Rongeurs
Etude des cellules souches lors de la régénération des épithéliums glandulaires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Vingt minutes de scanner et d'irradiation localisée sous contention et anesthésie, une injection de moins de dix secondes : 420 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour prélever leurs glandes. Le porteur qualifie l'irradiation d'indolore tout en signalant que les animaux peuvent développer de légères inflammations, et écrit qu'aucune nuisance n'a été décrite sur une période aussi courte tout en ayant établi une grille de score pour celles observées à plus long terme. L'objet du projet est fondamental, comprendre comment des cellules glandulaires retrouvent temporairement la capacité de se diversifier après une blessure. Plusieurs organes sont prélevés sur chaque animal, glande salivaire, lacrymale et prostate chez les mâles, glande lacrymale, salivaire et mammaire chez les femelles, la souris étant retenue parce que les vertébrés non mammifères n'ont pas de structures glandulaires comparables.
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 lors de la réparation d’un tissu endommagé, 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 régénèrent après une blessure. 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 la régénération tissulaire dans les glandes mammaires, salivaires, lacrymales et prostatiques chez la souris. 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). Les animaux seront traités par un scanner et une irradiation localisée indolores, sous contention et anesthésie (durée totale traitement d’environ 20 min) et injecté par une injection unique (durée du geste inférieure à 10 secondes)
Impact sur les animaux
Pour l’étude de la régénération chez les souris adultes, une irradiation est réalisée. A la suite de cette irradiation les animaux peuvent développer des légères inflammations (gêne de courte durée). Aucune des mutations induites sur une si courte période n’a de phénotype dommageable
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, qui soient physiologiquement pertinents pour analyser le comportement dynamique des cellules souches au cours du développement et de la régénération tissulaire. 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, cellules et molécules 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 initialement fondé sur les données de la littérature.
Raffinement
Pour les procédures d’irradiation, un délai d’une semaine sera respecté entre la réception des souris par la plateforme d’irradiation et la mise en œuvre de la procédure. Ce délai d’acclimatation doit permettre aux souris de s’habituer à leur nouvel environnement et de limiter leur stress avant toute procédure. Les protocoles d’irradiations nécessitant une contention contraignante seront intégralement réalisés sous anesthésie générale gazeuse. Les animaux seront analysés entre 1 et 7 jours après irradiation. Aucune nuisance liée à l’irradiation n’a été décrite dans une si courte période. Nous avons tout de même établi une grille de score comportant les nuisances les plus souvent observées à plus long terme après ce type d’irradiation. 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 pour l’étude de la régénération tissulaire seront âgés de 10 à 12 semaines. Les glandes de ces animaux sont alors constituées de progéniteurs unipotents qui réactivent la multipotence suite à l’irradiation
Étude du rôle des cellules immunes et leur métabolisme intracellulaire sur le développement de la plaque d’athérome.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées pour que leur aorte soit prélevée, 558 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Leur système immunitaire est d'abord détruit par irradiation aux rayons X, puis remplacé par une greffe de moelle osseuse injectée en intraveineuse, avec un risque d'anémie et de sensibilité aux infections si la reconstitution échoue. Elles sont ensuite nourries au régime riche en graisses et saignées à la veine sous-mandibulaire sans anesthésie, quatre semaines après la greffe. Le porteur écrit qu'il est "indispensable" de passer par la souris et annonce de nouvelles stratégies contre des maladies cardiovasculaires qui tuent 17 millions de personnes par an, quand le projet mesure l'usage du glucose par des sous-populations de monocytes.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires entraînent la mort de plus de 17 millions de patients par an dans le monde. La prévalence de ces pathologies accroit de manière progressive et représente un problème majeur de santé publique. L'athérosclérose est la principale cause du développement de maladies cardiovasculaires, et peut notamment provoquer des infarctus du myocarde ainsi que des accidents vasculaires cérébraux. L'athérosclérose se caractérise par la dégradation de la paroi des vaisseaux sanguins, au sein de laquelle une accumulation de graisses et de globules blancs appelés monocytes forme ce que l'on appelle une plaque d'athérome. Lors d'un développement avancé des plaques d'athérome, celles-ci peuvent totalement obstruer le vaisseau sanguin et bloquer la circulation. Elles peuvent également se rompre et déverser dans la circulation sanguine de petits fragments de plaque pouvant obstruer des vaisseaux sanguins plus étroits, par exemple au niveau du cerveau. Des études récentes ont permis de mettre en évidence un rôle central du métabolisme, et notamment du glucose, au cours du développement de la plaque d’athérome. Ce projet vise à comprendre comment les différents types de monocytes et leur utilisation du glucose affectent la progression de la maladie.
Bénéfices attendus
Cette étude pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement visant à diminuer la mortalité induite par les maladies cardio-vasculaires. Les résultats issus de ce projet permettraient de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant les voies immuno-métaboliques identifiées dans les sous-populations de monocytes du sang afin de réduire la morbidité et mortalité due aux maladies cardio-vasculaires.
Procédures
Les souris seront irradiées et ensuite elles seront injectées par voie intraveineuse avec de la moelle ossesuse. L’irradiation des souris consiste en l’exposition à une dose de rayon X induisant une ablation totale du système immunitaire de la souris hôte afin de pouvoir le remplacer par le système immunitaire d’une souris donneuse de même sexe et de même fond génétique. Une prise de sang sera effectuée sur les souris vigiles dans la veine sous-mandibulaire 4 semaines après l'injection. Les animaux injectés seront nourris avec un régime riche en graisse et suivis au cours du temps.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont celles liées (i) à l’irradiation des souris receveuses (ii) à l’injection par voie intraveineuse de la moelle osseuse. Ils subiront également une prise de sang (au niveau de la veine sous-mandibulaire) entrainant également une douleur et un stress dû à la contention. L'irradation induit une déplétion du système immunitaire de la souris receveuse ce qui pourrait induire des complication comme une anémie ou une susceptibilité aux infections si le système n'est pas reconstitué. L'injection par voie intraveineuse peut engendrer un stress pour la souris.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour prélever les aortes dans le but d’analyser la diversité des cellules immines dans les plaques d'athérome.
Remplacement
Pour satisfaire au remplacement, des études sont réalisées sur des lignées de cellules différenciées en macrophages. Cependant, pour comprendre la diversité et les fonctions des sous-populations des monocytes dans le développement de l’athérosclèrose, il est indispensable de réaliser des études chez les souris car les études sur des lignées cellulaires ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et entre les différents types cellulaires présents dans la plaque d’athérome.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous utiliserons une approche statistique nous permettant de prévoir le nombre d’animaux nécessaires pour répondre clairement à notre question scientifique, sans utiliser plus de souris que nécessaires. De plus, nous utiliserons aussi bien les souris mâles que les souris femelles.
Raffinement
La mise en place de points limites régissant le déroulement précis des procédures permet l’amélioration du bien-être animal afin de diminuer de manière optimale la détresse et l’angoisse des animaux. Pour chaque procédure, nous avons pris en compte la gestion de la souffrance, l'angoisse et la douleur pour nos animaux. Notamment, des buchettes de bois seront mises à disposition des animaux nourris avec de la nourriture riche en graisse (nourriture molle) afin de répondre à leur besoin naturel de ronger.
Choix des espèces
L'utilisation de modèles murins précliniques est indispensable afin de répondre à notre hypothèse de travail. Les modèles de souris athérogéniques sont commercialement disponibles et présentent un profil lipidique proche de celui retrouvé chez l'Homme donnant une opportunité unique de développer des stratégies translationnelles. Nous utiliserons des animaux âgés de 6 à 12 semaines pour être dans les mêmes conditions que nos travaux antérieurs. Cette fenêtre d'âge permet d'étudier dans les meilleurs conditions la contribution des cellules immunes au développment de la plaque d'athérome. Dans la fenêtre indiquée le système immunitaire est mature mais ne présente pas encore de dysfonctionnements liés à l’âge.
Réduire la production de peptides toxiques dans la maladie d’Alzheimer : une piste génétique prometteuse
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour savoir si une mutation repérée en culture cellulaire protège du dépôt de plaques amyloïdes, 96 souris conçues pour développer une maladie d'Alzheimer vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles subissent cinq prélèvements sanguins espacés d'au moins quatre semaines, à partir de l'âge de deux mois, sous contention d'une minute. Le porteur affirme que ces lignées ne présentent pas de phénotype dommageable connu, tout en les ayant retenues parce qu'elles accumulent la protéine amyloïde dans le cerveau. À quatre ou six mois selon les résultats sanguins, elles sont toutes tuées pour que leur cerveau soit prélevé et analysé.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer (MA) est la forme de démence la plus fréquente chez les personnes âgées. Elle touche aussi particulièrement les personnes atteintes du syndrome de Down (ou trisomie 21). Cette maladie se caractérise par deux éléments majeurs dans le cerveau : des amas de protéines anormales à l’intérieur des neurones, appelés enchevêtrements neurofibrillaires, formés par une version modifiée de la protéine Tau et des plaques formées à l’extérieur des cellules, composées d’une autre protéine appelée amyloïde-β (Aβ). Les fragments d’Aβ sont produits à partir d’une grosse protéine appelée APP, qui est plus abondante chez les personnes ayant le syndrome de Down. Dans nos travaux précédents, nous avons découvert qu’une petite modification (ou mutation) d’un seul acide aminé dans cette protéine APP permet de produire des formes plus courtes et non toxiques d’Aβ, du moins dans des cellules en laboratoire. Nous voulons maintenant voir si cette même mutation peut avoir un effet protecteur dans 2 modèles de souris conçus pour développer des symptômes proches de ceux de la maladie d’Alzheimer (les souris dites APP NL-G-F et APP Humanisé). Pour cela, nous avons créé deux nouveaux modèles de souris qui porte à la fois les caractéristiques d’Alzheimer et cette mutation protectrice. Notre objectif est de comparer ces 4 types de souris (avec et sans la mutation) en étudiant : Les signes de la maladie dans leur cerveau, Certains biomarqueurs mesurés dans le cerveau et dans le sang et La manière dont la protéine APP est découpée dans leur organisme.
Bénéfices attendus
Plusieurs médicaments ont été testés pour essayer de réduire la production des formes longues et toxiques de la protéine Aβ, qui sont liées à la maladie d'Alzheimer. Mais jusqu'à présent, aucun de ces traitements n’a réussi à produire surtout des formes plus courtes qui sont moins dangereuses. Dans notre étude, nous allons tester pour la première fois si une mutation particulière, (qui agit un peu comme un médicament modificateur), peut empêcher l'accumulation des formes longues d’Aβ. Nous utiliserons 2 modèles murins porteurs de mutations génétiques associées à la forme familiale de la maladie d’Alzheimer. On espère que ces mutations vont favoriser la production de formes plus courtes d’Aβ. Nous allons aussi vérifier si ces formes plus courtes ont des effets nocifs ou non sur le cerveau. Si les résultats sont positifs, cela pourrait ouvrir une nouvelle piste pour traiter la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Les souris seront suivies (longitudinal) au niveau sanguin, elles auront au total 5 prélèvements sanguins espacés de 4 semaines minimum. La prise de sang nécessite une contention préalable et n'excèdera pas 1 minute. Après 6 mois (ou à 4 mois en fonction des résultats sanguins) de suivi les souris sont mises à mort pour pouvoir prélever le cerveau.
Impact sur les animaux
Les lignées que nous utiliserons ne présentent pas de phénotypes dommageables connus. Les animaux ressentiront une légère et brève douleur au point de piqure pour injection ou prélèvement. Le prélèvement de sang sera également associé à des risques d’hématome et de saignement persistant.
Devenir
Les souris utilisées seront euthanasiées afin de prélever puis analyser leur cerveau dans le but de répondre à notre question scientifique.
Remplacement
Plusieurs études in vitro de notre équipe ont montré que la mutation K699A dans le gène codant l’APP conduisent à la production de formes courtes d’Aβ non toxique. Cependant, les modèles in vitro ne présentent pas la complexité physiologique complète d'un organisme vivant (c'est-à-dire qu'ils ne reproduisent pas les interactions systémiques). De plus, bien que les modèles in vitro montrent des effets moléculaires ou cellulaires, ils ne confirment pas si cette mutation produit des bénéfices thérapeutiques significatifs dans un organisme entier. Enfin, un modèle vivant fournit des données précliniques essentielles soutenant la transition de la recherche fondamentale vers les études humaines. A l’heure actuelle il n’existe donc pas d’alternative à l’utilisation d’animaux pour ces expériences.
Réduction
Nous utiliserons sur 2 ans un total de 96 souris. Le nombre d'animaux est réduit au minimum sans compromettre les objectifs du projet. Cette étude longitudinale inclut un total de 96 souris, réparties en 4 groupes de 24 (12 mâles et 12 femelles par génotype et par lignée). Ce nombre a été calculé sur la base d'études précédentes publiées, notamment des études de notre collaborateur. Des groupes de 24 souris par génotype (12 mâles et 12 femelles) assureront une robustesse des résultats (tests statistiques de type ANOVA) et une prise en compte de la variabilité biologique, spécialement liée au sexe. Nous produirons nos lots expérimentaux et maintiendrons les lignées de souris génétiquement modifiées sur les 2 années du projet. Nous piloterons de manière raisonnée notre élevage pour ne produire que le nombre d’animaux strictement nécessaire.
Raffinement
Le bien-être des souris sera évalué de manière spécifique par notre équipe à l’aide d’une grille de score. Des mesures telles que la formation du personnel, la surveillance quotidienne, l'habituation, l'acclimatation et le temps de récupération sont prises pour réduire tout impact potentiel des procédures expérimentales sur les animaux. L’euthanasie sera réalisée sur l’animal anesthésié permettant d’éviter tout stress ou douleur en lien avec l’injection létale
Choix des espèces
La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires ainsi que des origines développementales des pathologies génétiques associées à la Maladie d’Alzheimer requièrent l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité et il n’existe donc pas de méthode autre que l’étude in vivo. La souris est une espèce physiologiquement et génétiquement proche de l’homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologies humaines. De plus, les études dans le modèle humain sont limitées tandis que le modèle murin permet d’accéder à tous les tissus et à toutes les étapes du développement. Étant donné que le développement cérébral des souris atteint sa maturité autour de 2 à 3 mois d'âge, et que le dépôt de plaque amyloïdes dans cerveau, chez les souris APP NL-G-F- hétérozygotes debute à 4 mois, nous commencerons le prélèvement sanguin à 2 mois. Les échantillons de sang seront collectés sur toute la durée de la procédure pour suivre l’évolution des différents paramètres d’intérêt. Nous allons sacrifier les souris au bout des 6 mois (ou à 4 mois si nécessaire en fonction des résultats sanguins) lorsqu’elles atteignent leur développement cérébral adulte complet, la pathologie amyloïde est clairement visible et leurs schémas cognitifs et comportementaux se stabilisent entre 4 et 6 mois.
Interaction d’une bactérie pathogène avec l’intestin chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Des souriceaux de quatorze jours reçoivent par gavage une bactérie responsable de sepsis et de méningites chez les nouveau-nés. 157 souris vont être utilisées, dont 141 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue, les mères après leurs petits parce que l'exposition à la bactérie interdit de les réutiliser. Les mères gestantes passent en outre environ sept jours en hébergement individuel. Pour 141 animaux classés en souffrance sévère, le porteur ne décrit les atteintes attendues qu'en une phrase, un stress et une douleur dans les 24 heures suivant l'inoculation, sans dire quels signes cliniques l'infection provoque ni à quel stade elle est arrêtée.
Objectifs
Certaines bactéries pathogènes peuvent être présentes dans les voies vaginales et digestives des individus. Alors que le portage est asymptomatique chez l’adulte, elles peuvent causer des infections graves chez les nouveau-nés (sepsis, méningite). L’infection peut survenir au cours de la première semaine de vie (syndrome précoce) ou plus tardivement (syndrome tardif, 7 à 89 jours de vie). Au cours des syndromes tardifs, l’infection survient après le franchissement de la barrière intestinale par les bactéries, et plus précisément après la traversée de cellules spécialisées. Le but de ce projet est d'identifier et d'analyser à l'aide d'un modèle murin d’infection néonatale tardive, i) les cellules immunitaires recrutées après l'infection et ii) la réponse des différentes cellules de l'intestin à l’infection.
Bénéfices attendus
Nos résultats fourniront des informations précieuses sur les cellules et les gènes impliqués dans le franchissement de la barrière intestinale par les bactéries pathogènes, ainsi que la réponse immunitaire intestinale à l'infection. À terme, le projet permettra d’identifier de nouvelles cibles pour le développement de stratégies préventives et thérapeutiques contre les infections néonatales bactériennes.
Procédures
Toutes les souris gestantes adultes seront en hébergement individuel pour une durée d'environ 7 jours. Tous les souriceaux seront soumis à un gavage oral d'une durée de 5 à 10 secondes réalisé sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
L'hébergement individuel est susceptible d'entraîner un léger stress et des modification du comportement. Le développement des bactéries sera susceptible de générer un stress et de la douleur chez l’animal dans les 24h qui suivent l’inoculation.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure. Des prélèvements post-mortem seront effectués chez les souriceaux pour analyse. Les mères ayant été exposées à une bactérie pathogène (niveau A2) ne pourront pas être réutilisées et seront mises à mort après mise à mort de l'ensemble de leurs souriceaux.
Remplacement
Les modèles cellulaires ne permettent pas de récapituler la complexité de la barrière intestinale ni d'étudier l'ensemble des types cellulaires présents.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au minimum en homogénéisant strictement les conditions expérimentales. Nous utiliserons des animaux obtenus chez le même fournisseur afin de limiter au maximum la variabilité expérimentale.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement par les expérimentateurs pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress et nous avons raffiné la méthodologie par l’introduction de points limites entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent qui permet de reproduire l’infection néonatale bactérienne, du franchissement de la barrière intestinale jusqu’à la dissémination par voie sanguine et la méningite. Le modèle souris permet d'étudier les différents organes impliqués dans la physiopathologie de l'infection humaine. Nous utiliserons des souris adultes gestantes car c'est une étude sur leur progéniture avant sevrage. Nous utiliserons des souriceaux de 14 jours à un stade de développement équivalent à celui de nouveau-nés humains âgés de 7 à 89 jours de vie.
Etude de l’interaction entre le dysfonctionnement métabolique et l’inflammation chronique dans un modèle murin de la dégénérescence maculaire liée à l’âge
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
6 500 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à six électrorétinogrammes de 30 à 45 minutes et six imageries de la rétine sous anesthésie générale, 500 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 750 modéré et 4 250 léger. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes entiers. Un lot est hébergé jusqu'à quatre mois sous lumière intense, cotons de nidification retirés de la cage pour les empêcher de se cacher de la lumière, un autre subit l'ablation du nerf vague combinée ou non à celle de la rate, un autre des injections dans l'œil au risque d'inflammation et de micro-saignements. Le porteur écrit avoir limité les effectifs au maximum et fixe cinq animaux par groupe comme minimum statistique, sans expliquer par quel enchaînement de groupes on parvient à 6 500 souris.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est une maladie de la rétine provoquée par une dégénérescence progressive de la partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. En France, environ 1,5 million de personnes seraient atteintes de DMLA. Dans cette pathologie, un processus inflammatoire caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires et un processus de dysfonctionnement métabolique participent de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Ce projet permettra de comprendre comment ces processus essentiels interagissent, améliorant ainsi notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA. De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA (dégénérescence maculaire liée à l’âge). De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Procédures
Un lot d’animaux subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera hébergé sous une lumière intense (jusqu’à 4 mois maximum) et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux subira une chirurgie d’ablation du nerf vague combinée ou non à une ablation de la rate (durée de l’intervention 10 minutes) sous anesthésie générale et analgésiques administrés en préopératoire et postopératoire. Un lot d’animaux recevra des régimes alimentaires spécialement formulés pendant 4 semaines et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera soumis à une injection de molécules thérapeutiques par voie intraoculaire sous anesthésie générale avec analgésique (durée : moins de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies, il y a un risque de mauvaise réaction à l’anesthésiant (difficultés respiratoires, anxiété), un risque d’hypothermie ainsi qu’un risque d’arrêt cardiaque. Lors des injections intraoculaires, il y a un risque d’inflammation localisée (œil rouge) et de micro saignements visibles instantanément lors du geste. Lors de la procédure d’illumination, les animaux peuvent ressentir un stress lié à l’exposition à une lumière de (animaux agités pendant moins d’une heure), et leurs fonctions visuelles peuvent baisser au cours du temps. Lors des imageries de l’œil, les animaux peuvent également ressentir un stress lié à la préhension et contention lors de l’administration des collyres (durée de quelques secondes seulement). Lors du changement d’alimentation (mise à disposition des croquettes spécifiques à notre projet), les souris peuvent subir une perte de poids transitoire en réponse au changement de nourriture. Une hémorragie peut se produire au cours des chirurgies, ce qui peut entrainer le décès de l’animal. Après les chirurgies, les sutures pourraient s’irriter ou être retirées prématurément par l’animal. Après l’opération, il peut y avoir des douleurs postopératoires.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. Cela implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux, car nous avons besoin de prélever des organes entiers pour les analyser dans leur globalité.
Remplacement
Les études in vitro ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie de l’œil en particulier ; la souris est une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude. Ces modèles permettent d’étudier la maladie dans un organisme entier, qui ne peut pas être reproduit en utilisant des cellules isolées.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser 6500 animaux pour réaliser cette étude. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche (variabilité inter- animal/ inter - expériences). Le nombre de 5 animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables, selon nos expériences antérieures. Pour les injections intraoculaires, nous prévoyons d’injecter le traitement dans un œil ; l’œil controlatéral servira de contrôle ce qui permettra de limiter la variabilité entre animal et de réduire ainsi le nombre d’animaux de l’étude.
Raffinement
Les animaux en provenance de l’extérieur observent une période d’acclimatation de 5 jours minimum avant d’entrer en expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation pour l’espèce concernée (cages ventilées standard avec enrichissement). Le nombre de souris par cage est limité à 5 individus adultes. Lors de la mise des animaux sous illumination, les animaux sont placés dans une pièce différente, mais restent dans leurs cages de stabulation normale, selon les mêmes conditions, hormis la luminosité et les cotons qui sont retirés pour éviter que les animaux ne se cachent de lumière. Ils auront accès illimité à l’eau et à la nourriture. Des points limites ont été définis et les animaux sont examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l’échelle décisionnelle définie par les membres de la structure bien-être de notre établissement utilisateur. L'euthanasie de l'animal serait un dernier recours. Le personnel assure le suivi du bien-être des animaux à l’aide d’un système d’étiquettes et de pastilles. Des points limites précoces et prédictifs ont été mis en place pour s'assurer de réduire la souffrance et la détresse des animaux au maximum. Les animaux bénéficieront si besoin d'une anesthésie générale fixe ou gazeuse ainsi qu'une anesthésie locale de la cornée et l'humidité cornéenne sera maintenue à l'aide d'une goutte de gel ophtalmique. Après la chirurgie nous mettons à disposition une gelée post-opératoire nutritive avec des croquettes mouillées dans le fond de la cage pour aider à l’alimentation et à l’hydratation. En plus de l’analgésie préopératoire, des injections d’analgésiques postopératoires seront administrée après la chirurgie pour toute douleur postopératoire potentielle. Le poids corporel des animaux sera mesuré la veille, deux jours après et une semaine après la chirurgie. Une grille de scoring a été créée pour suivre les poids des animaux et les autres observations postopératoires. Le poids des animaux nourris avec des croquettes formulées avec un composé sera également surveillé chaque semaine pendant toute la durée de l’alimentation (mise en place d’une fiche de suivi pour vérifier ce paramètre).
Choix des espèces
Les souris sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour étudier la réponse inflammatoire participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Nous utilisons des modèles génétiquement modifiés qui sont plus susceptibles à l’induction d’une inflammation pathogène, mimant la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Les animaux sont âgés de 8 semaines minimum à leur entrée dans la procédure expérimentale. C’est l’âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature et donc à partir duquel elle est susceptible de développer la maladie étudiée.
Exploration de la perméabilité de la barrière hémato encéphalique au cours de l’encéphalopathie associée au sepsis et l’accélération du déclin cognitif post-sepsis chez la souris – EU 2/2
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Porteuses de mutations qui leur font développer une maladie neurodégénérative avec l'âge, les souris de ce projet reçoivent en plus un sepsis provoqué par chirurgie, à six mois ou à douze mois. 200 d'entre elles vont être utilisées, 96 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 64 modéré et 40 léger, toutes tuées à l'issue. Après l'opération, elles présentent pendant 24 à 48 heures une baisse d'activité, le poil hérissé et parfois des diarrhées liquides, avant d'être transportées vers un second établissement pour une imagerie cérébrale sous anesthésie profonde. Les souris qui servent à produire les cohortes sont tuées à la fin de leur période de reproduction, le porteur indiquant qu'elles ne peuvent pas être réutilisées du fait de leurs modifications génétiques.
Objectifs
Le sepsis est un syndrome clinique fréquent et potentiellement mortel provoqué par un dérèglement de la réponse à l'infection. Au diagnostic, une altération de l’état de vigilance également appelé encéphalopathie associée au sepsis (EAS), est fortement associé au risque de mortalité. En outre, les troubles cognitifs à long terme sont l'une des séquelles majeures observées chez les survivants du sepsis, entraînant une réduction substantielle de la qualité de vie et une augmentation des coûts de santé. En effet, malgré une amélioration substantielle de la survie hospitalière des patients présentant un sepsis ou un choc septique, le suivi à long terme des patients révèle que 30 à 50 pourcents des survivants auront des altérations cognitives un an après la sortie de réanimation avec un retentissement significatif sur le retour à l’emploi, les activités de la vie quotidienne et la qualité de vie. Ces altérations persistantes ont donc un impact sociétale majeur. Cependant, l'association mécanistique entre les infections systémiques sévères, l’EAS et l’accélération du déclin cognitif n'est pas encore claire. L’hyperperméabilité de la barrière hémato encéphalique est une des voies biologiques les plus probablement impliqué dans cette dysfonction cérébrale aigue et chronique précipitant potentiellement l’apparition de démences neurodégénératives. Une meilleure compréhension des mécanismes responsables de ces déficits pourrait influencer la prise en charge et le pronostic des patients atteints de sepsis. Ce projet se déroule sur deux établissements afin de disposer d'équipement d'imagerie adapté à la question scientifique.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, ce projet vise à mieux comprendre le rôle de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique dans la physiopathologie des troubles neurologiques aigue et neurodégénératifs associés au sepsis, dans le but de développer et d’évaluer des approches innovantes d’immunothérapie pouvant modifier l’évolution naturelle de la maladie ainsi que des biomarqueurs immunitaires sanguins à valeur diagnostique et/ou pronostique. Les données actuelles suggèrent que la barrière hémato encéphalique (BHE) est l’élément clé qui intègre les signaux du cerveau et de la périphérie au cours du sepsis. Une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologique de l’interface entre le compartiment sanguin systémique et le système nerveux central pourrait influencer la prise en charge thérapeutique et le pronostic des patients atteints de sepsis.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale permettant d’induire le modèle de sepsis sous anesthésie générale et analgésie pré et post-opératoire associé à un traitement antibiotique (15-20 minutes/animal, 1 fois) dans un premier établissement. Par la suite, les animaux seront transférés dans un second établissement et impliqués dans un examen d’imagerie effectuée sous anesthésie générale avec injection d’un radiotraceur (30 min d'anesthésie au total). A l’issue de ces étapes les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans le projet développent une maladie neurodégénérative avec des déficits cognitifs au cours du temps. Cela pourrait entrainer des troubles du comportement et potentiellement une agressivité accrue avec l’âge source de bagarre et donc de blessures/lésions potentielles (rare). Concernant la procédure chirurgicale elle-même, la phase post-opératoire précoce est à risque de manifestations correspondant à un syndrome douloureux lié à l’acte technique par lui-même : posture voutée, fourrure sale, décharge oculaire. Concernant le modèle de sepsis, il peut potentiellement engendrer des symptômes d’inconfort et des modifications du comportement en situation de pathologie. Ce « comportement maladie » est un ensemble coordonné de changements de comportement adaptatifs qui se développent chez les animaux malades au cours d'une infection ou d’un état inflammatoire non septique. Au cours des 24 premières heures suivant l’induction d’un sepsis les animaux présentent habituellement une réduction de leur mouvement exploratoire, une réduction globale d’activité et ont habituellement le poil hérissé. Certains animaux présentent des diarrhées liquidiennes associée à ce syndrome inflammatoire. Ces symptômes régressent progressivement au-delà de 24 à 48 heures. La réalisation de l’imagerie cérébrale se fait sous anesthésie générale profonde pour éviter tout mouvement qui générait l’acquisition d’image. Cette anesthésie présente un risque de stress thermique et d’arrêt cardiorespiratoire.
Devenir
Les souris impliquées dans la production des cohortes seront euthanasiées à la fin de la période de reproductive et ne pourront être réutilisés du fait de leurs modifications génétiques. Les souris analysées dans le cadre de ce projet seront euthanasiées à la fin des actes in vivo et l’ensemble des tissus récupérés pour les différentes analyses afin de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Un organisme vivant intégré est nécessaire pour étudier les anomalies de fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique lors des phases d’encéphalopathie aigue et de dégénérescence cognitive retardée associés au sepsis. A l’heure actuelle il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu lors d’une réaction inflammatoire du système nerveux central et systémique. L’exploration de conséquences à long terme nécessite par ailleurs un suivi longitudinal individuel des animaux, qu’il n’est pas possible de modéliser in silico.
Réduction
Nous utiliserons un maximum de 200 animaux sur la durée du projet. La standardisation des procédures expérimentales et des conditions d’hébergement des animaux est une préoccupation majeure pour limiter les facteurs de biais expérimentaux et limiter le nombre d’animaux nécessaires pour observer des différences significatives. Les procédures expérimentales ont été affinées pour limiter au maximum l'utilisation des souris : - Les modèles de choc septique utilisés sont ceux dont la reproductibilité est la plus élevée - Chaque expérience sera dessinée pour favoriser la comparaison entre deux groupes de manière à conserver une puissance statistique suffisante pour un faible effectif d’animaux. - Les organes prélevés feront l’objet des multiples analyses. - Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer. - Les animaux utilisés proviennent de lignées consanguines avec un fond génétique contrôlé afin de limiter la variation expérimentale et donc le nombre d’animaux. A noter qu’il est possible que la méthode d’imagerie utilisée ne mette en évidence aucun signal pathologique. Aussi, s’il s’avère que notre hypothèse de travail est erronée et qu’aucun résultat pertinent n’est mis en évidence après 2 séries de 20 animaux l’étude sera suspendu avant d’atteindre le nombre maximal d’animaux.
Raffinement
Les procédures de ce projet ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats, tout en respectant le bien-être animal, et en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau à volonté. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maisons de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, soins, suivi). La principale contrainte concerne la chirurgie mise en œuvre pour induire le modèle sepsis. Une attention particulière sera portée à cette étape sensible du projet : anesthésie locale/générale, analgésie, asepsie, plateau chauffant, soins pré- et post-opératoires. Les animaux disposent d’une litière douce en postopératoire, associée à de la nourriture molle pour faciliter la récupération et la réhydratation. Pour le transport entre les deux établissements, celui-ci sera effectuée dans une boite de transport filtrée adapté au modèle animal et contenant de l’eau, de l’aliment et de l’enrichissement pour limiter le stress lié à cette étape. Enfin, l’imagerie sera effectuée sous anesthésie profonde contrôlé avec maintien de la température pour réduire le stress thermique associé à l’anesthésie générale. Afin de limiter les effets indésirables, les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et compétent afin de détecter toute anomalie. Un suivi du poids sera mis en œuvre tout au long du projet. Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études sur ce type de modèles expérimentaux. Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (soins), et la structure en charge du bien-être animal ainsi que le vétérinaire pourront être sollicités, le cas échéant.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : La souris Mus musculus musculus est l’espèce de choix pour notre protocole expérimental pour de multiples raisons : - Grande conservation des mécanismes de l’immunité innée et adaptative entre les mammifères. - Espèce largement caractérisée et validée pour l’étude des réponses immunitaires. - Espèce chez laquelle ont été développés de nombreux modèles expérimentaux de sepsis et de pathologies neurodégénératives étudiées dans ce projet. - Expérience des investigateurs en expérimentation animale sur modèle murin. - Plateforme d’imagerie du petit animal adaptée aux modèles murins. Nous utiliserons plusieurs modèles transgéniques développant des déficits cognitifs (modèles de Maladie d’Alzheimer). Justification des stades de développement : Nous utiliserons uniquement des animaux adultes. L’induction du sepsis aura lieu à 6 mois (précoce) ou 12 mois (tardif). L’âge de 6 mois, correspond sur le plan immunologique à une phase de stabilité immunitaire qui reste asymptomatique (pas encore de déclin cognitif marqué). L’âge de 12 mois, correspond à un stade bien plus avancé de pathologie neurodégénérative associé à une phase de vieillissement immunitaire. Ce stade sera étudié dans un second temps et permettra d’évaluer la perméabilité de la barrière hémato encéphalique (BHE) à un stade de démence établie.
Etude de la vascularisation au cours de la démyélinisation dans un modèle murin de sclérose en plaques
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 70 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 30 d'un niveau léger. Une encéphalomyélite auto-immune leur est provoquée par deux administrations sous anesthésie, puis une injection sur animal vigile deux jours plus tard. Les troubles de la marche, de la coordination, la faiblesse musculaire et la perte de poids s'installent en deux semaines et culminent trois à cinq jours. L'objectif reste descriptif, caractériser la chronologie des modulations de la vascularisation cérébrale, et le porteur affirme que ce travail exige l'"organisme entier" parce que les modèles ex vivo ne rendent pas les échanges entre tissu nerveux et cellules immunitaires du sang.
Objectifs
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neurodégénérative chronique du système nerveux central (SNC) caractérisée par une démyélinisation et une dégénérescence axonale. La forme la plus courante de la maladie est la forme récurrente-rémittente (RRMS), dans laquelle des poussées répétées de symptômes neurologiques sont suivies de périodes de récupération partielle ou complète. Les altérations de la structure et de la fonction du système vasculaire jouent un rôle essentiel dans les troubles neurodégénératifs chroniques telle que la sclérose en plaques. Au début de la maladie, la barrière hémato-encéphalique perd son imperméabilité, ce qui permet l'infiltration ultérieure de cellules immunitaires périphériques qui provoquent une démyélinisation neuronale et des dommages axonaux. Des études récentes réalisées en imagerie cérébrale sur des cohortes de patients atteints de SEP ont décrit le remodelage vasculaire pendant la formation et l'évolution des lésions). En particulier, une augmentation du débit sanguin cérébral précède l'apparition des lésions et la démyélinisation. Les mécanismes cellulaires impliqués dans le remodelage vasculaire dans les maladies démyélinisantes n'ont pas encore été entièrement définis. L’objectif de ce projet sera donc de caractériser précisément les modulations de la vascularisation et leur chronologie dans un modèle murin de la SEP, notamment l’étude de l’angiogénèse, la prolifération des cellules endothéliales et vasculaire et l'expression de facteurs d’hypoxie dès l’apparition des premiers symptômes.
Bénéfices attendus
La sclérose en plaque (SEP) est la seconde cause de handicap chez l’adulte jeune en France, elle touche plus de 120 000 personnes en France, et plus de 2 millions dans le monde. Il n’existe présentement aucun traitement curatif pour cette pathologie. Ce projet permettra d'étudier des processus pathologiques et réparateurs dans un modèle murin de Sclérose en plaques dans l'organisme entier et ainsi compléter et valider des mécanismes qui semblent d’intérêt dans la pathologie d’après les études IRM récemment obtenues chez l’homme. Cela pourrait permettre notamment de mieux comprendre le rôle de la vascularisation et sa modulation dans la physiopathologie de la SEP.
Procédures
Les animaux, sous anesthésie générale, recevront deux administrations d’un produit pour la mise en place de notre modèle pathologique et du groupe contrôle (10 minutes maximum). 2 jours après ils recevront une deuxième injection (une fois, durée inférieure à 1 minute par animal, vigile). Afin de tester la perméabilité cérébrale, nous injecterons une molécule 1h avant l’euthanasie des animaux (une fois, durée inférieure à 1 minute par animal, sous anesthésie générale).
Impact sur les animaux
Après induction de notre modèle pathologique, les souris peuvent développer des troubles de la marche, de la coordination, une faiblesse musculaire et une perte de poids. Ces symptômes s’installent progressivement au bout de 2 semaines environ et atteignent un pic durant 3-5 jours, puis sont suivis d’une récupération partielle ou complète en quelques jours. L’anesthésie gazeuse mise en place pour minimiser le stress lié à la manipulation lors de l’induction de la pathologie sera très courte (inférieure à 10 minutes) et sera donc associée à un risque infime de détresse cardio-respiratoire et d’hypothermie. Les injections génèreront un stress et une brève et légère douleur au point d’injection. Lors des injections d’induction de la pathologie, il existe également un risque de lésion cutanée du point d’injection dû à la molécule injectée, prise en charge par la stérilisation du lieu d’injection avant manipulation.
Devenir
Des analyses seront réalisées post mortem, ce qui implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux pour le prélèvement des tissus d’intérêt.
Remplacement
Dans un effort de remplacement, nous travaillons en première approche avec des modèles ex vivo. Les modèles murins in vivo sont nécessaires pour l’étude fondamentale de la sclérose en plaques, car ils permettent d'étudier la réparation tissulaire dans un contexte intégré, impliquant des interactions entre tissus nerveux et cellules immunitaires sanguines, ainsi que les apports métaboliques en lien avec le réseau sanguin, qui sont des composantes essentielles à étudier de cette pathologie, d’après les travaux en imagerie effectués chez le patient.
Réduction
Des approches statistiques permettront d’optimiser le nombre d’animaux utilisés, estimés à 100 maximum, et de ne pas sur-dimensionner le nombre d’animaux étudiés lors de nos expériences : ce nombre sera calculé pour chaque groupe d’expériences à l’aide d’un calcul statistique après la première expérience. Les données obtenues seront analysées avec les tests statistiques appropriés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Un environnement enrichi leur est fourni, comprenant nidification (coton de nidification, kraft), et bâtonnet à ronger. Nous respecterons une période d’acclimatation d’une semaine à l’arrivée des animaux dans l’animalerie avant toute inclusion dans la procédure. Les animaux sont observés quotidiennement, en cas d’anomalie celle-ci est transmise à l’équipe de recherche, à la structure chargée du bien-être animal (SBEA) et au vétérinaire afin de mettre en place une prise en charge rapide et adaptée pour éviter toute souffrance de l’animal. Ils seront également surveillés de manière spécifique par l’équipe dès l’induction de la pathologie : afin de suivre l’évolution des signes cliniques une grille de score adaptée à notre modèle est utilisée quotidiennement voir bi-quotidiennement lors de la phase aiguë de la pathologie. Nous mettrons en place une assistance nutritionnelle dès l’apparition de difficultés motrices (alimentation humide ou en gelée, facilement accessible dans la cage). L’induction de la pathologie sera réalisée sous anesthésie pour minimiser le stress et la douleur des animaux. On s’assurera du maintien de la température physiologique des animaux tout au long de l’anesthésie (chambres d’induction et de réveil chauffées, tapis chauffant) et on appliquera un gel oculaire pour éviter toute sécheresse oculaire. L’injection intraveineuse avant euthanasie sera également réalisée sous anesthésie générale afin de réduire le stress induit pour les animaux. L’euthanasie médicamenteuse sera ensuite réalisée après une pré-sédation des animaux pour éviter tout stress ou douleur lors de l’injection létale. Des points limites seront définis et respectés pour éviter toute souffrance animale non nécessaire pour la procédure.
Choix des espèces
La souris est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et sa génétique sont bien connues et sont relativement proche de l'Homme. Le modèle de l’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE) chez la souris est un modèle classique de sclérose en plaques (SEP), permettant de reproduire en partie l’aspect inflammatoire observé chez les patients, et qui apporte une approche intégrée des déficits observés dans la pathologie. Il s’agit donc d’un modèle particulièrement adapté pour notre objectif scientifique de suivi de l’évolution de la vascularisation au cours du développement des lésions de SEP. Des animaux adultes de souche commerciale, âgés de 10-12 semaines au moment de l’induction de l’EAE (de même pour les contrôles), seront utilisés pour cette étude. Après une semaine d’acclimatation, les animaux sont tatoués. L’âge adulte est requis pour pouvoir induire l’EAE. L’usage de jeunes adultes reproduit par ailleurs les conditions d’initiation de la SEP chez l’humain et limite les risques d’artefacts liés au vieillissement de l’animal.
MISE EN PLACE D’UN MODELE MURIN DE MYASTHENIE GRAVIS (FORME ACHR) ET EVALUATION DE CANDIDATS MEDICAMENTS AVEC CE MODELE
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Créer chez la souris une maladie auto-immune qui n'y existe pas, pour y faire ensuite passer des candidats médicaments : 1 248 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. La myasthénie leur est induite par des injections répétées d'un fragment de récepteur avec un adjuvant qui peut provoquer une nécrose ou un durcissement de la peau, puis elles reçoivent jusqu'à trois administrations quotidiennes pendant onze semaines et un électromyogramme sous anesthésie. La faiblesse musculaire et la perte de mobilité attendues sur dix semaines sont classées en souffrance modérée, le porteur précisant qu'elles n'atteindront pas de signes cliniques sévères. L'effectif se décompose en 48 souris pour mettre le modèle au point et jusqu'à vingt études d'efficacité de 60 souris chacune, sans que ce nombre d'études soit rattaché à autre chose qu'un plan sur cinq ans.
Objectifs
La myasthénie gravis (MG) est une maladie auto-immune qui perturbe la communication entre les nerfs et les muscles, entraînant une faiblesse musculaire et une fatigabilité. Cette condition affecte la qualité de vie des patients et peut mener à l'isolement social. L'incidence de la MG est estimée entre 3 et 28 personnes par million, avec plus de 700,000 patients dans le monde. Les traitements actuels sont principalement des immunosuppresseurs, nécessitant des mois de traitement et souvent associés à des effets secondaires graves. De plus, 10 à 15 % des patients sont résistants à ces traitements. La MG est causée par la production d'auto-anticorps qui attaquent les molécules de la jonction neuromusculaire, perturbant la transmission des signaux entre les nerfs et les muscles. La majorité des patients (85 %) possèdent des anticorps contre le récepteur de l'acétylcholine (AChR), une protéine essentielle pour une bonne communication nerveuse et musculaire. Ce projet vise à établir un modèle murin de la forme la plus courante de la MG chez l’homme (AchR), car aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité biologique de cette pathologie. Ensuite, il s'agit d'évaluer l'action de candidats médicaments sur le développement de cette maladie. Pour ce faire, des souris recevront une petite partie de la protéine AchR (peptide) afin que leur système immunitaire produise des anticorps contre cette protéine, perturbant ainsi la communication nerf/muscle. Comme pour toute immunisation, un adjuvant sera ajouté pour optimiser la réaction immunitaire et la production d'auto-anticorps. Les études prévues dans ce projet incluent des évaluations cliniques et biologiques, comme des prélèvements sanguins pour mesurer la présence d'anticorps et des prélèvements d'organes pour valider l'expression des cibles thérapeutiques. Ces études peuvent être réalisées sur des souris génétiquement modifiées ou non pour un gène d'intérêt impliqué dans la maladie. Nous prévoyons 48 souris pour la mise au point du modèle. Puis, sur 5 ans, jusqu’à 20 études d'efficacité ou d’évaluation de l'effet dose de candidats médicaments, nécessitant chacune un maximum de 60 souris (maximum 5 groupes de 12 souris par étude).
Bénéfices attendus
Dans le processus de développement d’un nouveau médicament, ce type d’étude se fait après des tests en laboratoire sur des cellules et des simulations informatiques. L'objectif est de choisir les candidats médicaments qui peuvent réduire l'activité du système immunitaire dans la Myasthénie Gravis. Les bénéfices attendus sont les suivants : 1. Affiner le modèle de test pour cette pathologie sur les animaux, en réduisant au maximum leur souffrance et en améliorant les conditions des expériences. 2. Améliorer la qualité de vie des patients en sélectionnant les médicaments qui ont un effet positif sur les mécanismes de la myasthénie gravis, avant de passer aux essais cliniques, et offrir ainsi une nouvelle option de traitement.
Procédures
- Immunisation par l’agent inducteur (peptide + adjuvant) de la pathologie/du modèle : 3 injections sous-cutanées par jour (sur 2 jours à 4 semaines d’intervalle), moins de 30 secondes pour chacune des 3 injections - Administration des candidats médicaments / produits évalués (>1min) avec au maximum 3 administrations quotidiennes sur une durée maximum de 11 semaines. - Prélèvement de sang : (faible volume, moins de 30 secondes) avec une fréquence en accord avec les recommandations de la structure de Bien-Etre Animal : 2 prélèvements sur les 11 semaines que dure l’’étude - Electromyogramme : étude de la fonction des nerfs et des muscles sous anesthésie générale avec utilisation d’électrodes musculaires réalisé une seule fois par souris (en fin d’étude) - Prélèvement de sang terminal sous anesthésie générale et analgésie (une seule fois, 30 secondes) - Certaines études d’efficacité pharmacologique pourront nécessiter l’utilisation de souris génétiquement modifiées élevées et commercialisées par un éleveur : préalablement à leur expédition dans notre établissement utilisateur, elles auront eu un prélèvement de tissus (biopsie de l’extrémité de la queue) pour confirmer leur modification génétique.
Impact sur les animaux
Selon les données de la littérature, les nuisances estimées sont les suivantes : 1. Administration de peptide avec adjuvant sous-cutané (3 sites d’administration, 2 jours d’immunisation) : Moins de 30 secondes par injection, 2 fois. Risque de nécrose ou durcissement de la peau (douleur modérée) dans les jours suivant les administrations et dépendant du type d’adjuvant (risque accru avec l’adjuvant de l’article de référence, pondéré par l’administration préventive d’un antalgique 5 minutes avant). 2. Microprélèvements de sang : 30 secondes maximum, 2 fois. Stress et douleur ponctuels (douleur légère) . 3. Développement de myasthénie gravis sur 10 semaines : Faiblesse musculaire et réduction de la mobilité (souffrance modérée), sans atteindre des signes cliniques sévères 4. Administration de candidats médicaments : Stress et douleur passagers pendant l’administration, avec un maximum de 3 injections par jour sur une période de 11 semaines (douleur modérée). 5. Electromyogramme : 5 électrodes en sous cutané via de très fines aiguilles hypodermiques sous anesthésie gazeuse : Stress léger (une fois, 10 minutes) 6. Prélèvement de sang terminal sous anesthésie et analgésie : Sans réveil, donc sans douleur post-procédure.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés pour la collecte des organes et tissus nécessaires pour les analyses in vitro des échantillons (immunohistochimie, etc) nécessaires à la caractérisation complète du candidat médicament
Remplacement
La recherche de nouveaux médicaments dans la prise en charge des maladies auto-immunes repose sur une première phase d’identification de candidats médicaments efficaces sur leur cible au moyen de modélisations in silico et in vitro. Néanmoins, l’efficacité thérapeutique d’un candidat médicament ne peut être démontrée qu’après administration chez l’animal, dans le contexte d’un organisme complet et complexe incluant l’ensemble des mécanismes physiopathologiques. Les pathologies auto-immunes sont par essence multifactorielles et impliquent un grand nombre de types cellulaires et de médiateurs, qu’il n’est pas possible de modéliser complètement in vitro. Seules les molécules les plus abouties et les plus avancées dans leur développement sont administrées in vivo. Pour ce projet spécifiquement, le modèle présenté permettrait d’évaluer différents mécanismes cellulaires impliqués dans cette pathologie dans l’organisme de la souris avec toute sa complexité et l’intégralité des différents composants du système immunitaire.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera affiné au fur et à mesure de la mise en place de ce modèle. Les conditions expérimentales des premières étapes sont directement basées sur les données de la littérature pour ce modèle, un accompagnement par le service Biostatistique sera assuré après la première étude afin d’affiner les designs expérimentaux, d’estimer la variabilité des paramètres et in fine le nombre d’animaux nécessaire par groupe. La technique de micro-prélèvement décrite en 5.10.3. pour réaliser les prélèvements sanguins permet également de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours de ce projet.
Raffinement
Lorsqu’on utilisera l’adjuvant de l’article de référence, l’administration d’un antidouleur sera effectuée 5 minutes en amont. Des prélèvements de sang répétés sont réalisés à différents temps afin de mesurer en cinétique les paramètres biologiques d’intérêt et/ou le taux plasmatique du médicament. Les prélèvements de sang sont effectués selon la technique de micro-prélèvements de la souris, réalisable plusieurs fois sur un même animal en respectant les bonnes pratiques, les volémies et les conditions physiologiques de la souris. Cette technique permet également de réduire considérablement le nombre d’animaux inclus par étude. L’adjuvant de référence (dont le but est d’activer le système immunitaire et le rendre plus sensible à l’agent que va induire le modèle) sera associé à un antidouleur car il peut être mal toléré pas la souris. Nous évaluerons cependant un second adjuvant jamais utilisé dans ce modèle mais connu pour être mieux toléré. Les cages d’hébergement en cours d’études pourront selon les études être placées sur un portoir connecté permettant d’obtenir des données complémentaires en termes d’activité locomotrice des groupes de souris de manière non invasive ni stressante. Si grâce à ces cages connectées, nous voyons un impact sur la locomotion des souris non visible par l’expérimentateur ou par le test d’effort, ces mesures pourraient remplacer le test d’effort.
Choix des espèces
L’espèce murine est exclusivement utilisée dans la bibliographie pour reproduire ce type de pathologie de par sa transposition à l’homme. De plus, la souche de souris que nous utiliserons dans ce projet est un fond génétique largement utilisé dans les modèles de Knock in (changement du gène murin d’intérêt par le gène humain) nous permettant d’évaluer la cible humaine dans un modèle animal. Idéalement, les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 6 semaines, tel que décrit dans la littérature de ce modèle (en comptant les premières étapes de pesées avant le début d’induction de la pathologie à 8 semaines).
Effet du composé X , administré seul ou en combinaison avec la sémaglutide, sur la force de préhension, les performances à l’exercice et la contractilité musculaire chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Rendues obèses par quatorze semaines de régime enrichi en graisses chez leur fournisseur, 116 souris arrivent déjà malades dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent 91 administrations de sémaglutide et 14 du candidat médicament, subissent 25 pesées, deux prélèvements sanguins après quatre heures de jeûne, des mesures de force d'agrippement et deux séances de course forcée sur tapis roulant où quelques chocs électriques de faible intensité les relancent. Le porteur affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur le poids et la performance musculaire. Il ajoute que l'étude in vivo reste une "étape règlementaire incontournable" pour constituer le dossier de demande de premiers essais chez l'humain.
Objectifs
L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus de 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Parmi ceux-ci, la sémaglutide a obtenu récemment une autorisation de mise sur le marché. La Sémaglutide présente une excellente efficacité mais certaines inquiétudes émergent car la perte de poids résultante de son utilisation provient à la fois d'une perte de masse grasse mais également d'une perte de masse musculaire. Cette dernière s'avère problématique chez l'obèse qui est déjà un sujet à risque de faiblesse musculaire. Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse. Le composé testé a pour intérêt majeur de cibler des voies de signalisation impliquées à la fois dans la régulation du poids corporel et dans la fonction musculaire. Des données préliminaires ont en effet permis de montrer que le composé testé était capable d'améliorer la fonction et la masse musculaire dans plusieurs pathologies musculaires et qu'il induisait une perte de poids chez des modèles obèses. Le composé testé sera ainsi testé en administration seule ou combinée avec la sémaglutide. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament seul sur l'appétit, les dépenses énergétiques et, en conséquence, sur le poids corporel du modèle d'obésité. Dans le cadre des administrations combinées avec le sémaglutide, l'objectif est d'observer un additivité des effets et, ainsi, une amélioration des effets de la combinaison comparativement au sémaglutide seul, mais également de contrer les effets délétèrres de la sémaglutide sur la fonction musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont la sémaglutide qui est la plus efficace et la plus prescrite. Néanmoins, la sémaglutide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, le composé testé pourra venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec la sémaglutide, et dans ce dernier cas, il pourrait en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (25 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de véhicule ou du candidat médicament (14 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Administrations de véhicule ou de sémaglutide (91 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (7 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvements sanguins (2 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de force d'agrippement (2 sessions de mesures de 5 minutes); 7) Mesures de performance sur tapis roulant (2 mesures, durée: 35 minutes); 8) Mesures de la force musculaire in vivo v(2 mesures, Durée :20 minutes); 7) Anesthésie générale avant euthanasie et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations, les mesures de composition corporelle, les administrations des traitements et les test d'agrippement pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée (Durée maximum des pesées : 2 minutes / Durée maximum de mesure de la composition corporelle : 2 minutes). Les administrations des traitements occasioneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, les mesure de performance sur tapis roulant occasionne un exercice forcé pour les animaux pouvant être source de stress, de fatigue et de douleur légère du fait de quelques chocs électriques de faible intensité. La mise à jeun de 4h préalable aux prélèvements sanguins, bien que réalisée en phase diurne, pourra induire une sensation de faim et les deux prélèvements sanguins seront source de douleurs légères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes et analyses biochimiques et histologiques
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de performance musculaire dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Les animaux seront sous contrôle direct et permanent des expérimentateurs pendant les tests de course sur tapis roulant et pendant les tests d'agrippement. Les mesure de force musculaire in vivo seront réalisées sur animal anesthésié et une attention particulière sera apportée pendant la phase de réveil. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une pèriode de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.
Evaluation de stratégies thérapeutiques afin de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion hépatique dans un modèle murin.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une chirurgie de 90 minutes interrompt puis rétablit la circulation sanguine dans le foie de 836 souris, qui subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et sont toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent une ou deux injections des molécules testées, puis deux prélèvements sanguins pour 616 d'entre elles et six pour les 220 autres. L'opération peut occasionner des douleurs pendant environ 72 heures, ainsi qu'une fatigue et une baisse de mobilité. Les organes sont prélevés sur des animaux tués, ce que le porteur justifie par l'absence de modèle in vitro reproduisant l'architecture et la vascularisation du foie, d'où il conclut qu'il est "nécessaire" de recourir à un modèle animal.
Objectifs
La transplantation est aujourd’hui une solution reconnue pour soigner des patients dont un organe ne fonctionne plus. Mais il y a un vrai problème : le manque d'organes de qualité à greffer. Les médecins doivent donc parfois utiliser des organes dits "marginaux", provenant de personnes âgées ou ayant eu certains problèmes de santé. Ces organes sont plus fragiles et réagissent mal à un phénomène appelé ischémie-reperfusion. Ce phénomène se produit inévitablement lors d’une greffe. Il correspond à l’arrêt temporaire de la circulation du sang dans l’organe, puis à son retour. Cela provoque des lésions qui abîment fortement l’organe et peuvent compromettre la réussite de la greffe. Des recherches récentes ont montré qu’un traitement agissant sur le métabolisme des cellules permettait de réduire ces lésions, du moins dans le cas du rein. Le but de notre projet est de tester cette approche sur un autre organe : le foie. Pour cela, nous allons tester trois molécules différentes sur un modèle de souris pour voir si elles peuvent protéger le foie contre les effets de l’ischémie-reperfusion.
Bénéfices attendus
A court et moyen termes, ce projet permettra d’identifier les mécanismes cellulaires et tissulaires mis en jeu dans la protection des lésions l’ischémie-reperfusion hépatiques, afin de définir une cible thérapeutique protectrice des lésions induites par l’ischémie-reperfusion. A long terme, ces résultats pourront être étendus à d’autres organes, tels que le rein, le coeur, le pancréas, les poumons. Ce projet vise à améliorer la qualité, la fonction et la survie des greffons après transplantation chez l’humain.
Procédures
Tous les actes décrits concernent toutes les souris. 1 ou 2 injections des molécules testées (durée de l'intervention 1 minute). En fonction du site d'injection, elles seront faites sur animal vigile ou anesthésié. S'il y a 2 injections, elles seront espacées au moins de 90 minutes. 1 acte chirurgical sous anesthésie d'une durée de 90 minutes pour provoquer l'ischémie-reperfusion du foie. 2 prélèvements de sang seront réalisés sous anesthésie (616 animaux), et 6 prélèvements de sang seront réalisés sous anesthésie (220 animaux), pour mesurer différents paramètres biologiques. Les prélèvements de sang (durée de moins de 2 minutes) seront espacés d'un minimum de 20 heures.
Impact sur les animaux
Les injections sur animal vigile pourront induire un stress transitoire de moins d'1 minute ainsi qu'une légère douleur de moins de 5 minutes. La douleur liée aux injections et aux prélèvements de sang sur animal anesthésié sera minorée par l'utilisation d'antalgique local. Suite à l'anesthésie de 90 minutes, l'effet attendu au réveil est un stress léger et un inconfort léger, tous deux d'une durée de 15 minutes. En post-opératoire, la chirurgie peut occasionner des douleurs pendant environ 72 heures, qui sont minorées par l'administration d'antalgiques. Une légère perte de poids peut aussi être observée qui sera reversée en 72 heures. Après ischémie-reperfusion hépatique, une fatigue et une diminution de la mobilité sont attendues ; elles disparaissent sous 72 heures.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Des prélèvements d’organes incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses biochimiques, moléculaires et histologiques.
Remplacement
A ce jour, il existe des modèles in silico et in vitro du foie, cependant ces modèles sont très limités pour étudier l’ischémie-reperfusion hépatique car quatre éléments très importants sont absents : 1) la complexité des populations cellulaires du foie, 2) l’architecture hépatique, qui organise les relations entre ces populations cellulaires, 3) la vascularisation, qui permet la circulation des cellules immunitaires et des molécules entre différentes zones 4) ainsi que les interactions avec les autres organes. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal.
Réduction
Le nombre d'animaux requis par condition expérimentale pour obtenir des résultats fiables malgré la variabilité du vivant a été calculé à l'aide d'un outil statistique. Les groupes contrôles serviront à plusieurs conditions expérimentales. Le projet sera fait en plusieurs étapes ; le résultat de certaines étapes conditionnera la réalisation d'étapes ultérieures ainsi le nombre d'animaux indiqué est un maximum. Les organes prélevés seront placés dans une banque d'organes pour être mutualisés avec d'autres projets.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (grille de suivi individuel), les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (enrichissement du milieu, hébergement en groupe). Des points limites gradés avec un arbre décisionnel et des critères d’arrêt de la souffrance seront mis en place à chaque étape. Certaines injections et les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie en asepsie stricte. La procédure chirurgicale sera réalisée en asepsie stricte, sous anesthésie générale, et les animaux bénéficieront d’une analgésie adaptée en pré, per et post opératoire. De plus, elles seront réalisées par un personnel compétent et expérimenté, permettant ainsi de réduire l’angoisse des animaux et de contribuer à leur bien-être et diminuer leur stress.
Choix des espèces
Le choix porté sur la souris repose sur les critères principaux suivants : 1) Le modèle d’ischémie-reperfusion chez la souris reflète les lésions physiopathologiques observées chez l’homme. Ce modèle est utilisé dans la littérature pour répondre à des questions pathologiques humaines. 2). La disponibilité dans cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques. Des souris adultes seront utilisées ; ce stade de développement est approprié pour ce type d'étude.
Restauration et protection des fonctions de l’oreille interne par administration de composés ou thérapie génique chez le rongeur et rongeur génétiquement altéré
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Rats : 1200
Rendues sourdes par une exposition sonore ou par chimiothérapie, opérées sous anesthésie générale, puis soumises chaque semaine à une heure de test auditif sous anesthésie, 14 880 souris et 1 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent des tests comportementaux deux fois par semaine, que le porteur ne nomme pas, et des administrations hebdomadaires par voie orale ou par injection. Le porteur annonce que la prise en charge garantit le bien-être des animaux non-humains dans la phrase même où il indique que tous seront anesthésiés puis tués, et décrit par ailleurs des récompenses alimentaires distribuées après chaque manipulation. Sur les 16 080 rongeurs, dix rats jugés en bonne santé et non utilisés dans les expériences pourront être proposés à l'adoption, les autres étant tués pour analyses.
Objectifs
466 millions de personnes souffrent de déficience auditive dans le monde (OMS, 2020). D’ici 2050, ce chiffre devrait s’élever à 900 millions. Les surdités et les pathologies de l’oreille interne représentent une problématique majeure de santé publique, en raison de leur fréquence et de leur impact sur la qualité de vie et l’inclusion sociale. Notre projet vise donc à développer des solutions innovantes pour restaurer les fonctions de l’oreille interne, en particulier l’audition. Pour cela, nous testons différentes approches thérapeutiques sur des modèles animaux (rongeurs), certains présentant des altérations génétiques ou acquises similaires à celles que l’on retrouve chez les patients en clinique. L’objectif final est d’identifier des traitements efficaces et sûrs, afin de les faire évoluer vers des essais cliniques et, à terme, améliorer la prise en charge des personnes souffrant de pertes auditives dans différents contextes.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer et affiner des modèles précliniques de surdité (congénitale, induite par le bruit ou par chimiothérapie) chez le rongeur (rats et souris), dans le but d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques destinées à restaurer l’audition, dans un contexte où les solutions actuellement proposées aux patients (appareils auditifs, implants cochléaires) restent imparfaites et ne permettent pas toujours une récupération satisfaisante des capacités auditives. Plusieurs bénéfices sont attendus à différentes échelles : A court terme : amélioration des connaissances fondamentales sur les mécanismes de la surdité dans différents contextes (génétiques, environnementaux, toxiques). A moyen terme : développement de modèles animaux robustes et transposables aux pathologies humaines, permettant une meilleure évaluation des traitements candidats. Long terme : Passage en phase clinique de certaines approches thérapeutiques testées avec succès en phase préclinique, pouvant aboutir à la restauration partielle ou totale de l’audition chez des patients atteints de surdité, améliorant ainsi leur qualité de vie, leur communication et leur inclusion sociale. Indirectement, ce projet contribue à la mise en place de méthodes expérimentales optimisées et éthiques, visant à réduire le nombre d'animaux nécessaires grâce à des modèles plus prédictifs et à l’intégration de marqueurs précoces d’efficacité et de toxicité. Ce projet se distingue par la diversité des modèles de surdité étudiés, couvrant plusieurs causalités majeures de cette pathologie. Il offre une plateforme préclinique complète et pertinente pour le développement de traitements innovants, en lien direct avec des applications cliniques concrètes. Il s’inscrit pleinement dans une logique de recherche relationnelle entre le laboratoire et le patient, avec un fort potentiel d’impact sociétal.
Procédures
LE PROJET COMPREND LES INTERVENTIONS SUIVANTES SUR DES RATS ET DES SOURIS : •CHIRURGIE SOUS ANESTHESIE GENERALE - DUREE MOYENNE DE 30 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS AUDIOMETRIQUES SOUS ANESTHESIE GENERAL - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE •EXPOSITION SONORE SUR ANIMAUX VIGILES - DUREE DE 15 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS COMPORTEMENTAUX SUR ANIMAUX VIGILES (APRES PERIODE D'HABITUATION) - DUREE DE 10 A 30 MINUTES - DEUX FOIS PAR SEMAINE •ADMINISTRATION DE SUBSTANCES PAR VOIE ORALE OU PAR INJECTION - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE
Impact sur les animaux
LES CHIRURGIES PEUVENT PROVOQUER DES DOULEURS PASSAGERES QUI SERONT SOIGNEES PAR LA PRISE D'ANTIDOULEURS. CERTAINS TRAITEMENTS, NOTAMMENT DE CHIMIOTHERAPIE, PEUVENT ENTRAINER DES EFFETS SECONDAIRES TEMPORAIRES COMME UNE PERTE DE POIDS, DES TROUBLES DIGESTIFS OU UNE BAISSE DE TEMPERATURES. LES TESTS AUDITIFS, LES OBSERVATIONS DU COMPORTEMENT, AINSI QUE CERTAINES MANIPULATIONS PEUVENT AUSSI CAUSER UN STRESS DE COURTE DUREE.
Devenir
A LA FIN DU PROJET, LA PRISE EN CHARGE DES ANIMAUX EST STRICTEMENT ENCADREE POUR GARANTIR LEUR BIEN-ETRE. TOUS LES ANIMAUX INCLUS DANS LES PROJETS SERONT ANESTHESIES PUIS EUTHANASIES SELON DES METHODES LEGALES ET ETHIQUES AFIN DE PERMETTRE DES ANALYSES SCIENTIFIQUES. LES ANIMAUX QUI NE PARTICIPENT PAS AUX EXPERIENCES POURRONT ETRE PROPOSES A L'ADOPTION APRES AVIS FAVORABLE DU VETERINAIRE DU A LA BONNE SANTE DE L'ANIMAL.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études in vitro sur des cellules de lignées humaines ou des organoïdes, nous ne pouvons pas remplacer le modèle animal car les composés doivent être testés sur des modèles entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes avant de passer en phase clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini grâce à des études pilotes dans un précédent projet comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence sur les paramètres étudiés lors d’études. Un même animal peut être son propre contrôle lorsque cela est possible pour participer à la réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
LES ANIMAUX SONT HABITUES PROGRESSIVEMENT AUX CHERCHEURS, AUX MANIPULATIONS ET AUX TESTS, SOUVENT AVEC DES PETITES RECOMPENSES ALIMENTAIRES. POUR FAVORISER LEUR BIEN-ETRE, LES CAGES SONT ENRICHIES D'ELEMENTS PERMETTANT DES INTERACTIONS SOCIALES, ET UNE AIRE DE JEUX A ETE CREEE POUR REFORMER DES GROUPES SOCIAUX SI NECESSAIRE. DES MESURES SPECIFIQUES SONT MISES EN PLACE POUR LIMITER LA DOULEUR ET LE STRESS : SUIVI ATTENTIF APR7S LES OPERATIONS, COMPLEMENTS ALIMENTAIRES, REHYDRATATION, CHAUFFAGE, APPORT EN OXYGENE ET TRAITEMENT DE LA DOULEUR. APRES CHAQUE MANIPULATION, LES ANIMAUX RECOIVENT EGALEMENT UNE RECOMPENSE.
Choix des espèces
LES RATS ET LES SOURIS ONT ETE CHOISIS CAR LEUR SYSTEME AUDITIF RESSEMBLE BEAUCOUP A CELUI DE L'ETRE HUMAIN. LES SOURIS PEUVENT AUSSI ETRE GENETIFQUEMENT ALTEREES, CE QUI PERMET DE REPRODUIRE CERTAINES FORMES DE SURDITE OU DE MALADIES PRESENTES CHEZ L'HOMME. LES TRAITEMENTS SONT TESTES DES LE PLUS JEUNE AGE POUR MIEUX COMPRENDRE LEUR EFFICACITE, MAIS AUSSI A L'AGE ADULTE POUR SIMULER DES PERTES D'AUDITION LIEES A L'EXPOSITION AU BRUIT OU A D'AUTRES CAUSES.
Apprentissage des gestes de base sur modèle murin dans le cadre de la formation à l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques niveau concepteur.
- Formation professionnelle
Réformées par l'éleveur ou le fournisseur et déjà destinées à être tuées, 900 souris vont être utilisées pour la formation réglementaire des personnes qui concevront des expériences sur des animaux non-humains. Chaque stagiaire dispose d'un animal : il lui injecte un anesthésique alors qu'elle est éveillée, lui injecte ensuite une solution saline sous anesthésie, puis la met à mort sans réveil. Les nuisances déclarées se limitent au stress de la contention et à la douleur de la piqûre. Le porteur indique que la partie théorique s'appuie sur des vidéos et une peluche, ce qui réduirait le nombre d'animaux, chaque stagiaire en utilisant tout de même un.
Objectifs
La mise en œuvre de la réglementation portant sur l’expérimentation animale inscrite dans le droit français depuis février 2013 précise les obligations réglementaires de formations pour les chercheurs/ingénieurs/techniciens qui souhaitent concevoir et réaliser des expériences utilisant des rongeurs à des fins scientifiques. Dans ce contexte, une «Formation spécifique destinée aux personnes concevant et appliquant des procédures expérimentales » avec un module « rongeurs » a été mise en place. Ce projet s’inscrit dans le cadre des travaux pratiques de cette formation. L’objectif de ce projet est de permettre aux personnes suivant cette formation d’acquérir d’un point de vue théorique et pratique les gestes techniques de base nécessaires à la manipulation des souris dans le cadre de procédures expérimentales, conformément aux exigences réglementaires et aux principes éthiques encadrant l’expérimentation animale. Afin de garantir une maîtrise progressive et éthique de ces manipulations, ce projet s’appuie d’une part sur les cours délivrés dans le cadre de la formation « concepteur » et d’autre part sur une progression pédagogique rigoureusement encadrée dans ce projet s’organisant en deux temps : 1- un enseignement théorique portant sur les gestes de bases en mettant en avant les notions essentielles de bien-être animal, de réduction du stress, de raffinement et de responsabilité de l’expérimentateur, 2- une phase d’exercices pratiques réalisés, dans un premier temps, sur des modèles inertes (peluches) afin de permettre une appropriation des gestes techniques dans un cadre sécurisé avant d’intervenir sur l’animal vivant dans un second temps. Lors de cette phase pratique, le taux d’encadrement est d’un encadrant pour quatre apprenants. Ce dispositif vise à garantir l’acquisition des bonnes pratiques dès le départ, en assurant un haut niveau de compétence technique et éthique avant toute implication dans un projet utilisant des souris.
Bénéfices attendus
Cette formation pratique permet aux participants une initiation aux gestes de base dans le respect des bonnes pratiques. Ces gestes devront être répétés dans l’EU d’affectation pour garantir leur bonne mise en œuvre.
Procédures
les animaux vigiles seront soumis à une injection pour l'administration d’anesthésique (durée de l'injection: 1 minute max) puis, après anesthésie, à une injection de solution saline (durée de l'injection: 1 minute max)
Impact sur les animaux
La manipulation et la contention des animaux entrainent un stress léger et de courte durée. L’injection de l’anesthésique entraînent une douleur légère de courte durée.
Devenir
A l'issue de la procédure, la formation intègre une méthode de mise à mort réglementairement autorisée.
Remplacement
La partie théorique qui précède la partie pratique utilise différents supports et méthodes alternatives à notre disposition (vidéos, peluche) afin que les stagiaires appréhendent et visualisent au mieux les manipulations et étapes des différents gestes présentés avant de débuter la pratique sur l’animal. Ces apprentissages dans un cadre propice, dirigé et à la veille des évolutions et raffinement techniques assurent une formation initiale de qualité indispensable pour stimuler l’esprit critique et s’assurer que l’acquisition, dans leurs structures, de leurs futures compétences techniques soit l’occasion d’identifier les pratiques inadaptées et de les améliorer.
Réduction
La totalité des animaux utilisés lors de ces formations sont des animaux de réforme destinés à être mis à mort. Afin de limiter au maximum l'utilisation d'animaux tout en permettant l’acquisition des différents gestes, chaque stagiaire dispose d’un animal pour l’ensemble des gestes. Le nombre d’animaux est réduit au maximum grâce à la partie théorique de la formation qui précède la partie pratique et utilise différents supports et méthodes alternatives et grâce à la mise en pratique sur peluche qui permet aux stagiaires d’appréhender au mieux les gestes avant de débuter la manipulation sur animaux.
Raffinement
La douleur liée aux injections est une douleur ponctuelle réversible qui fera l’objet d’une surveillance de l’animal. Détermination du point limite : Les animaux seront observés quotidiennement dès leur arrivée dans l’établissement utilisateur afin de rechercher toute modification comportementale pouvant refléter un mal-être. Si un changement de comportement est observé chez un individu, l’avis du responsable de la mise en œuvre du projet, de la SBEA ou du vétérinaire sera demandé et les mesures adéquates seront prises. Lors de l’anesthésie La souris est observée le temps de sa mise en place puis la profondeur de l’anesthésie est contrôlée tout le long de la procédure.
Choix des espèces
La souris est une des espèces les plus utilisées dans les laboratoires de recherche et de nombreux modèles de pathologies et modèles transgéniques existent chez la souris d'où la nécessité d'être formé et d'acquérir les techniques de contention / manipulation de base sur cette espèce. Pour ce projet de formation, les souris seront utilisées à un stade adulte afin de faciliter l’apprentissage des gestes techniques (organogenèse terminée, taille adulte) et de pouvoir utiliser des animaux de réforme initialement destinés à être mis à mort chez l’éleveur ou le fournisseur.