiques.
Raffinement
Les mères gestantes seront manipulées le moins possible. Aucune nuisance liée à l’injection chez les mères n’a été rapportée. Nous avons tout de même établi une grille de score. Les souris seront suivies quotidiennement pour détecter des signes de mal-être
Choix des espèces
L'organisation générale, le développement et le fonctionnement glandes étudiées ici sont très similaires chez la souris et chez l’Homme. Le modèle souris est donc très utilisé dans la communauté scientifique afin d'étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires du développement normal du tissu ainsi que de la régénération. De la même manière, les évènements cancéreux survenant chez l’homme et chez la souris suivent les mêmes étapes dans les différentes glandes étudiées ; perte d’identité cellulaire, activation de traits embryonnaires, prolifération non contrôlée. Les animaux utilisés lors de l’étude du développement embryonnaire seront des souris femelles adultes gestantes permettant d’étudier des embryons à un stade ou le phenotype dommageable ne s’est pas encore développé . Ces stades correspondent à la période où chacun des tissus est spécifié et est composé de cellules souches multipotentes