Rongeurs
Effets des régimes nutritionnels paternels sur le métabolisme des spermatozoïdes, la reproduction masculine et la gestation chez la souris, 1/2
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Déplacées d'un établissement utilisateur à un autre au cours du protocole, 2 914 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 2 458 d'entre elles et modéré pour 456, toutes tuées pour collecte d'organes. Les mâles sont rendus obèses par un régime riche en graisses, avec hyperglycémie à jeun et résistance à l'insuline, et subissent jusqu'à six prélèvements sanguins à la queue, un jeûne de vingt-quatre heures, des gavages de glucose et des injections d'insuline. Les femelles gestantes passent trois échographies sous anesthésie et sont contenues jusqu'à dix minutes chaque jour de leur gestation pour la mesure de la pression artérielle, les fœtus étant analysés en fin de gestation. Le porteur affirme qu'aucune culture cellulaire ni aucun organoïde ne permet d'étudier l'effet d'un régime alimentaire sur les spermatozoïdes, et qu'un mammifère est requis pour transposer les résultats à l'humain.
Objectifs
De récentes études indiquent que notre mode de vie et notamment un régime alimentaire entraînant une obésité peuvent modifier l’information non-génétique contenue dans les spermatozoïdes, appelée « épigénome ». Cette information peut être transmise à l’embryon lors de fécondations naturelles ou par assistance médicale à la procréation, en cas d’infertilité, et pourrait entraîner des complications pendant la grossesse et des maladies métaboliques chez la descendance. Le projet vise à étudier l’effet du statut nutritionnel et de différents régimes alimentaires en lien avec l’obésité sur le métabolisme des spermatozoïdes et la reproduction masculine chez la souris. Il permettra de mieux comprendre l’origine de la diminution de fertilité des hommes obèses, et le risque de transmission d’informations épigénétiques altérées à la descendance. Il se déroulera dans deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre i) l'impact de l’état nutritionnel et du régime alimentaire sur les spermatozoïdes, ii) l’origine de la diminution de fertilité des hommes obèses et iii) l’impact de l’obésité paternelle sur le déroulé de la grossesse. Ceci aura des répercussions à moyen terme importantes d’un point de vue santé publique. Ce projet permettra peut-être d’identifier des biomarqueurs de qualité des spermatozoïdes.
Procédures
Interventions réalisées dans l'EU050: - Prélèvement d'un petit bout de queue sur animaux vigiles une seule fois (durée 10 secondes) - Prélèvements sanguins à la queue sur animaux vigiles 3 à 6 fois. Durée 10 secondes par prélèvement. - Gavage de glucose sur animaux vigiles, une à deux fois, durée 30 secondes. - Injection d’insuline sur animaux vigiles une ou deux fois, durée 30 secondes. - Deux injections d'hormones sur animaux vigiles. Chaque injection dure 30 secondes maximum. Interventions réalisées dans l'EU053: - Anesthésie pour suivi échographique des femelles gestantes. Durée 5 minutes. Fréquence : 3 fois sur toute la grossesse. - Contention d’animaux vigiles pour mesure de la pression artérielle (5 fois avant la gestation, puis tous les jours pendant la gestation). Durée 10 minutes maximum. - Contention d’animaux vigiles pour analyse par imagerie (1 fois, durée: 2 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections, les biopsies de l’extrémité de la queue pour le génotypage, l’administration orale de glucose, les prélèvements sanguins au niveau de la queue et l’anesthésie générale causent un stress et une douleur légère de courte durée. La contention lors de ces actes, lors de la mesure de la tension artérielle et lors de l'imagerie, ainsi que le transfert des animaux d’un établissement à l’autre causent un stress de courte durée. La mise à jeun pendant 24h entraîne un stress modéré sur la durée du jeûne. L’anesthésie générale peut causer une hypothermie et une désorientation au réveil de courte durée. La mise sous régime riche en lipides entraîne une obésité, une hyperglycémie à jeun, une intolérance au glucose et une résistance à l’insuline. Les tests de tolérance au glucose et de sensibilité à l’insuline entraînent respectivement une hyperglycémie et une hypoglycémie qui sont transitoires sur une période de 2h.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issu de chaque procédure pour collecte d'organes et analyses.
Remplacement
Pour certaines études biochimiques et moléculaires nous utilisons des lignées cellulaires exprimant nos gènes d’intérêt. Dans le cadre de ce projet, il n’est pas possible de contourner l’utilisation de modèles animaux par des méthodes alternatives car il n'existe pas à ce jour d’approches (culture cellulaire ou organoïdes) permettant d’étudier l’impact de l’état nutritionnel ou de régimes alimentaires sur la spermatogenèse et le métabolisme des spermatozoïdes. L’impact du régime alimentaire paternel sur la grossesse ne peut également se faire que grâce à l’utilisation d’un modèle animal mammifère, comme la souris, pour que les résultats soient transférables à l’espèce humaine.
Réduction
Nous nous assurons d'utiliser le nombre d'animaux minimal afin d’obtenir des résultats fiables. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Les différents protocoles expérimentaux ont été consciencieusement élaborés afin d’utiliser le moins d’animaux possible tout en permettant d’obtenir des résultats statistiquement satisfaisants.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. L'échographie sera réalisée sous anesthésie générale. Les femelles seront maintenues sur un tapis chauffant pour éviter l’hypothermie. L’état général des animaux sera suivi quotidiennement par le personnel qualifié de l'animalerie. Tout état anormal sera communiqué aux responsables du projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mises en œuvre. Des points limites stricts et spécifiques au projet ont été mis en place.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour étudier la physiologie, grâce à sa population homogène et à ses similitudes avec la physiologie humaine, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus. Elle est largement utilisée pour simuler des pathologies humaines comme l’obésité et l’infertilité, et mener des études précliniques. La conservation génétique entre la souris et l’homme en fait un modèle privilégié pour étudier la reproduction et le métabolisme. Des souris de 4 à ~33 semaines, femelles et mâles ayant atteint la maturité sexuelle (et une durée maximale de régime alimentaire de 24 semaines) seront nécessaires pour cette étude. Des fœtus seront également analysés à la fin de la gestation.
Analyse dans un modèle murin d’Épilepsie du Lobe Temporal des processus inflammatoires systémiques impliquant les neutrophiles et de leur influence sur la progression de la pathologie
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Tuées à des dates échelonnées pour que leur cerveau, leurs méninges et leur moelle osseuse soient prélevés à différents stades de la maladie, 1 500 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour la moitié d'entre elles et sévère pour l'autre. Une chirurgie de quarante minutes leur injecte un produit convulsant directement dans le cerveau, après quoi elles développent des crises d'épilepsie spontanées et récurrentes, avec fatigue, perte de poids et agressivité croissante pouvant les amener à se blesser entre elles. S'y ajoutent des injections abdominales hebdomadaires, jusqu'à quatre prélèvements sanguins et des séries de tests comportementaux répétées jusqu'à six fois, dont le porteur ne nomme aucun. Il annonce en retour de nouvelles approches pour les 30 % de patients épileptiques qui ne répondent pas aux traitements, alors que le projet se limite à caractériser l'inflammation sanguine au cours de la maladie.
Objectifs
L’épilepsie, une des affections neurologiques les plus fréquentes, se caractérise par la répétition de décharges électriques excessives et soudaines au sein des neurones. Ce projet de recherche se centre plus particulièrement sur l'Épilepsie du Lobe Temporal (ELT), qui provoque des crises localisées dans une zone précise du cerveau, l’hippocampe. Le traitement habituellement administré pour cette pathologie consiste en une prise de médicaments antiépileptiques, qui limite l’excitation des neurones. Cependant, un tiers des patients ne répond pas aux traitements pharmacologiques. Cette résistance aux traitements conduit à une récurrence des crises d’épilepsie, entraînant des difficultés sociales, des états dépressifs ainsi que des déficits cognitifs. Chez certains patients, une chirurgie peut être réalisée, afin de retirer la zone cérébrale à l’origine des crises. Cependant, cela n’est pas toujours envisageable (si la zone est trop large, ou pas suffisamment bien identifiée) ; et dans le cas où la chirurgie peut être effectuée, elle n’aboutit pas toujours à la suppression des crises. Comprendre en profondeur les mécanismes tissulaires et cellulaires participant à l’épilepsie est donc important pour permettre une meilleure prise en charge des patients et le développement de nouveaux traitements. Parmi les cibles potentielles, on retrouve les processus inflammatoires, reconnus aujourd’hui comme pouvant participer au développement de l’épilepsie, notamment via les remodelages vasculaires qu’ils provoquent, modifiant ainsi l’équilibre cérébral. Cependant, la mise en place de ces processus, notamment de l’inflammation dans le sang (inflammation périphérique), et leurs liens avec l’inflammation cérébrale (inflammation centrale) sont encore à ce jour mal décrits. L’objectif de ce projet est donc de comprendre et caractériser l’évolution de l’inflammation périphérique au cours du développement de la pathologie, et les comorbidités qui y sont associées, en s’axant plus particulièrement sur une population de cellules immunitaires, les neutrophiles, qui sont les premières cellules recrutées lors d’une inflammation ou d’une infection.
Bénéfices attendus
L’épilepsie touche environ 50 millions de personnes dans le monde, en faisant une des affections neurologiques les plus fréquentes. De plus, 30 pour cent des patients ne répondent pas correctement aux traitements médicamenteux génériques, impactant durablement leur santé et leur quotidien. Des études précliniques dans un modèle murin ont apporté la preuve qu’une modulation de l’inflammation dans le sang (inflammation périphérique) induit une diminution de la fréquence et de la sévérité des crises d’épilepsie. Cependant, ces processus inflammatoires et la manière dont ils sont régulés sont encore peu connus et décrits. Ce projet vise donc à analyser plus précisément l’inflammation périphérique qui a lieu au cours du développement de l’épilepsie, ainsi que son interaction avec l'inflammation cérébrale et les comorbidités qui y sont associées. Ceci permettra d'apporter de nouvelles approches pour le soin des patients, dans le but d’une prise en charge plus efficace, notamment pour ceux ne répondant pas aux traitements habituels.
Procédures
Pour l’induction du modèle épileptique, les souris recevront une injection intracérébrale d’un produit convulsant au cours d’une unique chirurgie (40 minutes, sous anesthésie générale et analgésie pré et post-opératoire). Une partie des animaux sera soumise à des injections répétées au niveau de l’abdomen à raison d’une injection par semaine pendant 1 mois maximum (environ 20 secondes par injection sur animal vigile). Des prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile. Pour limiter la fréquence des prélèvements par animaux, les souris seront séparées en 3 sous-groupes. Ainsi au maximum 4 prélèvements espacés d’un minimum de 2 semaines seront réalisés par souris. Une partie des animaux seront soumis à une série de tests comportementaux. Ces tests durent entre 5 et 20 minutes chacun ; certains ne sont réalisés sur un seul jour, d’autres sont répétés tous les jours pendant 6 jours. Les souris seront habituées au lieu dédié à l’évaluation au préalable, et auront une période de repos de 4 à 24h entre chaque test. Les souris pourront passer la série de tests entre 1 et jusqu’à 6 fois pour les temps de maintien les plus long. Enfin, l’anesthésie précédant l’euthanasie des animaux implique une injection au niveau de l’abdomen (environ 20 secondes sur animal vigile).
Impact sur les animaux
Pour générer les souris épileptiques, les animaux recevront une injection d’un produit permettant une excitation neuronale au niveau du cerveau au cours d’une unique chirurgie. Cet acte implique les risques inhérents à la chirurgie (stress thermique ou arrêt cardio-respiratoire lors de l’anesthésie, inflammation locale au niveau des cicatrices, ou encore dans de très rares cas une infection), et peut également entraîner des douleurs post-opératoires. Par la suite les souris développeront progressivement des crises d’épilepsie spontanées et récurrentes. Cela pourrait entraîner une fatigue, une perte de poids, des troubles du comportement, avec notamment une agressivité accrue avec l’âge, potentielle source d’affrontement et donc de blessures/lésions potentielles (rares). Les traitements mis en œuvre impliquent des injections répétées au cours du temps au niveau de l’abdomen, ainsi que des prélèvements sanguins. Ces actes peuvent être source de stress et de douleur de courte durée. Les tests de comportement réalisés pourront générer du stress et ou de l’angoisse en raison de la néophobie du modèle rongeur. Enfin, l’anesthésie précédant l’euthanasie des animaux implique une injection pouvant induire un stress en raison de la contention et une douleur de courte durée liée à la piqûre.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés par une méthode réglementaire afin de prélever différents organes (cerveau, méninges, moelle osseuse) pour réaliser des analyses biologiques. Leur euthanasie à différents temps permettra de suivre l’évolution des processus inflammatoires au cours du développement de l’épilepsie.
Remplacement
Nous utilisons actuellement trois alternatives au modèle animal : i) Expériences sur le tissu cérébral humain, disponible après opération de patients atteints d'épilepsie résistante aux traitements médicamenteux (zone épileptique retirée lors de la chirurgie) ; ii) Analyses de prélèvements sanguins de patients épileptiques ; iii) Travail en culture cellulaire. Néanmoins, les processus impliqués dans la transformation d'un cerveau sain en cerveau épileptique ne peuvent être légitimement bien étudiés chez l'homme (accès restreint à certains prélèvements seulement) ou par un modèle informatique (structure complexe du vivant). La culture de cellules comme les neurones peut satisfaire certains des critères nécessaires (étude de la connectivité entre les cellules - synapses, de la balance excitation-inhibition, des relations neurones / autres cellules cérébrales), mais pas tous. Notamment, les échanges et communications entre le système nerveux et le système immunitaire ne peuvent être reconstitués par cette méthode, qui ne permet que des études simples de contact entre deux ou trois types de cellules. L’ensemble de ce projet vise à mieux comprendre la régulation des processus inflammatoires, et notamment du système immunitaire inné, le premier à réagir en cas d’agression ou d’inflammation, au cours du développement de l’épilepsie. Il nécessite donc l’utilisation d’un système intégré (où l’on retrouve à la fois système nerveux et système immunitaire), permettant de comprendre les modifications structurales et fonctionnelles du système nerveux central, et ses interactions encore peu décrites avec le système immunitaire. De plus, les interactions entre cerveau et immunité périphérique étant amenées à évoluer au cours du développement de la pathologie, une étude sur de longues périodes de temps est nécessaire. Un modèle animal est donc indispensable pour ce projet, nous permettant à la fois d’avoir un système physiologique intégré (corps entier, interactions entre les différents systèmes ou organes), un meilleur contrôle de l’environnement cérébral chimique et électrique, ainsi qu’une étude tout au long du développement de la pathologie, augmentant la qualité des données obtenues.
Réduction
Le projet implique un total de 1500 animaux. Compte tenu des données de la littérature (variabilité interindividuelle et intergroupe du modèle) et des effets attendus, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre d’animaux par groupe nécessaire pour cette étude. Ainsi, ce nombre a été limité au maximum, tout en permettant l'obtention de résultats statistiquement fiables. Les procédures expérimentales ont également été affinées pour limiter le nombre de souris. Les souris utilisées pour une partie des analyses d’immunohistochimie, de biochimie, ou pour les tests fonctionnels in vitro seront les mêmes animaux que ceux utilisés pour les tests comportementaux.
Raffinement
L’ensemble des 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, etc.). 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, etc.). La principale contrainte concerne la chirurgie mise en œuvre pour induire le modèle épileptique. 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 disposeront d’une litière douce en postopératoire, associée à de la nourriture molle pour faciliter la récupération et la réhydratation. 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, etc.), 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 est une espèce largement caractérisée et validée pour l’étude des réponses immunitaires. Le modèle inductible d’épilepsie est couramment utilisé dans les études sur l'Épilepsie du Lobe Temporal, et permet un développement de la pathologie similaire à celui retrouvé chez l’Homme (événement initial, phase silencieuse et phase chronique) en faisant un bon modèle cette étude. Justification des stades de développement : Les animaux auront entre 8 et 10 semaines. Cet âge permet d'avoir une maturation cérébrale suffisante afin de modéliser correctement le développement de l’épilepsie qui a lieu chez l’Homme. De plus, cette gamme d’âge est similaire, en termes de développement cérébral, à l’âge d’une première lésion (convulsion fébrile, infection ou autre), souvent associée à l’émergence d'une Épilepsie du Lobe. Nous garderons les animaux jusqu’à 4 mois puisque certaines de nos problématiques concernant les mécanismes d’aggravation de l’épilepsie après les premières crises.
Test des candidats vaccins dans des modèles murins d’asthme allérgique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Trois vaccinations par injection et deux injections de sensibilisation sous anesthésie, trois prélèvements sanguins, puis trente minutes de mesure des capacités respiratoires : 7 200 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées sous anesthésie terminale pour prélever leurs organes. Elles sont rendues allergiques puis traitées, afin de tester avant tout essai chez l'humain des vaccins d'immunothérapie contre l'asthme allergique. Le porteur ne détaille pas comment il arrive à 7 200 animaux et se borne à dire que l'effectif tient compte des paramètres analysés, des effets attendus et de la variabilité du modèle. Il décrit les nuisances au conditionnel, des douleurs locales de moins de cinq minutes et une gêne respiratoire qui pourrait durer moins d'une demi-heure, sans préciser ce que produit chez une souris une réaction asthmatique provoquée.
Objectifs
L'organisation mondiale de la santé a classé les maladies allergiques au quatrième rang mondial des affections, considérant que ces pathologies représentent un problème majeur de santé publique en termes de qualité de vie, de perte de jours de travail, de coût médicamenteux, voire de mortalité. Parmi les approches thérapeutiques proposées pour traiter les allergies respiratoires de type I, l’immunothérapie allergique est le seul traitement qui permet de réorienter la réponse du système immunitaire vers un état de tolérance spécifique de l’allergène. Le but du projet proposé est de permettre une évaluation préclinique de l’efficacité des vaccins thérapeutiques et de réaliser des tests de sécurité des produits en développement.
Bénéfices attendus
Ce projet, d'une durée de 5 ans va contribuer, avant toute étude clinique chez l’homme, à la sélection des principes actifs, et des modes d’administration qui composeront les vaccins du futur afin d’induire la tolérance vis-à-vis des allergènes responsables de la maladie chez les patients allergiques.
Procédures
Le projet comporte des gestes ou techniques expérimentales complémentaires. Des vaccinations par injection au nombre de 3 sous anesthésie flash d’une durée de moins de 5 minutes chacune sont réalisées. Une sensibilisation est obtenue par deux injections d’une durée de moins de cinq minutes chacune. Trois prélèvements de sang sous anesthésie sont aussi réalisés, la durée de chaque prélèvement ne dépasse pas quelques minutes. Des mesures des capacités respiratoires des animaux par des méthodes non invasives d’une durée de 30 minutes par protocole sont aussi effectuées pour vérifier l’efficacité des traitements utilisés
Impact sur les animaux
le projet comporte des gestes ou techniques expérimentales comme des traitements par injections dans les muscles et peuvent possiblement causer des douleurs locales d’une durée inférieur à 5 minutes, la mesure des capacités respiratoire des animaux peut possiblement engendrer du stress et une gêne respiratoire de courte durée (moins de 30 minutes). La contention des animaux pour traitement peut possiblement, aussi engendrer du stress de courte durée.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés sous anesthesie terminale en fin de protocole pour prélèvement d'organes.
Remplacement
Il est indispensable de recourir à un modèle animal car il est impossible de reconstruire un processus de sensibilisation/désensibilisation dans des cultures de cellules Seules les études in vivo permettent d'obtenir des résultats sur l'efficacité. Toutes les molécules étudiées ont été présélectionnées en amont avec des méthodes, biochimiques et des tests cellulaires in vitro
Réduction
Des pré-études de caractérisation et des tests in vitro de présélection sont réalisés en amont afin de ne tester sur les animaux que les formulations/traitements validés par ces pré-études. Si un principe actif ou une formulation ne satisfait pas aux exigences du cahier des charges, l’évaluation s’arrête ce qui aura pour conséquence de réduire le nombre d’animaux utilisés pour l’expérimentation. Les études publiées et les directives éthiques recommandent également de réduire au minimum le nombre d'animaux tout en garantissant la validité statistique. Le nombre d’animaux pour le projet a été déterminé en tenant compte des paramètres à analyser, des effets des traitements attendus et de la variabilités liée au modèles animaux, cela permet de s’assurer que l’on ne manque pas de puissance et de fiabilité pour ne pas à refaire les experiences.
Raffinement
Si au cours des experiences, des signes d’alerte, la surveillance sera accrue, les animaux seront pesés et des mesures correctives seront apportées : antalgiques s'il y a des signes de douleurs, séparation et soin local s’il y a des blessures entre congénères. Des anesthésies spécifiques sont utilisées pour limiter le stress et la douleur lors des injections et des prélèvements et des analgiques sont appliqués. Une grille de points limites, spécifique et suffisamment alerte et précoce est aussi élaborée, afin de limiter au minimum la douleur chez l’animal.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de choix pour ce type d’expérimentation parce que son système immunitaire, très bien décrit est très proche de celui de l’Homme en termes de composition et fonctionnement. Aussi, Il existe une bibliographie très riche sur les modèles d’étude de l’allergie et de son traitement sur laquelle nos protocoles, analyses et interprétations peuvent s’appuyer ; ces études sont reconnus par la communauté scientifique internationale. Nous traillons avec des animaux adulte afin d’étudier les réponses immunologiques sur un système immunitaire mature.
Effet de la neutralisation de la vasopressine sur la fonction rénale dans un modèle polykystose rénale
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un rat qui atteint un point limite est anesthésié puis tué par injection, sans qu'aucun traitement ne soit venu soulager son état auparavant, le porteur écrivant que l'objet même de l'étude lui interdit d'atténuer le mal-être occasionné. 288 rats d'une souche développant spontanément une polykystose rénale vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils passent deux échographies cardiaques et trois IRM sous anesthésie, deux séjours en cage métabolique isolée pour la collecte des urines et des fèces, puis une cathétérisation du ventricule droit par la carotide, geste après lequel ils sont tous mis à mort. Le porteur affirme que le recours aux animaux est obligatoire, aucune approche in silico, in vitro ou ex vivo ne permettant selon lui de faire interagir tous les mécanismes en jeu.
Objectifs
La polykystose rénale autosomique dominante est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente,et généralement liée à des mutations des gènes . Le complexe des polycystines est notamment exprimé dans les cellules épithéliales rénales et les cellules endothéliales, où il joue un rôle essentiel dans la fonction rénale. La maladie se caractérise par une atteinte cardiaque et vasculaire dont les conséquences sont majeures mais les mécanismes mal compris. Notre hypothèse est que l’atteinte endothéliale spécifique de la maladie contribue à la pathologie cardiovasculaire et possiblement rénale présentée par ces patients
Bénéfices attendus
La polykystose rénale autosomique est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente, caractérisé par un déclin lent et progressif de la fonction rénale. Malgré les traitements actuel la polykystose rénale autosomique évolue obligatoirement vers une insuffisance rénale terminale. Cette dernière est associée à une pronostic faible et une mauvaise qualité de vie. Notre hypothèse est que la neutralisation de la vasopressine circulante réduit la progression des dysfonctions rénales et cardiaques et pourrait donc constituer un nouveau traitement dans la polykystose rénale autosomique chez des patients.
Procédures
Les animaux sont soumis à différente interventions : -Echographie cardiaque sous anesthésie gazeuse ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat ) -IRM sous anesthésie générale ( Nombre de passage 3/rat ) - Filtration glomérulaire, injection du traceur sous anesthésie dans la voie caudale et pose du récepteur sur le dos de l'animal grâce a un adhésif ( injection du traceur sous anesthésie gazeuse) - Placement des rats dans des cages métabolique isolé pour récupération fèces et urine ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat )- cathétérisation du ventricule droit par la carotide sous anesthésie pour une prise de pression volume du cœur ( Nombre de passage 1/rat ) puis mise à mort de l'animal après injection d'un euthanasiant en Intrapéritonéal. La polykystose rénale est une maladie génétique caractérisée par l'apparition progressive de kystes sur les reins. Ces kystes peuvent entraîner des douleurs légères au début de la maladie, avant de provoquer, avec le temps, une augmentation du volume rénal et des complications.
Impact sur les animaux
Le phénotype de la polykystose entraîne des douleurs légères dues à l'apparition progressive de kystes sur les reins, au fur et à mesure que la maladie se développe. Les injections Intra péritonéales pour induire d'anesthésique / Analgésie entraînent une légère douleur d'une courte durée qui va induire une sédation chez l'animal. L'injection du produit à tester entraîne une légère douleur d'une courte durée et le produit ne vas pas entraîner de complication. La piqûre lors de l'injection du traceur dans la veine caudale peut entraîner une douleur légère de courte durée.
Devenir
Pour les deux procédures tous les animaux seront mis à mort suite à l'évaluation invasive par cathétérisme cardiaque.
Remplacement
L’utilisation des animaux est obligatoire, car le développement de la dysfonction rénale et de la dysfonction cardiaque lors de la polykystose rénale autosomique est multifactoriel et aucune approche in silico, in-vitro ou ex vivo ne permet l'implication/interaction de tous les mécanismes impliques. Cependant dans l’objectif de limiter le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, nous mettrons en place certaines expériences in-vitro (tests de prolifération de cellules, interactions cellules-cellules) pour étudier les mécanismes impliqués dans les effets observés.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de rats nécessaires comme recommandé car le comité éthique. . Nous prenons donc en compte ce que nous a calculé le logiciel. Le nombre d’animaux nécessaire est de 288 animaux. On a pris en compte comme paramètre principale les dimensions ventriculaire gauche en diastole. Ce qui donne nombre total d’animaux 288 .Cela à démontré que des groupes de n=18 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles telles que l’échocardiographie. Notamment, l’analyse répétée en échocardiographie / IRM sur le même animal au cours d’une étude permet également de diminuer le nombre d’animaux par groupe nécessaire pour démontrer un effet significatif.
Raffinement
Depuis le dépôt de la DAP l’infrastructure de l’animalerie a changé et nous permet un raffinement plus adapté pour nos animaux. Leurs hébergement se fait sur portoir ventilé hébergé deux par deux avec abreuvage automatique de l’eau avec de l’enrichissement (Tunel, Kraft Paper). Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Une grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et mise à mort en fonction de son score . Le but de l’étude est d'évaluer le traitement sur les fonctions cardiovasculaires et rénal cela nous empêche de mettre des traitements en route pour atténuer le mal-être occasionné mais nous faisons une surveillance accrue sur les points limites à ne pas dépasser durant l’étude. Les animaux seront observés 1 à 2 fois par jour pendant l'étude. Dès qu'un point limite est atteint l'animal sera anesthésie et mis à mort par injection d'euthanasiant .
Choix des espèces
Les effets de l’anticorps neutralisant la vasopressine seront déterminés en utilisant la souche de rats. Cette souche a la particularité de développer spontanément un polykystose rénale comparable aux polykystose rénale humain. De plus seul l'utilisation des animaux vivants permette de comprendre les interactions entre les différents organes (rein, coeur, foie...) et les altérations neurohumorales, immunitaires, métaboliques . Ainsi, les procédures expérimentales ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les rats mâles jeunes seront randomisés dès l'âge de 4 semaines et suivie pendant 6 semaines puisque le developpement rapide de la dysfonction rénale est associé à une mortalité très élévée après l'âge de 10-12 semaines. Nous effectuerons nous même au sein de notre animalerie les reproductions nécessaires pour obtenir les 288 animaux demandé au sein de l’étude.
Ciblage thérapeutique des macrophages dans les neuropathies induites par les chimiothérapies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
1 408 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 192 d'entre elles et modéré pour 1 216. Elles reçoivent des cellules tumorales sous la peau ou dans le côlon sous anesthésie, jusqu'à cinq coloscopies, une dizaine de mesures de tumeur sous isoflurane, de l'oxaliplatine, et pour certaines une greffe de moelle osseuse par injection rétro-orbitale. Le but déclaré est de comprendre pourquoi cette chimiothérapie provoque chez les patients des douleurs des mains et des pieds assez fortes pour leur faire arrêter le traitement. Le porteur écrit surveiller quotidiennement la douleur des souris et exclut du protocole les anti-inflammatoires, la morphine, les gabapentinoïdes et les corticoïdes, ces molécules interférant avec les mécanismes qu'il étudie.
Objectifs
Le traitement de certains cancers, comme celui du côlon,repose en partie sur l’utilisation de chimiothérapie.. Ce traitement peut être efficace, mais il provoque fréquemment des douleurs aux mains et aux pieds, avec une sensibilité accrue au froid ou au toucher. Ces douleurs peuvent devenir très gênantes et forcer certains patients à arrêter leur traitement, même s’il est efficace. On pense que ces douleurs sont causées par une réaction du système immunitaire autour des nerfs. Certaines cellules immunitaires, appelées macrophages, pourraient jouer un rôle clé dans ce processus. Ce projet vise à mieux comprendre ce phénomène chez la souris, en identifiant les facteurs qui favorisent l'apparition ou le maintien de la douleur. Ce projet vise à mieux comprendre ce phénomène chez la souris, en identifiant les facteurs qui favorisent l'apparition ou le maintien de la douleur.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait aider à trouver de nouveaux traitements pour réduire les douleurs liées à la chimiothérapie. Les médicaments actuels sont souvent peu efficaces dans ce contexte. Mieux connaître les mécanismes en cause permettrait d'améliorer la qualité de vie des patients atteints de cancer.
Procédures
Les souris recevront des cellules qui provoqueront une tumeur, ce qui pourrait entraîner des douleurs abdominales modérées. Certaines recevront aussi un traitement anticancéreux pouvant provoquer temporairement une sensibilité accrue au toucher ou au froid. Dans d'autres expériences, certaines cellules du système immunitaire seront supprimées, ce qui peut entraîner une légère perte de poids. L'état de santé des animaux sera vérifié chaque jour pour détecter toute souffrance et intervenir si besoin. Les animaux seront soumis à diverses interventions expérimentales, avec les nombres et durées suivants : l'induction tumorale consiste en une injection unique : pour les tumeurs sous-cutanées (Procédures 1, 7) sous anesthésie (kétamine/xylazine) durant 10-20 minutes ; pour les tumeurs orthotopiques (Procédures 2, 8) sous anesthésie (kétamine/xylazine/atropine) durant 10-20 minutes incluant une endoscopie de 3 minutes. Le suivi tumoral comprend des mesures sous-cutanées (Procédures 1, 5, 7) sous isoflurane (
Impact sur les animaux
La formation de tumeurs peut provoquer des douleurs modérées, surtout au niveau de l’abdomen. Le traitement anticancéreux peut entraîner des douleurs passagères, comme une sensibilité accrue au toucher ou au froid. La perte de certaines cellules immunitaires peut aussi provoquer une perte de poids. Dans certains cas, un inconfort temporaire peut apparaître au niveau des zones d’injection. Cependant, les souris sont généralement euthanasiées 24 heures après l’injection d’oxaliplatine, ce qui limite la durée de ces effets. Le bien-être des animaux sera contrôlé chaque jour à l’aide d’une grille d’observation, et des mesures adaptées seront prises si un signe de souffrance est détecté.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de l'expérience pour réaliser les prélèvements de tissus nécessaires à l'étude des mécanismes inflammatoires et douloureux.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est indispensable pour ce projet, car les symptômes étudiés résultent d’interactions complexes entre les nerfs et certaines cellules immunitaires, qu’il n’est pas possible de reproduire en laboratoire sans organisme vivant. De plus, ces effets secondaires sont liés à des réactions physiques (comme une hypersensibilité au froid ou au toucher), qui ne peuvent être observées qu’à l’échelle de l’organisme. Le modèle inclut une induction tumorale afin de reproduire les conditions proches des patients atteints de cancer. Aucune méthode alternative actuelle ne permettrait de répondre aux objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Le projet est conçu pour limiter le nombre d’animaux tout en assurant la validité statistique des résultats. Les groupes seront composés de 6 à 8 souris, sur la base de données préliminaires et de précédents résultats publiés. Deux types de modèles de tumeur seront utilisés, permettant d’ajuster les doses d’oxaliplatine au fur et à mesure. Dans la mesure du possible, les groupes “sans tumeur” seront mutualisés au sein d’une même expérience, c’est-à-dire utilisés comme contrôles communs pour plusieurs conditions testées simultanément. Cette approche expérimentale permettra de réduire d’environ 20 % le nombre total de souris prévues.
Raffinement
Les manipulations seront réalisées par du personnel formé dans des conditions limitant le stress. Au maximum, deux manipulateurs différents s'occuperont des animaux tout au long du protocole. Afin de minimiser la douleur, la souffrance et le stress, les animaux seront surveillés quotidiennement selon plusieurs critères, tels que l’apparence physique, les changements comportementaux, la consommation d’eau et de nourriture, ainsi que l’apparition de signes cliniques mesurables. Si besoin, de la gelée nutritive et hydratante sera mise à disposition des animaux pour prévenir tout défaut d’alimentation ou d’hydratation.L’utilisation d’anti-inflammatoires non stéroïdiens ou d’antalgiques opioïdes comme la morphine est exclue, car ces molécules interfèrent directement avec les mécanismes étudiés. Les AINS modifient la neuroinflammation et les profils de cytokines, tandis que la morphine altère l’immunité innée, notamment l’activité macrophagique. D’autres agents à action centrale ou immunomodulatrice (ex : gabapentinoïdes, corticoïdes) sont également exclus pour les mêmes raisons. Les procédures invasives (injections tumorales, greffe de moelle, injections intraplantaires) seront réalisées sous anesthésie générale kétamine/xylazine pour minimiser la douleur via les propriétés analgésiques de la xylazine
Choix des espèces
Les souris utilisées sont choisies pour leur large disponibilité en lignées transgéniques ainsi que pour leur utilisation courante en recherche sur la douleur et l’immunologie. Leur physiologie est bien connue, ce qui facilite l’interprétation et la comparaison des résultats. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (8–12 semaines), âge auquel leur flore intestinale est stabilisée et leur système immunitaire mature. Les deux sexes seront utilisés au départ pour évaluer d’éventuelles différences entre mâles et femelles. Par la suite, le sexe retenu dépendra des résultats initiaux : si des différences importantes sont observées, les deux sexes seront maintenus ; sinon, le choix se fera selon la disponibilité des animaux produits et les contraintes expérimentales.
Efficacité d’un gel radiomarqué à l’Yttrium-90 pour la radiothérapie interne per-opératoire du glioblastome
- Recherche appliquée
- Cancers
Greffés d'une tumeur cérébrale en quarante minutes de chirurgie, rouverts plus tard pour quarante-cinq minutes d'exérèse et le dépôt d'un gel radioactif à l'yttrium-90 dans la cavité, 101 rats passent ensuite quatre séances d'imagerie TEP d'une heure sous anesthésie. Les procédures sont classées à un niveau de souffrance sévère, le porteur reconnaissant que l'analgésie et l'anesthésie ne suffisent pas à en descendre le niveau. Tous les rats sont tués, la tumeur récidivante, l'enchaînement des opérations et la radioactivité rendant selon lui toute réutilisation impossible. Les points limites reposent sur la perte de poids et les troubles de la motricité, dans un modèle où la survie sans traitement est estimée à trente-huit jours après la greffe.
Objectifs
Les tumeurs cérébrales agressives récidivent très souvent, même après des traitements conventionnels associant chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie. La majorité des récidives apparaissent aux bords de la zone opérée, ce qui montre que des cellules cancéreuses restent souvent sur place après le traitement conventionnel. Notre projet cherche donc à tester une nouvelle approche : implanter un gel dans la cavité formée après avoir retirer la tumeur. Le gel a les propriétés de se dégrader naturellement et d'être associé à une source émettrice de rayonnements. Ce gel, placé pendant l’opération, permettrait de mieux détruire les cellules cancéreuses restantes et de limiter les risques de récidive tout en protégeant le cerveau sain.
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra de valider le concept de radiothérapie interne mise en place pendant de la chirurgie par injection d'un gel radioactif. Nous nous attendons à une survie des animaux prolongée sans effet néfaste sur les organes d'élimination tels que les reins. Si le gain de survie attendu est atteint, la mise en place d'un protocole clinique est envisagé dans les 5 ans à venir.
Procédures
Chirurgie de greffe tumorale : 40 minutes / animal + Chirurgie opératoire (exérèse) incluant le dépôt du gel : 45 minutes / animal. Imagerie TEP/TDM (4 sessions d'1h/animal). Tests d'éviction d'obstacle (5 min quotidienne). Pesée (< 1 min / jour).
Impact sur les animaux
Chirurgie de xenogreffe (implantation des cellules tumorales) , chirurgie opératoire (exérèse), anesthésies répétées pour les sessions d'imageries, effets indésirables liés au développement même de la tumeur (atteintes neurologiques essentiellement). Malgré l'adpplication des raffinements (analgésie/anesthésie), la procédure reste sévère.
Devenir
A la fin des 2 procédures, tous les animaux seront mis à mort. La présence de tumeur cérébrale récidivante, l'enchainement de gestes opératoires et l'utilisation de composés radioactifs rendent impossible la réutilisation pertinente et/ou éthique des animaux.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est dans ce contexte clairement pas possible car le développement et la réponse au traitement in vivo de tumeurs cérébrales dépend de phénomènes biologiques liés à la complexité même d'un organisme entier. De plus, la mise en place d’une tumeur est un phénomène multifactoriel impliquant des cellules de diférentes nature. L’ensemble de ces facteurs dynamiques ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal. Cependant, la quantité de radioactivité à déposer dans la cavité a été déterminée au préalable par des modèles de simulation informatique de façon à obtenir des doses équivalentes au schéma classique d’irradiation (par irradiation au rayons X lors du traitement standard de référence chez l'Homme).
Réduction
Pour réduire le nombre total d’animaux, les mêmes rats seront utilisés pour les comptages de radioactivité dans les organes (=étude de dosimétrie) et l’histologie (=étude des tissus post mortem sur les animaux) et les données du bras sans injection de gel seront celles obtenues lors d'un projet précédent. De plus, 42 jours post impantation tumorale, nous supposons que les animaux recevant le gel non-radioactif auront été mis à mort du fait d’une survie équivalente au modèle de récidive sans traitement (38 jours post-greffe) et nous ne prévoyons pas de rats supplémentaires dédiés à des études post-mortem sur les tissus après cette date pour ce groupe.
Raffinement
Les animaux bénéficieront en permanence d'un enrichissement sous forme de papier craft et de buchettes en bois à ronger et bénéficieront d'un cycle jour/nuit inversé dans leur salle d'hébergement. Ils seront hébergés par 2 ou 3 et les expérimentations ne débuteront qu'après une semaine d'acclimatation suite à la réception des animaux. Une attention toute particulière sera portée aux animaux après l'implantation de la tumeur et après son retrait chirurgical (pesée quotidienne, observation quotidienne (week-ends compris) du comportement et la motricité, vérification de l'alimentation et de l'hydratation, désinfection et vérification de la bonne cicatrisation de la plaie). Des points limites précoces sont définis (perte de poids et problèmes de motricité essentiellement) afin d’anticiper toute souffrance ou dégradation de l’état général liée à la tumeur. Le transport des animaux vigiles entre l’animalerie et le site d’imagerie IRM (imagerie à résonance magnétique), sans passage à l’extérieur, sera réalisé en maintenant une température optimale par l'intermédiaire de bouillottes chauffantes placées sous les cages. Les examens TEP (Tomographie par Emission de Positons : imagerie basée sur l'injection d'un produit radioactif) seront réalisés sous anesthésie générale à l’isoflurane, depuis l’injection des radiotraceurs jusqu’à la fin de la procédure, conformément à des protocoles aseptiques adaptés aux caractéristiques individuelles de chaque animal et à la durée spécifique de la procédure. Ils seront effectuées par du personnel qualifié et expérimenté. Pendant l’examen, le niveau d'anesthésie sera surveillé en temps réel à l'aide de paramètres physiologiques tels que la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire, garantissant ainsi un état stable et sécurisé pour les animaux. Après la procédure, les animaux seront surveillés pendant le processus de réveil dans un environnement calme et contrôlé.
Choix des espèces
Les modèles animaux majoritairement utilisés pour les études sur le cancer sont les modèles murins : souris et rats. Les rats constituent l'espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. En outre, le choix de cette espèce se justifie par la taille du cerveau plus importante pour une implantation de la tumeur dont le volume deviendra suffisamment important pour s'affranchir des limitations liées à l’imagerie et permettre une injection de gel. Les rats qui seront utilisés présentent l'avantage d'avoir un système immunitaire intégralement préservé et sont une souche de référence utilisée pour le développement d’un modèle murin de tumeur cérébrale. Des rats âgés de 7 semaines (6 semaines à la réception) seront utilisés à un stade où leur cerveau est mature selon les standards définis.
Contrôle d’innocuité de produits immunologiques chez les rongeurs
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Cochons d'Inde : 70
2 750 souris et 70 cobayes vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 420 d'entre eux et modéré pour 2 400. Les souris reçoivent des injections, dont des injections intracérébrales qui provoquent des morts dans les quarante-huit heures suivantes, que le porteur qualifie de mortalités non spécifiques liées au geste technique. Les 70 cobayes sont les seuls animaux du protocole dont l'adoption est envisagée, les souris étant tuées. Ces tests contrôlent l'inactivation de vaccins antirabiques et l'absence de toxicité anormale de lots destinés à la vente au Japon et en Chine, et le porteur indique que l'effectif comme la méthode répondent à ce qu'exigent les autorités de ces pays, aucune méthode in vitro n'y étant reconnue.
Objectifs
Dans le cadre du processus de libération pharmaceutique des lots à commercialiser, l'objectif de ce projet est d'évaluer l’innocuité des produits immunologiques chez les rongeurs. Procédure n°1 contrôle de l’inactivation d’un vaccin antirabique et des suspensions rabiques (CI) d’une part et contrôle de l’absence de virus étrangers (VE), conformément à la monographie de la Pharmacopée Européenne. Procédure n°2 Contrôle de l’absence de toxicité anormale sur les vaccins CRPviv Japon et Rage Chine
Bénéfices attendus
Garantir l'innocuité des lots de vaccins à usage vétérinaire (CRP, Rage et Lepto-Rage), ceci en vue de leur commercialisation.
Procédures
Les nuisances attendues sont : - Gêne à la contention : elle dure quelques secondes. Le personnel est formé afin de manipuler les animaux dans les meilleures conditions et de réduire le stress engendré. - Contention pour l’anesthésie, d’une durée de 5 secondes environ - Contention pour l'injection, d’une durée de 30 secondes environ - Injection : sa durée est de 5 à 10 secondes au maximum
Impact sur les animaux
- Les nuisances et effets indésirables attendus chez les animaux incluent un stress bref lié à la contention et une douleur transitoire lors des injections de vaccination. - Des mortalités (non spécifiques) liées au geste technique de l’injection intracérébrale peuvent survenir dans les 48 heures après l’administration
Devenir
À l'issue de chaque procédure, une réflexion sera systématiquement menée pour statuer sur le devenir des animaux. Dans ce cadre, la possibilité de les proposer à l'adoption sera étudiée et favorisée.
Remplacement
La demande émane des autorités des pays où sont commercialisés les produits. Aucune méthode alternative in vitro n’est reconnue par les autorités des pays où sont commercialisés les produits.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque essai est conforme à la Réglementation des pays où les vaccins sont commercialisés.
Raffinement
Les animaux sont observés quotidiennement, une observation biquotidienne sera organisée si l’état de santé d’un animal l’exige. Au cours de la procédure, une anesthésie présentant une composante analgésique est prévue afin de limiter le stress des animaux. Des points limites précis et spécifiques ont été définis et sont d’application. Toute anomalie sur les installations est directement remontée à un poste de garde (24h/24h) permettant une intervention rapide y compris la nuit et les weekend.
Choix des espèces
La souris et le cobaye sont les modèles qui ont été utilisés pour développer les tests de référence. Ces espèces sont demandées par les Autorités Les souris et les cobayes utilisés sont des adultes, conformément aux demandes des différentes réglementations.
Gestion de la production des souris SOD1G93A modèle murin de la sclérose latérale amyotrophique
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Élevées pour porter la mutation SOD1G93A qui détruit progressivement leurs neurones moteurs, 2 000 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Cette gravité tient au prélèvement d'un morceau de queue pour le génotypage et à un tatouage des doigts, réalisés sur animal vigile. Le protocole ne produit aucune donnée scientifique par lui-même, il alimente d'autres projets en animaux malades, et le porteur prévoit de tuer les mâles reproducteurs si les atteintes motrices apparaissent avant trois mois. Les souris dont le génotype ou le sexe ne sert ni à l'élevage ni aux expériences sont tuées, les autres partent vers des projets scientifiques.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA), également connue sous le nom de maladie de Charcot, est une maladie qui entraîne une dégradation progressive des neurones moteurs – les cellules chargées de transmettre la commande motrice produite par le cerveau vers les muscles. Chez l’homme, cette maladie est fatale dans les 3 à 5 ans suivant le diagnostic. La découverte de mutations génétiques à l’origine des formes familiales de SLA chez les patients a permis l’élaboration de modèles de souris génétiquement modifiées qui sont atteintes de la SLA. Cette demande d’autorisation de protocole concerne l’élevage d’une de ces lignées de souris transgéniques qui est le modèle de choix utilisé par la communauté scientifique pour essayer de comprendre pourquoi les neurones moteurs dégénèrent dans la SLA.
Bénéfices attendus
Les recherches que nous effectuons sur ce modèle animal pourrait déboucher sur l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter ou ralentir la progression de la SLA.
Procédures
Pour l’ensemble des animaux : une biopsie d’1 à 2 mm de queue sera réalisée pour le génotypage ainsi qu’un tatouage au niveau des doigts des pattes pour identification sur les souris vigiles. Ces deux gestes s’effectuent en quelques secondes.
Impact sur les animaux
La mutation portée par les animaux est similaire à celle de l'homme. Ces animaux vont présenter des altérations motrices des membres antérieurs mais surtout postérieurs. Afin de déterminer le génotype des animaux, une biopsie de queue sera faite durant la seconde semaine de vie des animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux à part les femelles reproductrices issues d'un fournisseur privé, sont dans une procédure modérée liée au prélèvement caudal dans le but du génotypage. Les animaux dont le génotype/sexe n’a pas d’intérêt dans le cadre de l’élevage ou des expérimentations seront euthanasiés. Des males porteurs de la mutation génétique à l'origine de la maladie de Charcot seront utilisés comme géniteurs, les autres animaux seront tous utilisés dans le cadre des projets scientifiques.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de méthode alternative suffisamment prédictive qui permettrait de se passer de l’utilisation d’animaux pour étudier la maladie de Charcot. Lorsqu’on s’intéresse aux altérations physiologiques induites par la dégénérescence neuronale il est impossible de se passer d’un modèle d’étude animal mammifère et de travailler sur des invertébrés ou des cellules différenciées.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé par l’expérience que nous avons acquise au laboratoire depuis de nombreuses années sur ce modèle animal dans lequel il y a une variabilité interindividuelle importante quant à l’évolution des processus neurodégénératifs.
Raffinement
Les animaux seront hébergés au sein d'un établissement utilisateur agréé dans des conditions favorisant leur bien-être (enrichissement, suivi quotidien par du personnel qualifié). Les animaux présentant des atteintes motrices seront suivis quotidiennement. Si de façon exceptionnelle ces altérations étaient visibles avant trois mois, les mâles reproducteurs seront euthanasiés. Les mâles étant agressifs entre eux, leur nombre est limité à 4 dans une cage de taille moyenne et à 6 dans une grande cage. Nous ne regroupons jamais des animaux de portées différentes. Nous maintenons les animaux par portée d’origine et ne les séparons pas en fonction du génotype afin de limiter le stress du regroupement. De l’enrichissement sera aussi ajouté pour permettre un maximum de cachettes (maison en carton, tunnel, sizzlenest). Des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Les animaliers sont formés à leur détection et préviennent les chercheurs dès les premiers signes.
Choix des espèces
L’identification de mutations génétiques à l’origine des formes héréditaires de SLA chez l’humain a permis l’élaboration de modéles murins de cette pathologie qui se développe à l’âge adulte avec l’apparition des premiers symptômes moteurs autour de 90 jours après la naissance.
Exposition à la silice et induction d’autoimmunité systémique : modèle de sclérodermie systémique « Modification »
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Jusqu'à cinquante injections intradermiques d'acide hypochloreux à raison de cinq par semaine pendant dix semaines, ou vingt-six injections intrapéritonéales à raison de trois par semaine : 615 souris vont être utilisées, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 120 d'entre elles, modéré pour 205 et sévère pour 290. Elles développent une fibrose de la peau au point d'injection et une fibrose pulmonaire, deux expositions respiratoires à de la silice cristalline ou à de la poussière de pierre artificielle leur étant imposées sous anesthésie, et 114 subissent une biopsie cutanée au poinçon de 5 mm. L'objet déclaré est d'obtenir un modèle murin de sclérodermie plus proche de la maladie humaine et de mesurer ce que fait la poussière des plans de travail aux personnes qui la respirent au travail. Toutes sont tuées pour prélever sang, poumons, peau, rate, rein et cœur.
Objectifs
Ce projet a 2 grands objectifs qui sont les suivants: 1) optimiser le modèle de souris sclérodermique, qui à ce jour ne reflète pas entièrement la physiopathologie observée chez l’homme (inflammation, autoimmunité et fibrose cutanée et pulmonaire). Nous évaluerons ces paramètres physiopathologiques dans le nouveau modèle que nous proposons et qui sera induit dans des souris génétiquement susceptibles de développer une autoimmunité en présence de la protéine recombinante contre laquelle les auto-anticorps sont dirigés et de silice cristalline utilisée comme adjuvant pour stimuler la réponse immunitaire. En effet, les modèles murins actuels sont soit génétiques soit induits par injection de substances chimiques tels que l’acide hypochloreux (HOCl) ou la bléomycine (BLM); 2) évaluer si une exposition à la poussière de pierre artificielle contenant de la silice cristalline (poussière émise lors de la fabrication et la taille de plans de travail) favorise le développement d'une autoimmunité systémique (production d'anticorps auto-immuns) et si oui, évaluer si cette exposition favorise le développement de la sclérodermie systémique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet seront : 1) de disposer d’un nouveau modèle de souris sclérodermiques dans lequel seront retrouvés les grands paramètres qui définissent cette maladie : l'inflammation, l’autoimmunité et fibrose cutanée/pulmonaire ; cela permettra d’une part d’apporter de nouvelles connaissances sur la physiopathologie de cette maladie et d’autres part de disposer d’un modèle pertinent pour tester de nouvelles thérapies; 2) d'évaluer l'importance du fond génétique des souris sur l'induction de la maladie; 3) d’évaluer les risques sur la santé d’une exposition à la poussière de pierre reconstituée à laquelle les travailleurs peuvent être exposés dans leur cadre professionnel et d’apporter de nouvelles connaissances sur leurs effets (autoimmunité, inflammation et fibrose). Ces informations pourraient à terme permettre de mieux informer les utilisateurs des risques encourus, de contribuer à mieux protéger les personnes exposées et à limiter l’utilisation de cette pierre artificielle.
Procédures
Des souris vigiles (n=100) seront soumises à une injection intra-dermique (5 jours/semaine) pendant 10 semaines maximum. Des souris anesthésiées (n=467) seront soumises à 2 expositions par voie respiratoire de NaCl ou de particules minérales à 15 jours d'intervalle). Des souris vigiles (n=290) seront soumises à 4 injections sous-cutanées (tous les 15 jours). Des souris vigiles (n=16) seront soumises à 2 injections intra-veineuse d'anticorps (une par mois). Des souris vigiles (n=258) seront soumises à 26 injections intra-péritonéales soit 3 fois/semaine. Des souris anesthésiées (n=114) auront une biopsie cutanée (punch de 5 mm).
Impact sur les animaux
L'injection intra-dermique d'acide hypochloreux (HOCl) peut entrainer une gêne (démangeaisons) dans les 2-3 minutes post-injection et aussi parfois une plaie cutanée (au niveau du bas du dos). Les souris exposées à l'acide hypochloreux (HOCl) développent une fibrose cutanée au point d'injections (bas du dos) et une fibrose pulmonaire légère à modérée qui se développe à partir de la 3ième semaine. La fibrose induite est localisée dans la région sous-pleurale et s'étend peu à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Les souris exposées par instillations oropharyngées de silice cristalline (SiO2) développent une fibrose pulmonaire modérée qui s'étend à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Il n'a pas été décrit dans la littérature et nous n'avons pas non plus observé dans nos études antérieures de signes de difficulté ou de souffrances respiratoires dans ces deux modèles. Même si nous ne nous attendons pas à avoir d’inconfort ou de souffrance animale avec une exposition à la poussière de pierre artificielle (PA) nécessitant le recourt à des antalgiques, nous serons attentifs sur ce point. D'après la littérature, des injections sous-cutanées répétées à 15 jours d'intervalles n'ont pas non plus montré d'effets indésirables chez les souris.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser des prélèvements de trissus et d'organes (sang, poumons, peau, rate, rein et coeur).
Remplacement
La sclérodermie systémique est une maladie autoimmune (présence d’autoanticorps dans la circulation sanguine), complexe avec des manifestations dans plusieurs organes (peau et poumons majoritairement) qu’il est impossible de reproduire in vitro. Il est important d’avoir un modèle de souris sclérodermique qui se rapproche le plus possible de ce qui est observé chez l’homme (fibrose cutanée et pulmonaire, autoimmunité et inflammation) pour tester de nouvelles molécules thérapeutiques.
Réduction
Le choix des conditions expérimentales est fixé en lien avec les questions scientifiques du projet et les principes de réduction. Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n’utiliser que le nombre d’animaux strictement nécessaire mais suffisant pour obtenir des résultats statistiquement exploitables et obtenir assez d'échantillons biologiques (tissus/organes) permettant de réaliser toutes les analyses biologiques et biochimiques nécessaire pour répondre à nos objectifs. Notre expertise et nos précédents projets sur ces modèles murins nous ont permis de dimensionner nos groupes d’animaux à 8-10 individus afin de garantir l’obtention de données exploitables et de réaliser toutes les analyses nécessaires sur les différents tissus qui permettront de caractériser l’effet thérapeutique obtenu et d’investiguer les mécanismes d’action du traitement testé. Pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, un nombre de 615 souris sera utilisé. Les statistiques seront réalisées à l'aide de tests non paramétriques de Mann et Whitney pour comparer des échantillons deux à deux et de Kruskal-Wallis pour comparer un nombre quelconque d'échantillons.
Raffinement
La mise au point de procédures rigoureuses et la formation du personnel permettront de limiter le stress et la souffrance des animaux. Ils bénéficieront également d'un enrichissement constitué de coton et/ou « maisons » en carton afin de les stimuler, diminuer le stress et de leur permettre de se construire un « nid ». Selon les procédures, un suivi comprenant une évaluation de leur posture et locomotion et de leur comportement (expression faciale) sera réalisée soit au minimum 3 fois/semaine (procédures N° 2, 3 et N°4) soit 5 fois/semaine (Procédures N°1 et N°5) et permettra de contrôler leur état de santé. Le suivi du poids sera également réalisé une fois par semaine. Ces informations sont consignées dans un tableau ou grille de score, et ce suivi hebdomadaire des signes cliniques permettra d’avoir recours à des anti-douleurs adaptés si des signes de souffrance sont détectés chez les animaux et à l’euthanasie dès que nécessaire.
Choix des espèces
Parmi les rongeurs, il n'existe pas d'autres modèles de sclérodermie systémique que le modèle murin. Par ailleurs, le modèle murin est indispensable pour suivre les effets systémiques et en particulier l'autoimmunité caractérisée par la production d'autoanticorps. Les souris seront adultes car la sclérodermie systémique est une pathologie qui affecte des adultes.
Recherche des mécanismes protecteurs de l’unité motrice dans la sclérose latérale amyotrophique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
6 170 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à deux injections par jour pendant toute la durée du protocole et une séance quotidienne d'exercice de vingt minutes. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 2 374 d'entre elles, modéré pour 2 480 et sévère pour 1 316, et toutes sont tuées à l'issue pour prélever leurs tissus. Porteuses d'une mutation reproduisant la maladie de Charcot, elles perdent leur force à partir de trois mois puis l'usage de leurs pattes arrière à partir de quatre mois, et reçoivent des injections dans le canal rachidien ou dans le crâne sous anesthésie. Le porteur écrit avoir soigneusement calculé le nombre d'animaux nécessaires sans donner ce calcul, et présente le partage des tissus prélevés entre équipes comme une mesure de réduction.
Objectifs
Notre projet vise à mieux comprendre et traiter la sclérose latérale amyotrophique (SLA), aussi appelée maladie de Charcot. Cette maladie grave entraîne la mort des neurones qui contrôlent les muscles, ce qui cause une perte progressive de force et finit par être fatale. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement qui puisse guérir la SLA, c’est pourquoi la recherche continue. L'activité motrice pourrait aider les personnes atteintes de SLA, mais on ne comprend pas encore bien comment cela fonctionne au niveau des cellules et des molécules. Le but de notre projet est donc de : 1)Étudier les changements dans les cellules du muscle et des nerfs, avant et après l’apparition des symptômes. 2) Découvrir comment l'activité motrice protège les muscles pour 3) essayer de reproduire ces effets grâce à des médicaments et 4) Evaluer si ces traitements peuvent soigner la maladie.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement pour guérir la maladie de Charcot. Notre projet de recherche a deux grands objectifs pour mieux comprendre la maladie et trouver de nouvelles pistes pour la traiter. On étudiera d’une part les bénéfices de l'activité motrice et d’autre part on recherchera des molécules capables de soigner les symptômes de la maladie. Notre projet permettra ainsi de découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques de cette pathologie mortelle qui touche 8000 personnes en France à l’heure actuelle.
Procédures
Dans le cadre du protocole expérimental, différentes manipulations sont réalisées sur les animaux. Pour l'identification génétique des individus malades, une incision à l’extrémité de la queue est pratiquée sur les souriceaux (moins de 1 minute, 1 seule fois). Le protocole comprend une phase d'activité motrice. Les séances durent 20 minutes et sont réalisées quotidiennement jusqu’à la fin de l'expérience. L’intensité et la durée de ces activités sont adaptées aux capacités de l’animal. Concernant les injections, plusieurs types sont effectués : 1) Injections sous la peau ou dans la cavité abdominale : elles sont rapides (moins d’une minute), réalisées sur l’animal vigile, et peuvent avoir lieu jusqu’à deux fois par jour tout au long du protocole. 2) Injections dans le système nerveux central : elles sont effectuées sous anesthésie. Selon le type d’injection, la durée de la procédure varie (environ 10 minutes pour l’injection dans le canal rachidien, environ 30 minutes pour l’injection intracrânienne). Ces dernières ne sont réalisées qu’une seule fois dans la vie de l’animal. Toutes ces manipulations – activités motrices et injections – sont planifiées avec précision dans le calendrier expérimental. Le recours à la contention est limité au strict nécessaire et uniquement pour la durée des procédures.
Impact sur les animaux
Dans notre étude sur la maladie de Charcot chez la souris, certains effets secondaires sont attendus, principalement à cause des symptômes de la maladie elle-même. Les souris malades présentent une faiblesse musculaire et ont des difficultés à bouger lorsque la maladie avance. Les premiers signes apparaissent vers 3 mois avec une perte de force, puis, à partir de 4 mois, les souris commencent à perdre progressivement l’usage de leurs pattes arrière. Pour certains gestes techniques nécessaires à l’étude, comme l’administration de traitements, les animaux sont manipulés brièvement. Cela peut provoquer un stress passager ou une petite douleur, comme au moment d’une piqûre. Dans certains cas, des effets plus durables peuvent apparaître, notamment si les injections sont répétées. Les tests moteurs, lorsqu’ils sont utilisés comme approche thérapeutique, peuvent également provoquer de la fatigue ou du stress, une perte de poids ou des perturbations du sommeil.
Devenir
Dans le cadre de notre travail, certains animaux doivent être retirés de l’étude. Les animaux sont mis à mort à la fin des procédures pour analyser les tissus et mieux approfondir la compréhension de la maladie. Dans tous les cas, ces étapes sont menées avec le plus grand respect pour l’animal et dans le souci constant de limiter toute forme de souffrance.
Remplacement
Cette maladie neuromusculaire est très complexe. Elle touche plusieurs organes et types de cellules en même temps. Les dommages subis par les nerfs et les muscles ont des conséquences directes sur le mouvement et la coordination, ce qui ne peut être observé qu’en étudiant des animaux vivants. Pour mieux comprendre cette maladie et tester les effets de nouveaux traitements, il est donc essentiel de mener des recherches sur des modèles vivants. Bien sûr, en parallèle, nous utilisons aussi des techniques sur des cellules cultivées en laboratoire. Ces approches permettent d’explorer plus en détail certains mécanismes biologiques et d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles. Nous pourrons alors tester sur les souris de possibles thérapies avant de les tester sur l'être humain.
Réduction
Dans le cadre de nos recherches, nous avons fait en sorte d’utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Notre objectif est de mieux comprendre les effets de cette maladie neurodégénérative, et de mieux comprendre les effets bénéfiques de l'activité motrice afin d’identifier des traitements. Pour cela, nous avons soigneusement calculé le nombre d’animaux nécessaires afin d'obtenir des résultats solides, sans en utiliser plus que ce qui est strictement nécessaire. Nous analysons ensuite les données recueillies à l’aide de méthodes statistiques adaptées à chaque situation, afin de tirer des conclusions justes. Par ailleurs, pour éviter le non emploi, nous prélevons autant de tissus que possible sur chaque animal à la fin de l'expérience. Ces échantillons sont ensuite conservés et mis à disposition de l’ensemble des chercheurs de notre équipe. Une liste des tissus encore disponibles est également partagée afin qu’ils puissent être utilisés dans d’autres projets, réduisant ainsi encore le besoin d’utiliser de nouveaux animaux.
Raffinement
Dans notre projet de recherche sur la SLA chez la souris, nous mettons tout en œuvre pour respecter le bien-être des animaux utilisés et réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Pour cela, nous avons mis en place plusieurs mesures spécifiques. Tout d’abord, nous avons créé des grilles d’évaluation de l'état de santé de l'animal, adaptées à cette maladie particulière. Ces grilles ont été conçues avec l’aide du personnel spécialisé en soins animaliers. Elles permettent de suivre l’évolution de la maladie et de repérer rapidement tout signe de détresse chez les souris. Avant de commencer les expériences, les animaux passent par une phase d’adaptation/habituation. Cela permet de réduire leur stress. Quand une manipulation peut être source de mal-être, comme certaines injections, elle est toujours réalisée sous anesthésie. Si un animal montre des signes de faiblesse, comme une perte de poids ou des difficultés à se déplacer, des aliments faciles à consommer et des gels d’hydratation sont placés à sa portée. Et surtout, si malgré tout l’état d’un animal se dégrade, nous appliquons des règles strictes pour arrêter l’expérience à temps. Cela permet d’éviter toute souffrance inutile. Ces points d’arrêt anticipés sont décidés à l’avance pour chaque situation.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées dans la recherche car leur fonctionnement biologique est assez proche de celui de l’être humain. Cela permet de mieux comprendre certains mécanismes naturels qui protègent le corps, en particulier lorsqu’ils font intervenir plusieurs organes. Ce type d’étude ne peut se faire que sur un organisme entier, ce qui rend l’animal indispensable. Nous utilisons une lignée de souris bien connue et très utilisée, porteuse de la maladie de Charcot que nous étudions. Ce modèle est particulièrement utile car il permet de suivre précisément l’évolution de la maladie. Grâce à sa capacité de reproduction bien maîtrisée, cette lignée facilite l’organisation des expériences. Pour mieux comprendre comment cette maladie évolue, nous observons les animaux à différentes étapes de la maladie : avant l’apparition des symptômes (avant 3 mois), au cours de la maladie (entre 3 et 4 mois) et à un stade avancé de la maladie (après 4 mois). Cela nous permet de suivre les changements dans leur organisme et de mieux comprendre cette maladie. La maladie étant très comparable à celle chez l’humain, nous pourrons alors essayer sur ces animaux des traitements et vérifier s'ils sont bénéfiques.
Etude des conséquences neurologiques de l’infection par le virus SARS-CoV-2 et validation de l’efficacité de méthodes thérapeutiques contre le Covid long
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour mesurer les suites neurologiques d'une infection au SARS-CoV-2 et tester des pistes contre le Covid long, 1 344 hamsters dorés vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent le virus par voie intranasale sous anesthésie, jusqu'à deux fois, subissent quatre prélèvements sanguins et passent trois fois chacun une batterie de tests d'anxiété, de dépression, de mémoire, d'apprentissage et d'effort physique. Le porteur décrit une perte de poids et une apathie pendant la phase aiguë, et signale que certains tests placent les hamsters dans des situations anxiogènes. Aucun animal ne sort vivant du dispositif, y compris les non-infectés, faute de pouvoir quitter une animalerie de confinement de niveau 3. Les retombées annoncées restent une contribution au développement de futures approches thérapeutiques.
Objectifs
Ce projet a quatre objectifs : 1) Évaluation des conséquences à long terme de l'infection par le SARS-CoV-2 2) Analyse des répercussions sur le comportement en cas de réinfection par le SARS-CoV 3) Mise au point de nouvelles approches thérapeutiques du Covid long 4) Évaluation de la capacité d’invasion du système nerveux central par de nouveaux variants du SARS-CoV-2
Bénéfices attendus
1) Progression des connaissances des mécanismes infectieux du SARS-CoV-2, notamment liés aux facteurs de virulence, les voies de neuroinvasion et la capacité à induire des effets persistants après l’infection. 2) Contribution au développement de nouvelles approches thérapeutiques contre le Covid long 3) Contribution à la surveillance de l’apparition de nouveaux variants du SARS-CoV-2 à potentiel neurotrope.
Procédures
Interventions uniques - Inoculation virale intranasale sous anesthésie. Durée de l’intervention : de 5 à 30 minutes en fonction du type d’anesthésie. Interventions répétées - - Pour certains animaux : 2 inoculations intranasales. Chaque inoculation intranasale sous anesthésie a une durée entre 5 et 10 minutes. - Prélèvement sanguin sous anesthésie. Durée de l’intervention : moins d’une minute. Nombre d’interventions : 4 - Tests de comportement non-invasifs pour mensuration de signes d’anxiété et de dépression, de la mémoire et de l’apprentissage, et de la performance physique. Durée de l’intervention : entre 5 et 10 minutes par test. Nombre d’interventions des tests de comportement : chaque test est répété 3 fois.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux sont des conséquences directes de l’infection par le SARS-CoV-2, à savoir perte de poids et apathie pendant la phase aiguë du processus infectieux (entre 2 et 4 jours post-infection). Également, douleur et inconfort légers de courte durée liés à l’inoculation intranasal ou prélèvement sanguin. Certains tests de comportement peuvent générer du stress aux animaux (ex : exposition dans des situations anxiogènes pour mensuration de l’anxiété, induction à l’exercice physique pour test d’effort), cependant ces tests sont réalisés en phase post-aigue, quand les animaux ne présentent plus de signes cliniques de maladie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car infectés par un pathogène. Les animaux non-infectés ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car hébergés dans une animalerie de confinement niveau 3.
Remplacement
Les expériences proposées dans ce projet font suite et viennent compléter des expérimentations effectuées sur culture cellulaire et ne sont utilisées que lorsqu’elles représentent une étape incontournable pour l'avancement de la connaissance scientifique et non actuellement remplaçable par des tests in vitro. Dans ce contexte, l’utilisation d’animaux sera nécessaire dans 3 cas, notamment (i) pour vérifier l’impact de l’infection sur le comportement ; (ii) pour la validation in vivo de molécules candidates pour la thérapie contre le Covid long ayant montré une efficacité in vitro ; et (iii) pour comprendre la pathogénie (les mécanismes utilisés par les virus pour envahir le système nerveux central) de nouveaux variants.
Réduction
Les résultats de notre projet précédant nous ont permis de définir à 8 le nombre minimal d’individus/groupe pour obtenir des résultats significatifs dans les tests de comportement. Les tests statistiques portant sur les caractéristiques moléculaires observées et sur les mesures d’analyse d’image seront effectués par un test de comparaison de deux moyennes indépendantes pour comparer 2 groupes et un test d’analyse de variance pour comparer plusieurs groupes. Pour le comportement, d’autres tests statistiques permettront de prendre en considération l’effet sexe, l’effet temps et l’effet variant. A la fin de chaque procédure les organes des animaux seront prélevés pour des analyses de biologie moléculaire et histologiques.
Raffinement
Les animaux seront suivis de façon quotidienne pour analyse de leur poids et des éventuelles signes cliniques liés à l’infection. Des mesures seront prises pour réduire la douleur et la souffrance (anesthésie, analgésie, support nutritionnel et hydrique). L’enrichissement environnemental sera aussi renforcé par l’ajout dans les cages de boules ou cylindres, et du coton ou du carton déchiré.
Choix des espèces
Le hamster doré syrien (Mesocricetus auratus) est le meilleur modèle animal pour l’étude d’une infection par le SARS-CoV-2 en raison de la capacité de son récepteur ACE2 à se lier au SARS-CoV-2 avec une affinité de liaison élevée. De plus, ce modèle animal recapitule des caractéristiques du long Covid chez l’humain, notamment des changements de comportement à la suite de l’infection, et la persistance virale dans le cerveau. Ce projet utilise des hamsters adultes. Nous utiliserons des animaux adultes car ces animaux présentent des signes d’infection plus proche de ce qui est observé chez l’humain.
Implications du FGF 19/15 et FGF 21 dans les Effets Métaboliques de la Chirurgie Bariatrique : Étude de Modèles Animaux de Bipartition du Transit et Bypass Roux-en-Y, comparés aux données chez l’Homme
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Cochons : 80
Opérés d'un bypass gastrique ou d'une bipartition du transit sous anesthésie générale, 240 rats et 80 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Les cochons portent un cathéter posé une seule fois et laissé en place pendant tout le protocole, les rats sont saignés par la queue. Le porteur prévoit douleur, perte de poids, chute importante de l'appétit et mobilité réduite pendant toute la période postopératoire, trois mois chez les rats et un mois chez les cochons, et indique que les biopsies intestinales de fin de protocole sont incompatibles avec la survie. Il justifie le recours au miniporc par une anatomie digestive et un métabolisme du glucose proches de l'humain, et celui du rat par la possibilité d'y faire de l'imagerie.
Objectifs
L’obésité est une maladie chronique et un problème de santé publique majeur qui touche près de 17% de la population française. Son incidence est en constante augmentation depuis plusieurs années. Actuellement, la chirurgie de l’obésité, qui enlève une partie de l’estomac et souvent court-circuite une partie de l’intestin est le traitement de référence de l’obésité quand celle-ci est dite morbide (IMC ≥ 40). L’intervention chirurgicale de référence est appelée « Bypass Gastrique Roux-en-Y » (RYGB en anglais). Cependant près de 20% des patients sont en échec à long terme après cette chirurgie. Nous étudions les changements métaboliques entraînés par différents types de chirurgies de l’obésité, les voies de signalisation entre différents organes cibles (foie, intestin, pancréas) et leur dialogue en fonction des différentes chirurgies. Ces différentes chirurgies seront comparées à l’intervention de référence, le bypass gastrique. Nos hypothèses de travail portent sur les effets bénéfiques rapportés par la chirurgie bariatrique sur l’amélioration de la glycémie chez les patients diabétiques ou non. Ces effets bénéfiques peuvent être dus à la perte de poids mais aussi aux modifications des voies de signalisations hormonales entraînées par la chirurgie. Nous pensons que chaque type de chirurgie bariatrique crée un résultat différent sur l’amélioration de l’obésité et de ses comorbidités. Nous défendons ici l'idée qu’une forte composante de cette réponse à la chirurgie est associée aux sécrétions d’une facteur de croissance peu étudiée. Notre objectif est de découvrir quel type de chirurgie génère le meilleur résultat sur la sécrétion de ce facteur de croissance et de les rapporter aux bénéfices cliniquement intéressants des chirurgies à l’étude. Nous nous attacherons également à explorer le rôle de la partie court-circuitée de l’intestin et notamment son rôle dans la sécrétion d’hormones digestives et le rôle que cela peut avoir sur l’amélioration de l’état de santé lié à l’obésité. Nous utiliserons des rats afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables en 2 à 3 ans en raison de la réalisation d’une imagerie faisable uniquement chez les rongeurs. L’utilisation de porcs est également très intéressante afin d’obtenir une meilleure transposition des résultats chez l’Homme. En effet, le porc présente des caractéristiques anatomiques digestives très proches de l’être humain, bien plus que celles du rat.
Bénéfices attendus
À court et moyen terme, ce projet aboutira à une meilleure compréhension des mécanismes de l’obésité chez l’Homme et des moyens de la traiter efficacement par la chirurgie ou par les médicaments. Les résultats de ce projet de recherche pourraient permettre d’offrir une médecine plus personnalisée et adaptée à chaque patient atteint d’obésité. Plusieurs publications scientifiques et à des communications orales lors de congrès, tant au niveau national qu’international seront réalisées, même en cas de résultat non probants, afin de compléter les connaissances scientifiques à ce sujet. À long terme, cette étude contribuera à une meilleure compréhension des voies de signalisation entre les différents organes, ouvrant la voie à de potentiels développement de traitements médicamenteux, pour éviter une chirurgie si elle n’est pas nécessaire. Cette innovation vise également à améliorer l'efficacité des interventions chirurgicales tout en réduisant les effets indésirables post-opératoires, offrant ainsi des soins de meilleure qualité.
Procédures
Les animaux seront opérés d’une des différentes chirurgies à l’étude, sous anesthésie générale (animal endormi ; durée environ 1 heure pour les rats à 2 heures pour les porcs). Ils auront un repas test préopératoire et un postopératoire, accompagnés des prises de sang par prélèvements à la queue pour les rats ou par cathéter pour les porcs. Le cathéter pour la prise de sang chez le porc est mis en place une seule fois par animal et laissé pour toute la durée du protocole. Toutes les procédures sont réalisées pour infliger le moins de douleur possible à l’animal (analgésie ou anesthésie générale). L’euthanasie se fera sous anesthésie générale (animal endormi). La durée totale du protocole est de 6 mois pour les rats (en comptant la phase de prise de poids) et de 1 mois pour les porcs.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des procédures de classes modérées. Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids modérée, diminution importante de l’appétit, mobilité réduite. Ces effets pourront survenir pendant toute la période postopératoire du protocole (3 mois rats, 1 mois porcs).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure (3 mois pour les rats, 1 mois pour les porcs) qui comporte des prélèvements de tissus. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier intestinales, n'est pas compatible avec la survie de l'animal.
Remplacement
Les modèles animaux sont essentiels pour étudier les mécanismes physiopathologiques de l’obésité et évaluer les interventions chirurgicales avant leur application clinique. Ils permettent une compréhension approfondie des effets métaboliques des procédures chirurgicales, difficilement réalisables uniquement par des études cliniques. Les modèles animaux (rat et porc) de chirurgie de l'obésité sont centraux pour les études expérimentales sur les mécanismes des maladies et les stratégies thérapeutiques. Les miniporcs présentent des similitudes anatomiques et physiologiques significatives avec les humains, notamment en ce qui concerne le système digestif et le métabolisme du glucose. De plus, les miniporcs ont été utilisés pour des recherches semblables et ont démontré leur utilité. Bien que les modèles in vitro et informatiques offrent des informations précieuses, ils ne peuvent pas reproduire entièrement la complexité des interactions présentes dans un organisme vivant. Les modèles animaux, tels que les miniporcs, permettent l’étude de la physiologie, du métaboliques et du comportement aux interventions chirurgicales, fournissant des données cruciales pour la compréhension et l’amélioration des techniques chirurgicales. En conclusion, l’utilisation des miniporcs en chirurgie de l'obésité est justifiée par leurs similitudes avec l’homme et leur capacité à fournir des informations détaillées sur les effets globaux des interventions, informations qui ne peuvent être obtenues par d’autres méthodes.
Réduction
Nous utiliserons un nombre minimum d’animaux pour notre étude pré-clinique (avant une potentielle étude chez l’Homme). Il est difficile d’établir un nombre précis d’individus nécessaires mais des calculs statistiques de nombre d’individus nécessaires par des logiciels prévus à cet effet nous ont permis d’estimer au plus près le nombre d’animaux nécessaires sans devoir prévoir une « marge » trop importante. Cette marge a été réduite au minimum par les calculs de puissance statistique. Grâce à ces estimations, nous pourrons réduire encore le nombre d’animaux utilisés en cours de protocole si l’effet attendu est atteint avec un plus petit nombre d’animaux.
Raffinement
Afin d’optimiser le bien-être animal, des mesures de raffinement rigoureuses seront appliquées.Les conditions d’hébergement respecteront les normes réglementaires : logement individuel, cycle lumineux de 12 h et enrichissement adapté. Les rats disposeront de tunnels en carton, briques en bois, papier kraft et coton. Les porcs bénéficieront de balles, de Kongs garnis de bouillie, de luzerne et de friandises.Les procédures seront réalisées dans des salles dédiées, distinctes des espaces d’hébergement. Une prise en charge analgésique optimale sera assurée. Les soins seront réalisés sous avis vétérinaire en cas de complications (infection des cathéters…).Un suivi quotidien, voire pluriquotidien, garantira une évaluation rigoureuse. Les critères de retrait immédiat incluront :Douleurs sévères non soulagées sous morphiniques (12 h),Perte de poids excessive (≥20 % chez le porc, ≥20 % chez le rat),Infections résistantes après 48 h,Prostration, absence de réaction ou escarres.En cas d’infection locale, une réintervention sous anesthésie sera réalisée avec nettoyage chirurgical et rinçage antiseptique. L’analgésie pourra être renforcée. Une infection généralisée nécessitera une antibiothérapie adaptée . Un antiémétique sera administré si besoin.Une phase d’adaptation de 10 jours précédera toute expérimentation. Un suivi minutieux de la cicatrisation assurera un rétablissement optimal, garantissant des conditions expérimentales rigoureuses et éthiques.
Choix des espèces
Rat: Permet la chirurgie métabolique (modèle largement utilisé pour ce genre de recherche, et souris trop petite) et permet l’utilisation de l’imagerie. De nombreux articles ont étudié ces effets sur le rat, nous apportant une source de validation externe indispensable. Miniporc: Régime alimentaire omnivore, anatomie et métabolisme digestif semblables à l'Homme Nous utiliserons des rats mâles adultes âgés de 12 semaines minimum rendus obèses par un régime riche en graisses durant 12 semaines, avec un poids minimal de 200g au départ.