Rongeurs
Etude de l’élimination de cellules immunitaires résidentes du muscle strié squelettique en conditions physiologiques et pathologiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Le plafond annoncé est d'une anesthésie gazeuse par jour pendant deux semaines. 744 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour les prélèvements de tissus. Elles reçoivent jusqu'à douze injections intrapéritonéales ou sous-cutanées, et selon les groupes douze séances d'exercice musculaire en trois semaines, une lésion musculaire provoquée, ou douze microlésions intramusculaires par jour pendant deux semaines, l'objectif étant de supprimer les macrophages du muscle et d'observer ce qui suit. Sur l'effectif, le porteur écrit que "l'analyse statistique permet de définir le nombre d'animaux nécessaires minimum pour chaque expérience", sans donner ni ce calcul ni ce nombre, et résume les atteintes en une ligne sur le stress de la contention.
Objectifs
Les tissus renferment des cellules immunitaires résidentes dont les macrophages. Leur rôle n'est pas connu dans le muscle strié squelettique. Pour identifier ce ou ces rôles, l'approche utilisée dans le projet est d'éliminer ces cellules dans le tissu musculaire à l'aide d'un modèle de souris transgénique adapté, et d'évaluer les conséquences sur la stabilité physiologique et la fonction musculaires. Trois types de conditions seront étudiées : l'état basal, une condition physiologique d'exercice, une condition de lésion musculaire et une condition pathologique de maladie musculaire.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de définir le rôle des macrophages résidents du muscle strié squelettique dans toutes les conditions physiologiques et pathologiques. Cela pourra permettre ultérieurement d'identifier de potentielles voies d'action pour améliorer l'état du muscle, normal ou malade.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales ou sous-cutanées (12 injections maximum). Certains seront soumis soit à un protocole d'exercice musculaire pendant 5 min, maximum 12 séances en 3 semaines, soit à un protocole de dommage musculaire (5 min en une fois), soit à des microlésions intramusculaires pendant 2 semaines (12 microlésions par jour). Tous protocoles utilisent l'anesthésie générale. Les nuisances attendues de ce projet incluent : un stress lors de la contention pour les injections vigiles et un stress lors du déplacement dans la boite d'anesthésie. Le maximum d'anesthésies est une anesthésie gazeuse quotidienne pendant 2 semaines.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont un stress lors de la contention lors des injections ou le déplacement dans la boite d'anesthésie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en vue des prélèvements tissulaires pour les analyses biologiques.
Remplacement
Les cellules étudiées (macrophages) sont incrustées au sein du muscle. Si on veut étudier leur rôle sur l'équilibre du tissu (homéostasie), on doit rester au niveau de l'organe et de l'organisme entier. Le projet apportera la preuve de concept de l'utilité des macrophages dans la régulation de l'équilibre du muscle dans les différentes conditions physiologiques et pathologiques, qu'il est impossible de mimer in vitro.
Réduction
La réduction est réalisée selon plusieurs principes : 1) l'analyse statistique permet de définir le nombre d'animaux nécessaires minimum pour chaque expérience; 2) nous utilisons un système de banque de tissu permettant leur réutilisation évitant le recours à de nouveaux animaux; 3) trois Go/Nogo sont établis dans le protocole.
Raffinement
Le raffinement se fait sur le site d'injection, et l'appareil pour mesurer la force musculaire, induire la lésion musculaire et l'exercice est complètement non-invasif. Les souris sont anesthésiées lors de procédures durant plus de 20 secondes. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure.
Choix des espèces
La souris présente un système musculaire proche de celui de l'homme. Les animaux sont des animaux adultes, dont le développement est terminé, des deux sexes.
Effets des rayonnements sur l’ovaire : stabilité génétique des ovocytes, altérations du tissu ovarien et infertilité
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Un groupe reçoit vingt-cinq séances d'irradiation en cinq semaines, un autre une irradiation unique suivie de deux injections hormonales puis d'un prélèvement d'ovocytes, un troisième une irradiation puis une mise en accouplement. 528 souris vont être utilisées dans ce projet sur la fertilité après radiothérapie, toutes tuées pour l'analyse des ovaires et des ovocytes, y compris des souriceaux de moins de huit jours. Le projet est déclaré en souffrance légère, alors que le porteur écrit lui-même que les procédures "peuvent entraîner des nuisances légères à modérées" et qu'une altération de l'état général peut survenir sous irradiations répétées. Il écrit aussi qu'"Aucun analgésie systématique n'est prévue", au motif que les expériences antérieures n'avaient pas montré de signes de douleur.
Objectifs
La fertilité féminine peut être altérée par des expositions aux rayonnements, en particulier lors de traitements médicaux comme la radiothérapie. Les cellules des ovaires, indispensables à la reproduction, sont très sensibles à ces expositions. Des dommages à l’ADN des ovocytes, cellules reproductrices féminines, peuvent compromettre leur survie, leur qualité et, à plus long terme, la fertilité ainsi que la santé de la descendance. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre comment les irradiations affectent l’ovaire, en s’intéressant à deux aspects complémentaires. Le premier concerne la stabilité génétique des ovocytes : le projet cherche à déterminer si les ovocytes exposés aux rayonnements peuvent survivre avec des anomalies génétiques susceptibles d’être transmises. Il s’agit notamment de comprendre si la sensibilité aux rayonnements dépend du stade de développement des ovocytes. Le second aspect concerne les effets à long terme des irradiations répétées sur le tissu des ovaires dans son ensemble, en particulier l’apparition de phénomènes chroniques tels que l’inflammation locale, les altérations du tissu de soutien et la perte progressive de la fonction des ovaires. Enfin, le projet vise à explorer si certaines approches peuvent limiter ces effets délétères et contribuer à préserver la fonction des ovaires après exposition aux rayonnements.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra d’améliorer les connaissances sur la manière dont l’ovaire et les ovocytes réagissent aux rayonnements. Il apportera des informations nouvelles sur les mécanismes pouvant conduire à une infertilité après exposition aux rayonnements, ainsi que sur les risques potentiels de modifications génétiques associées. À plus long terme, les résultats obtenus pourront contribuer à une meilleure évaluation des risques liés aux irradiations chez les femmes exposées dans un contexte médical. Ces connaissances pourront aider à améliorer les stratégies de préservation de la fertilité féminine, mieux informer sur les conséquences à long terme de traitements visant les ovaires, et à orienter le développement d’approches visant à protéger ou restaurer la fonction des ovaires.
Procédures
Certaines souris recevront une irradiation unique à faible dose d’une durée d’environ une minute, suivie d’une période de récupération, puis d’une mise en accouplement. D’autres animaux recevront une irradiation unique suivie de deux injections hormonales effectuées en 30 secondes chacune, sur une courte période afin de stimuler l’ovulation, avant un prélèvement des ovocytes en fin de procédure. Enfin, un troisième groupe sera exposé à des irradiations répétées (25 sessions d’environ 20 secondes) à faible dose sur cinq semaines afin d’étudier les effets chroniques sur l’ovaire, avec ou sans traitement destiné à limiter ces effets. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière tout au long de la durée des études. La durée d’implication des animaux varie selon les groupes, allant de quelques jours à plusieurs semaines.
Impact sur les animaux
Les procédures prévues peuvent entraîner des nuisances légères à modérées. Les principales nuisances attendues sont liées au stress des manipulations et de la contention, notamment lors des irradiations, des injections ou des mises en accouplement. Après irradiation, certains animaux peuvent présenter une fatigue transitoire, une baisse d’activité ou une légère perte de poids, généralement de courte durée. Les injections répétées peuvent être associées à un stress ponctuel et à un inconfort léger. Dans le cadre des irradiations répétées à faible dose, une altération de l’état général peut survenir chez certains animaux, nécessitant une surveillance renforcée pendant la procédure. Ces effets sont suivis attentivement afin de détecter toute souffrance et de mettre en place rapidement des mesures adaptées, pouvant aller jusqu’à une interruption anticipée de l’étude si nécessaire.
Devenir
Dans ce projet, les animaux sont euthanasiés au cours ou à la fin des études, car les objectifs scientifiques nécessitent l’analyse directe des ovaires, des ovocytes ou des tissus associés. Ces analyses permettent d’évaluer la stabilité génétique des cellules reproductrices, les anomalies génétiques, ainsi que les altérations chroniques du tissu des ovaires induites par les irradiations.
Remplacement
Avant le recours à l’expérimentation animale, des études in vitro et ex vivo ont été menées afin de mieux comprendre les effets des rayonnements sur les ovocytes et le tissu des ovaires. Ces approches ont permis d’identifier les paramètres clés à étudier, de tester des hypothèses initiales et d’exclure certaines conditions expérimentales. Ceci, contribue ainsi à réduire le nombre d’expériences in vivo aux seules situations ne pouvant pas être évaluées hors de l’organisme : l’étude des effets à long terme des irradiations sur la fertilité et la transmission génétique. L’utilisation d’un modèle animal est indispensable pour répondre aux objectifs spécifiques de ce projet, tout en étant limitée aux paramètres qui ne peuvent être étudiés par des approches alternatives.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé sur la base d’expériences préliminaires et de données issues de la littérature, afin d’obtenir des résultats interprétables tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Chaque animal est utilisé de manière optimale, notamment par l’exploitation des deux ovaires pour plusieurs analyses.
Raffinement
Le projet intègre des mesures visant à limiter le stress et l’inconfort des animaux tout au long de leur vie. Les procédures sont réalisées avec des manipulations courtes et adaptées. Une surveillance régulière est mise en place, associée à des points limites précoces et à une prise en charge adaptée en cas de signes d’altération du bien-être. Aucun analgésie systématique n’est prévue car les procédures d’irradiation à ces doses ainsi que les injections intrapéritonéales n’ont pas montré, lors d’expériences antérieures, l’induction de signes évocateurs de douleur chez les animaux. Les procédures sont interrompues si une souffrance excessive est observée.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle expérimental car son fonctionnement ovarien et les mécanismes de réparation de l’ADN des ovocytes sont bien caractérisés et comparables à ceux de l’être humain. Ce modèle permet d’étudier la fertilité, la transmission génétique et les effets à long terme des irradiations dans un cadre expérimental contrôlé. Deux stades seront utilisés. Des jeunes adultes femelles (8 à 10 semaines) : À cet âge, les souris ont atteint leur maturité sexuelle et présentent une fonction de reproduction stable. Elles constituent donc le modèle de référence pour évaluer l'effet des rayonnements sur la fertilité. Des souriceaux de moins de 8 jours après la naissance : Les analyses sont réalisées durant les premiers jours de vie, car les paramètres étudiés (information génétique) sont présents dès ce stade du développement.
PFAS dans les écosystèmes terrestres : exposition, bioaccumulation et transfert trophique, un focus sur les petits mammifères et leurs prédateurs
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Capturés au piège sur des sols contaminés, maintenus quelques heures dans le dispositif, identifiés, sexés et pesés éveillés, 120 mulots et campagnols sont ensuite anesthésiés pour une prise de sang, dans une procédure menée sous anesthésie générale, et tués avant tout réveil. Le résumé annonce par ailleurs 60 musaraignes tuées sous anesthésie sans prise de sang, alors qu'il les décrit ailleurs comme "non inclues dans la procédure" et que l'effectif déclaré s'arrête à 120 rongeurs. Un quart de cet effectif est constitué de femelles gestantes et un quart de juvéniles sevrés, ce que le porteur justifie par le manque de données sur le transfert placentaire de ces polluants. Il retient ces espèces parce qu'elles sont "communes, abondantes, relativement ubiquistes", qu'elles "ne sont pas protégées ni menacées" et qu'elles figurent en préoccupation mineure sur les listes rouges.
Objectifs
Les objectifs du projet sont de mieux comprendre comment les composés per- et polyfluoroalkylés aussi appelés sous leur abréviation « PFAS » ou nommés « polluants éternels », contaminent et impactent les milieux terrestres. Il s’agit d’une une famille de polluants chimiques dont certaines molécules sont très persistantes, peuvent s’accumuler dans l’organisme, et sont toxiques. Leur présence dans l’environnement entraîne des contaminations qui soulèvent des préoccupations grandissantes pour la santé humaine et la biodiversité. Le projet vise à apporter un éclairage scientifique pour mieux comprendre et évaluer le risque de ces pollutions à travers l’étude de la faune sauvage. L’étude permettra d’apporter des connaissances sur l’écodynamique (étude des processus de transfert, de transformation, de dégradation et de rémanence des composés chimiques) et l’écotoxicité (étude des mécanismes d’exposition des organismes, de toxicité pour le vivant et des conséquences écologiques) des polluants per- et polyfluoroalkylés dans les écosystèmes terrestres. Il s’agira notamment de mieux caractériser le devenir des polluants dans l’environnement et leurs transferts dans les chaînes alimentaires ainsi que l’exposition des prédateurs. Des petits mammifères sauvages (rongeurs : mulots, campagnols, et insectivores : musaraignes) seront étudiées comme espèces sentinelles. Le projet s’appuie sur des travaux sur le terrain, il sera mené dans des zones où des études antérieures ont mis en évidence des contaminations des sols. La contamination des animaux sera mesurée pour renseigner quels facteurs déterminent leur exposition aux polluants et apporter des connaissances sur la manière dont les polluants s’accumulent dans leur organisme. Des mesures seront réalisées pour évaluer l’état de santé des animaux, en étudiant leurs réponses physiologiques et le fonctionnement de leur système immunitaire. Les données alimenteront une évaluation du risque pour les écosystèmes en s’appuyant sur des valeurs de référence disponibles pour les sols et sur des seuils connus de toxicité des polluants étudiés. Ces différentes analyses permettront de documenter les niveaux de contamination de la faune sauvage, d’affiner les seuils de toxicité, et d’identifier quels prélèvements sont les plus pertinents pour mettre en place des suivis de surveillance de la pollution et des outils de bioindication pour la gestion des sites et sols pollués.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur l’exposition de la faune sauvage, l’accumulation au sein des organismes et les transferts des polluants per- et polyfluoroalkylés dans les chaines alimentaires dans les écosystèmes terrestres. Les données permettront de documenter la toxicité des polluants per- et polyfluoroalkylés et d’apporter des informations pour le développement de valeurs toxicologiques de référence. Le projet participera à alimenter l’évaluation du risque environnemental lié aux polluants per- et polyfluoroalkylés. Le projet est innovant par le fait d’étudier les polluants per- et polyfluoroalkylés dans les écosystèmes terrestres, en région urbaine et péri-urbaine, sur des sites où les sols présentent un gradient de contamination. Les écosystèmes aquatiques ont majoritairement été étudiés jusqu’à présent. Le projet vise à étudie des cocktails polluants per- et polyfluoroalkylés, en analysant plusieurs dizaines de composés, alors que les connaissances sont actuellement focalisées sur 3 molécules principalement. Ce projet permettra un nouvel apport de connaissances pour développer des méthodes de surveillance et de suivi de la pollution dans l’environnement.
Procédures
Les animaux seront capturés in natura et maintenus en captivité quelques heures dans les dispositifs de piégeage. Chacun des individus est identifié à l’espèce, sexé et pesé avant d’être inclus dans les procédures expérimentales ou relâché in situ sur son site de capture. Cette étape est menée sur animaux vigiles, elle dure 3 à 5 minutes à partir de la sortie du piège. Le nombre exact d’individus concernés ne peut être affirmé car il dépend des succès de piégeage, il devrait concerner a minima les 120 individus prévus dans la procédure expérimentale, mais pourrait être inférieur selon l’abondances des espèces sauvages sur les sites étudiés et le succès de capture. Une prise de sang sera menée sous anesthésie générale chez les rongeurs le jour de la capture. Ceci sera réalisé par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé pour une prise de sang est de l’ordre de 1 à 2 minutes. À l’issue des prises de sang et toujours sous anesthésie générale, les rongeurs seront mis à mort sous anesthésie générale par un personnel qualifié. Les musaraignes (60 individus) seront mises à mort par un personnel qualifié sous anesthésie générale sans prise de sang préalable.
Impact sur les animaux
Au cours des expérimentations, les animaux peuvent ressentir un stress transitoire lié à la capture, à la contention et à la manipulation. La manipulation est potentiellement cause de douleur en cas d’incident pendant la contention (lorsque l’animal tente de s’échapper, de mordre, etc). La durée est transitoire sur les quelques minutes de manipulation. La prise de sang sera réalisée sous anesthésie. Dans de rares cas, la prise de sang peut entraîner un écoulement sanguin anormal. Cet écoulement dure quelques secondes à quelques minutes et il est enrayé très rapidement. Les protocoles et méthodes employés dans les procédures permettent d’empêcher ou limiter les nuisances et effets indésirables, tel que décrit dans les procédures et les mesures de raffinement.
Devenir
Dans le cadre de cette expérience, aucune mesure de remplacement ne permet d’éviter la mise à mort des animaux pour atteindre les objectifs scientifiques des programmes de recherche, programmes dont les objectifs ont été validés par des comités scientifiques. La mise à mort des animaux est nécessaire dans cette procédure car le prélèvement des organes internes est incontournable et justifié scientifiquement.
Remplacement
Le projet vise spécifiquement la faune sauvage dans son milieu naturel et s’emploie à étudier son exposition aux polluants dans des conditions environnementales réalistes et représentatives. Le remplacement total n’est donc pas envisageable. Les objectifs du projet reposent sur l’étude de l’accumulation des polluants dans les organismes et des réponses physiologiques des animaux associées à cette exposition. Les besoins de connaissances sur la faune sauvage nécessitent d’étudier directement les espèces concernées, et les méthodes non animales ou ex vivo ne permettent pas, en tout cas actuellement, de reproduire ou prédire les niveaux d’exposition observés dans des contextes écologiques réalistes, ni les variations interindividuelles liées aux caractéristiques biologiques et au régime alimentaire des animaux. L’emploi de méthodes alternatives non-invasives uniquement n’est pas envisageable dans le présent projet pour atteindre les objectifs scientifiques recherchés. En revanche, une partie du projet vise également à évaluer la pertinence de prélèvements peu invasifs comme le sang et les poils pour le suivi de l’exposition aux polluants chez les mammifères. Cette approche pourra contribuer au développement de méthodes de suivi de la pollution et de ses impacts dans l’environnement de façon moins invasives et réduire le recours à des prélèvements internes dans de futurs travaux.
Réduction
Des études existantes ont été analysées en amont afin de faire l’état des lieux des connaissances actuelles et pour guider la stratégie d’échantillonnage et affiner les hypothèses. Les effectifs souhaités pour ce projet sont définis pour viser un effectif le plus faible possible en termes d’individus étudiés par groupe d’espèces, par site de capture, par classe d’âge et sexe, au regard des besoins de puissance statistique pour des données valider la robustesse des données, la qualité des résultats et détecter des effets biologiquement pertinents. La procédure est prévue sur 120 individus. Les animaux étudiés dans ce projet permettront de regrouper les prélèvements et d’alimenter des bases de données dans la perspective de futurs programmes de recherche. Cette étude alimentera nos banques d’échantillons.
Raffinement
Les captures sont menées à l’aide de pièges non-vulnérants équipés de compartiments dortoirs contenant litière et nourriture. Les pièges sont relevés quotidiennement. En cas de conditions météorologiques extrêmes, les captures sont suspendues. Les manipulations et la contention sont réduites au minimum et conduites dans le respect des bonnes pratiques par du personnel expérimenté. La majeure partie de la manipulation et l’ensemble de la procédure est réalisée sous anesthésie générale sans réveil de bout en bout, leur durée s’élève à seulement quelques minutes. La prise de sang chez les rongeurs est réalisée en mettant en œuvre des mesures de raffinement : le prélèvement est mené sous anesthésie, le geste est réalisé par des personnels compétents. Les animaux sont mis à mort sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les espèces sont Apodemus sylvaticus (Mulot sylvestre), Apodemus flavicollis (Mulot à collier), Myodes glareolus (Campagnol roussâtre), Microtus arvalis (Campagnol des champs), Microtus agrestis (Campagnol agreste). Des musaraignes Crocidura russula (Crocidure musette) et Sorex araneus (Musaraigne carrelet), non inclues dans la procédure, seront aussi étudiées. Elles sont largement répandues dans les écosystèmes européens et ces espèces sont communes, abondantes, relativement ubiquistes. Ces espèces ne sont pas protégées ni menacées. Elles présentent un statut de conservation « préoccupation mineure » sur les listes rouges mondiale, européenne, nationale et régionale (région Auvergne Rhône-Alpes). Leur aire de répartition couvre une bonne partie du continent et du territoire métropolitain français. Les micromammifères jouent un rôle écologique considérable dans les écosystèmes terrestres et constituent des hôtes et vecteurs majeurs de contaminants chimiques et biologiques. Fréquemment utilisés comme espèces modèles en écologie et écotoxicologie, ce sont des espèces sentinelles et ils permettent de relier les résultats obtenus aux connaissances sur les espèces de rongeurs de laboratoire. Pour cette étude, les individus adultes constituent l’essentiel de l’effectif. Des juvéniles sevrés ayant atteint l’autonomie seront inclus, à hauteur de 25% de l’effectif. Des femelles en gestation seront inclues, à hauteur de 25% de l’effectif. Ce choix est guidé par des raisons scientifiques mais également en visant à réduire au maximum l’effectif de juvéniles et de femelles gestantes inclus dans la procédure. Les connaissances sont lacunaires sur l’accumulation et les effets sexe- et âge-spécifiques des polluants per- et polyfluoroalkylés, ce qui nécessite d’étudier l’influence de ces variables biologiques. Le transfert embryonnaire et placentaire des polluants per- et polyfluoroalkylés a été avérée dans des études récentes mais il reste encore un manque de connaissance important car ce phénomène est documenté pour peu de composés per- et polyfluoroalkylés (principalement deux parmi les centaines existant) et avec peu d’informations sur l’embryon précoce.
Étude du développement du cancer colorectal chez la souris à partir de tissus tumoraux murins et humains
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Toutes tuées pour que leurs organes soient récupérés et analysés, 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des polypes colorectaux, murins ou humains, leur sont implantés par chirurgie sous anesthésie gazeuse au niveau du rein ou dans l'abdomen, suivis de cinq prélèvements sanguins hebdomadaires. Le porteur écrit que le rein porteur de l'implant "n'assurera plus son rôle habituel, mais l'autre rein prendra le relais pour maintenir le bon fonctionnement de l'organisme", et décrit deux à quatre semaines plus tard des douleurs au rein ou à l'abdomen, une perte de poids, des tremblements et des difficultés à se déplacer dues au volume de la tumeur. Une partie des souris a le système immunitaire affaibli pour accepter les tumeurs humaines, l'autre le garde intact.
Objectifs
Le cancer colorectal est la deuxième cause de mortalité liée au cancer en France, avec environ 17 000 décès par an. Il se développe souvent à partir de polypes bénins (une petite excroissance dans le côlon), mais seuls certains évoluent en cancer, en raison d’une grande variabilité biologique encore mal comprise. Pour mieux comprendre l’évolution de ce cancer et tester de nouvelles thérapies, des modèles expérimentaux chez la souris sont indispensables. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre pourquoi certains polypes deviennent cancéreux. Pour cela, des polypes colorectaux seront implantés chez la souris afin d’observer leur capacité à former des tumeurs et d’étudier le rôle de leur environnement. Deux méthodes d’implantation seront utilisées (au niveau du rein ou dans l’abdomen), reconnues pour leur reproductibilité et leur fiabilité. Les expériences seront menées sur différents types de souris afin de reproduire diverses situations. Cette approche permettra de mieux comprendre les mécanismes précoces du cancer colorectal et d’améliorer, à terme, l’évaluation du risque. Ce projet contribuera au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques
Bénéfices attendus
Nous souhaitons comprendre le rôle de tout ce qui entoure la tumeur, appelé microenvironnement : ce sont les cellules, les tissus et les molécules autour du polype, qui peuvent aider ou freiner son développement. Grâce à cette étude, nous espérons découvrir ce qui se passe au tout début de la maladie et peut-être trouver des indicateurs biologiques qui permettraient de mieux diagnostiquer ou de suivre le cancer du côlon chez l’homme.
Procédures
Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour la transplantation de polypes au niveau du rein ou dans l’abdomen. Les actes s’effectueront sous anesthésie générale gazeuse et sous analgésie (moins de 25 minutes). Au total, 5 prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine pendant toute la durée de la procédure. Les différents gestes seront compris entre 20 et 90 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir un stress temporaire lors de leur manipulation et de l’anesthésie. Après l’intervention chirurgicale, une douleur passagère peut apparaître, comme après toute opération, avec un faible risque de complications locales (irritation ou infection de la zone opérée). Les effets sur les animaux peuvent évoluer avec le temps : 1 à 2 semaines après la chirurgie : Les animaux peuvent présenter de petits changements liés à la croissance de la tumeur, comme une légère baisse d’activité, un pelage un peu moins entretenu ou une gêne très discrète dans leurs déplacements. Dans le cas d’une implantation réalisée au niveau du rein, ce dernier n’assurera plus son rôle habituel, mais l’autre rein prendra le relais pour maintenir le bon fonctionnement de l’organisme. 2 à 4 semaines après l’implantation : Lorsque la tumeur est plus volumineuse, les effets peuvent devenir plus visibles : douleurs au niveau du rein ou de l’abdomen, perte de poids, diminution importante de l’activité. Les animaux peuvent aussi présenter des tremblements, un pelage négligé et des difficultés à se déplacer en raison du volume de la tumeur.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et les organes d’intérêts seront récupérés pour pouvoir les analyser.
Remplacement
Ce projet vise à évaluer la capacité des polypes (une petite excroissance dans le côlon) à former des tumeurs, afin de mieux comprendre comment débute le cancer colorectal. Pour étudier ces mécanismes, il est nécessaire que l’on s’appuie sur des animaux, qui nous permettent d’étudier toutes les interactions des tumeurs avec le reste de l’organisme. Les souris utilisées dans ce projet reproduisent de manière fidèle les premières étapes de la formation des tumeurs intestinales. À ce jour, aucun modèle en laboratoire, comme les cultures de cellules, ne permet de reconstituer toutes les composantes d’un tissu vivant dans son intégralité. C’est pourquoi l’utilisation de ces animaux reste indispensable pour répondre aux questions scientifiques posées dans ce projet.
Réduction
Nous avons choisi le nombre minimum de souris nécessaire pour obtenir des résultats fiables, en nous appuyant sur des données scientifiques et des méthodes statistiques. Nous mettrons en œuvre en priorité la première méthode, dont la mise au point est plus simple. Si celle-ci permet d’atteindre les objectifs du projet, la seconde méthode ne sera pas réalisée, ce qui permettra de réduire le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Nous avons mis en place toutes les mesures nécessaires pour assurer le bien-être des animaux. Leur état sera vérifié chaque jour, et les procédures seront réalisées sous anesthésie et analgésie pour éviter la douleur et réduire le stress. Les animaux seront maintenus au chaud jusqu’à leur réveil après la chirurgie. Nous surveillerons attentivement tout signe de malaise. En cas de problème, des actions rapides seront mises en place pour soulager l’animal, comme une alimentation plus facile à consommer, des améliorations de l’environnement ou l’administration d’antidouleurs en complément si besoin.
Choix des espèces
Ce projet nécessite l’utilisation de la souris qui est proche de l’humain sur le plan physiologique. Pour mener ces recherches, deux types de souris sont utilisés de façon complémentaire. Des souris au système immunitaire intact sont nécessaires pour comprendre comment les défenses naturelles de l’organisme influencent le développement des tumeurs. En parallèle, des souris dont le système immunitaire est affaibli sont indispensables pour pouvoir étudier des tumeurs humaines implantées chez l’animal. L’association de ces deux approches permet de mieux comparer les situations et d’obtenir des résultats plus proches de ce qui se passe chez l’être humain. Les animaux seront utilisés à partir de l'âge de 2 à 3 mois, lorsqu'ils auront atteint leur maturité physiologique et immunitaire, ainsi qu'un poids minimal de 20 g.
Imagerie in vivo du métabolisme des astrocytes et de la dysfonction vasculaire dans la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Quinze minutes de contention par jour pendant cinq jours servent d'entraînement, avant une heure de contention sur souris éveillée pour l'imagerie. 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour l'analyse des tissus. Elles subissent d'abord une chirurgie sous anesthésie générale pouvant durer une heure trente, puis jusqu'à quatre injections, pour observer en direct comment les astrocytes gèrent l'énergie dans un cerveau atteint d'Alzheimer. Le porteur retient des souris génétiquement modifiées reproduisant la maladie, étudiées à 3 et 4 mois avant les symptômes puis à 8 et 10 mois une fois ceux-ci installés, et des souris ordinaires de 3 et 12 mois pour le vieillissement dit normal.
Objectifs
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment la maladie d'Alzheimer affecte le cerveau et pourquoi les fonctions cérébrales déclinent progressivement au cours de cette maladie. La maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence et touche des millions de personnes dans le monde. Elle entraîne des pertes de mémoire, des difficultés de réflexion et d'accomplissement des activités quotidiennes, et n'a actuellement aucun traitement curatif. Bien que certains traitements récents puissent ralentir la progression de la maladie chez certains patients, leurs effets restent limités. Il existe donc un besoin important de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans cette maladie afin de développer des thérapies plus efficaces. En plus des modifications affectant les neurones, des preuves croissantes suggèrent que des problèmes de circulation sanguine cérébrale et d'approvisionnement en énergie apparaissent très tôt dans la maladie d'Alzheimer, même avant que les symptômes ne deviennent visibles. Les cellules cérébrales nécessitent un apport constant en oxygène et en énergie pour fonctionner correctement, et des perturbations dans ces processus peuvent contribuer à la progression de la maladie. Ce projet se concentre sur un type spécifique de cellule cérébrale appelé astrocyte. Ces cellules aident à soutenir les neurones, régulent l'activité cérébrale et contrôlent la distribution de l'énergie et du flux sanguin dans le cerveau. Cependant, on ne comprend pas encore bien comment la maladie d'Alzheimer et les dommages vasculaires affectent le fonctionnement normal des astrocytes. En utilisant des méthodes d'imagerie avancées sur des modèles murins de la maladie d'Alzheimer, cette étude observera comment les cellules de soutien du cerveau réagissent pendant l'activité neuronale et comment ces réponses sont altérées par la progression de la maladie ou par des dommages aux petits vaisseaux sanguins. Les expériences permettront aux chercheurs d'étudier les interactions entre les cellules cérébrales, le métabolisme énergétique et la circulation sanguine en temps réel. Les connaissances acquises grâce à ce projet pourraient améliorer notre compréhension des mécanismes précoces impliqués dans la maladie d'Alzheimer et les troubles apparentés. À plus long terme, cette recherche pourrait aider à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à préserver l'équilibre énergétique du cerveau et à améliorer ses fonctions.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de la maladie d'Alzheimer en étudiant le rôle des cellules cérébrales appelées astrocytes et leurs interactions avec les vaisseaux sanguins. Grâce à des techniques d'imagerie avancées, nous observerons en temps réel comment ces cellules gèrent l'énergie et communiquent avec les neurones et les vaisseaux sanguins, aussi bien dans des cerveaux sains que dans des cerveaux atteints par la maladie. L'objectif est de déterminer si les problèmes de circulation sanguine dans le cerveau contribuent à perturber le fonctionnement des astrocytes, ce qui pourrait aggraver la maladie. Cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour protéger le cerveau et améliorer son fonctionnement dans la maladie d'Alzheimer et d'autres formes de démence.
Procédures
Une chirurgie puis une injection de 30 secondes sous anesthésie générale de durée maximum d’1h30: 180 animaux Une seconde injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 180 animaux Une troisième injection sur animal vigile : 160 animaux Une quatrième injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 80 animaux Contentions pour l’entrainement sur animal vigile d’une durée de 15 minutes/animal/jour durant 5 jours : 180 animaux Contentions pour l’imagerie sur animal vigile avec ou sans stimulation visuelle d’une durée d’1heure/animal : 180 animaux
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus chez les animaux incluent un stress passager lié à la manipulation et la contention ainsi qu'aux injections, ainsi qu'une douleur modérée et une légère perte de poids après une intervention chirurgicale, avec un rétablissement complet en moins d’une semaine. Les complications, comme une infection ou une hémorragie, sont très rares. Une surveillance quotidienne est assurée pour détecter tout signe de souffrance, et des soins adaptés sont apportés si nécessaire.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyse des tissus.
Remplacement
Le cerveau est un organe extrêmement complexe impliquant des interactions dynamiques entre les neurones, les cellules gliales et les vaisseaux sanguins. Bien que certains aspects de ces processus puissent être étudiés in vitro, ces modèles ne permettent pas de reproduire l'environnement physiologique intégré nécessaire pour étudier les interactions neurovasculaires et neurométaboliques. Les approches in silico actuelles sont également insuffisantes pour modéliser avec précision ces mécanismes multicellulaires complexes et dépendants de l'activité. Une approche in vivo reste donc indispensable. Les modèles murins permettent d'étudier les fonctions neuronales, gliales et vasculaires dans un contexte physiologique intact. De plus, les modèles de souris transgéniques de la maladie d'Alzheimer reproduisent plusieurs caractéristiques pathologiques et fonctionnelles clés pertinentes pour la maladie humaine. Ces modèles sont donc essentiels pour étudier les mécanismes de dysfonction neurovasculaire et métabolique, ainsi que pour identifier des cibles thérapeutiques potentielles.
Réduction
Le projet prévoit au maximum 180 souris nées dans notre élevage ou achetées chez un fournisseur agréé. Toutes les mesures seront réalisées sur des groupes comprenant au maximum 10 animaux, nous avons calculé un nombre d’animaux nécessaires le plus réduit possible. De plus, les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques fiables pour des petits échantillons.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation, permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. La gestion de la douleur et de l’inconfort liés aux procédures expérimentales mettra en œuvre des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoire, un soutien nutritionnel et thermique, ainsi qu’un suivi clinique post-opératoire incluant la prolongation des traitements analgésiques si besoin. En particulier le maintien des souris sur une couverture thermostatée jusqu’à leurs premiers mouvements puis en chambre thermostatée jusqu’à leur réveil complet post-chirurgie permet de réduire la mortalité péri-opératoire des souris.
Choix des espèces
Ce projet vise à étudier les interactions métaboliques entre neurones et astrocytes ; les organismes modèles simples possèdent des cellules gliales ressemblantes mais pas identiques aux astrocytes du cerveau des mammifères. Les souris transgéniques permettent d’étudier les interactions neurones-astrocytes dans le contexte génétique de la maladie d’Alzheimer. Le présent projet a pour but d'étudier le métabolisme cérébral chez l’animal adulte et son altération au cours du vieillissement normal et pathologique. Les animaux étudiés seront donc des adultes jeunes (3 mois) et âgés (12 mois). Pour cette étude, il existe des animaux génétiquement modifiés mimant la maladie d’Alzheimer, nous les étudirons au stade pré-symptomatique (3-4 mois), et au stade plus âgés (8-10 mois) correspondant aux phases symptomatiques.
Rôle des macrophages dans l’arthrite chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 072 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. Une arthrite leur est déclenchée par deux injections en deux jours, relancée après rémission chez certaines, puis des nanoparticules sont injectées dans la veine de la queue ou directement dans l'articulation de la cheville sous anesthésie gazeuse. Les bénéfices annoncés, repérer plus tôt les personnes à risque et développer de meilleurs traitements, sont renvoyés au terme du projet, quand le gonflement articulaire et les rechutes provoquées sont immédiats. Sur le remplacement, le porteur écrit que les cellules en boîte et les mini-organes ne reproduisent ni la circulation du sang ni l'organisation d'une articulation, et qualifie les deux formes d'arthrite induites de "les plus adaptés pour répondre de façon fiable à nos questions".
Objectifs
L’arthrite est une maladie qui provoque une inflammation des articulations (comme les genoux, les chevilles, les doigts ou les poignets). Quand une articulation est enflammée, elle peut devenir gonflée, rouge, chaude et douloureuse. La maladie se passe souvent par périodes : il y a des moments où l’inflammation est très forte (on appelle ça des poussées), puis des moments où ça va mieux (rémission). Mais parfois, l’inflammation revient (rechute). À long terme, l’arthrite peut abîmer le cartilage et l’os et rendre les mouvements plus difficiles. Aujourd’hui, on ne comprend pas encore exactement pourquoi l’inflammation commence, pourquoi elle s’arrête, ni pourquoi elle revient. Dans notre corps, il existe des cellules qui nous protègent contre les microbes. Parmi elles, il y a les macrophages. On peut les comparer à des « agents de nettoyage » et de défense du corps. Dans les articulations, il existe deux grands types de macrophages : les macrophages résidents qui sont déjà présents dans l’articulation et aident l’articulation à rester en bonne santé et les macrophages recrutés qui arrivent depuis le sang comme des renforts appelés en urgence. Des études récentes montrent que certains macrophages recrutés peuvent rester dans l’articulation même après la fin d’une poussée. Mais on ne sait pas encore si cela peut faire revenir la maladie. Le but de notre projet est de mieux comprendre le rôle de ces deux types de macrophages pendant les différentes étapes de l’arthrite : au début de la poussée, quand la maladie se calme, et quand elle revient. Pour cela, nous utilisons un modèle d’arthrite chez la souris, car il permet d’étudier l’inflammation dans un organisme vivant et de comprendre des mécanismes qui ne peuvent pas être observés uniquement en laboratoire sur des cellules isolées. À terme, ce projet nous permettra de repérer plus tôt les personnes à risque d’arthrite et de développer de meilleurs traitements pour les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet peut apporter plusieurs bénéfices importants : 1. Mieux comprendre l’arthrite. Nous voulons mieux connaître le rôle des deux types de macrophages aux différentes étapes de la maladie et lors des rechutes. Cela aidera à comprendre pourquoi, chez certaines personnes, l’inflammation s’installe et continue longtemps alors que chez d’autres, elle disparaît. 2. Trouver de meilleurs indicateurs de la maladie. Nous cherchons des “marqueurs”, c’est-à-dire des signes mesurables dans les cellules, qui permettraient de suivre l’évolution de la maladie, de prévoir une poussée et de mieux voir si un traitement fonctionne. 3. Ouvrir la voie à de nouveaux traitements. En comprenant mieux comment agissent ces cellules, nous pourrions identifier de nouvelles façons d’agir sur l’inflammation, avec des traitements plus précis et qui provoquent moins de réactions indésirables. 4. Aider au-delà de l’arthrite. Les mécanismes étudiés concernent aussi d’autres maladies inflammatoires. Les résultats pourraient donc être utiles à un plus grand nombre de patients.
Procédures
Pour mener ce projet, nous utilisons des souris et réalisons des gestes courts et répétés sur une durée limitée. 1) Pour reproduire l’arthrite, les souris vigiles reçoivent deux injections en deux jours (J0 et J1, qui durent 10-20 secondes). Chez certaines, une seconde série d’injections est relancée après rémission de la même façon. Selon le site d’injection, une brève anesthésie au gaz (geste
Impact sur les animaux
Pour réaliser ce projet, les souris sont brièvement maintenues pour de petites injections rapides (10 à 20 secondes). Cela peut provoquer une gêne légère au point de piqûre, qui disparaît rapidement. Les injections dans l’articulation sont faites sous anesthésie au gaz avec réveil rapide. Les signes liés au modèle d’arthrite comprennent souvent une rougeur et un gonflement passager de l’articulation (degré modéré). Les souris sont observées cinq fois par semaine (poids, hydratation, gonflement des pattes). En cas de perte de poids >10 % en 7 jours, ou gonflement important des pattes (> 1,4 mm d’épaisseur) nous mettons en place respectivement des aliments humidifiés et une analgésie adaptée. Si un problème persiste, les gestes sont arrêtés et l’animal est retiré de l’étude. Ces mesures systématiques qui sont mises en place pour prévenir, soulager et écourter tout inconfort assurent le respect du bien-être animal tout au long de l’étude et sont indispensables pour obtenir des résultats fiables tout en respectant les animaux utilisés.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux sont mis à mort. Cela est nécessaire pour permettre la collecte des organes et tissus et l’analyse des effets du modèle expérimental et des traitements testés.
Remplacement
Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode sans animal qui permette d’observer, dans un organisme vivant, comment les différents types de macrophages se comportent au cours d’une poussée d’arthrite, d’une rémission puis d’une rechute. Les cellules en boîte ou les mini-organes de laboratoire ne reproduisent ni la circulation du sang, ni l’organisation d’une articulation. Les modèles de souris que nous utilisons (deux formes d’arthrite, l’une qui a tendance à se résoudre, l’autre plus persistante) offrent une évolution prévisible et sont les plus adaptés pour répondre de façon fiable à nos questions.
Réduction
Nous limitons le nombre d’animaux au strict nécessaire grâce à un calcul statistique préalable (6 souris par groupe et par moment clé). Nous regroupons les contrôles quand c’est possible, et nous réalisons plusieurs analyses sur les mêmes animaux en utilisant des articulations différentes. Pour les injections dans l’articulation, une patte reçoit le produit à tester et l’autre sert de témoin, ce qui divise le nombre d’animaux par 2. Les prélèvements sont réalisés au même moment pour ne pas avoir besoin de créer plusieurs groupes d’animaux contrôles.
Raffinement
Les gestes sont courts, réalisés avec de fines aiguilles, avec contention douce et réchauffement. Les injections dans l’articulation sont faites sous anesthésie au gaz, avec réveil surveillé. Si un animal montre des signes d’inconfort, une analgésie adaptée peut être administrée sans perturber les résultats. Les souris sont suivies cinq fois par semaine (poids, hydratation, gonflement des pattes) et plus souvent dans les 72 h après une injection. Des seuils d’arrêt clairs (perte de poids importante, gonflement excessif des pattes) entraînent l’arrêt immédiat des gestes et, si nécessaire, un retrait de l’animal de l’étude. Aucun prélèvement n’est réalisé sur animal éveillé.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus adaptée pour ce projet. Elle permet d’utiliser des lignées « sur mesure » qui rendent visibles ou modifiables certaines cellules. Cela est indispensable pour distinguer les macrophages déjà présents dans l’articulation de ceux qui arrivent depuis le sang, et pour tester leur rôle au bon moment. Les modèles d’arthrite utilisés provoquent soit une poussée rapide et prévisible suivie d’une résolution, soit une évolution plus lente et durable. Ces modèles sont idéaux pour suivre les différentes phases de la maladie et identifier les mécanismes qui persistent et empêchent la rémission. Nous utilisons des souris adultes (12 à 16 semaines). À cet âge, les cellules que nous étudions sont bien développées et la taille de souris facilite la réalisation de gestes sûrs et les résultats sont plus homogènes.
Elevage de souris transgéniques à des fins de recherche biomédicale à visée thérapeutique MODIFICATION
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Tuées, gardées pour la reproduction ou versées à d'autres protocoles, 25 400 souris vont être élevées sur trois ans pour fournir sept lignées génétiquement altérées, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. Entre 7 et 12 jours de vie, chaque souriceau subit un tatouage des phalanges et le prélèvement d'un morceau de queue de moins de 0,5 mm pour le génotypage. Celles qui portent les mutations neuromusculaires étudiées peuvent présenter une atteinte locomotrice, une polypnée ou des signes de déshydratation, et le porteur écrit les tuer avant l'apparition des symptômes quand aucun protocole ne les réclame. Le champ structuré du devenir compte ces 25 400 souris comme mortes, alors que le texte annonce qu'une partie reste en vie pour la reproduction ou pour d'autres projets, sans en donner la proportion.
Objectifs
Ce projet a pour but de produire et de génotyper des animaux d'élevage à des fins d'utilisation scientifique. Il permettra l’élevage de 7 souches de souris génétiquement altérées nécessaires à la mise en œuvre de différents projets de recherche ayant pour but de comprendre la physiopathologie des maladies étudiées dans notre Laboratoire et de trouver des approches thérapeutiques innovantes pour des maladies neuromusculaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices devant découler de ce projet concernent le domaine de la santé humaine. Ils visent à valider l’effet thérapeutique de molécules d’intérêt ou de produits de thérapie génique pour un groupe de maladies humaines rares et orphelines de médicaments, sur des modèles de la maladie. L’observation d’un effet thérapeutique permettra d’envisager un essai clinique qui, s’il est probant, devrait permettre de stopper l’évolution de la pathologie chez les patients atteints de maladies neuromusculaires rares.
Procédures
Les prélèvements de tissus à partir d'un très petit morceau de queue sont réalisés sur animaux vigiles. Cet acte est réalisé en même temps que le tatouage des phalanges et n’est pratiqué qu’une seule fois. Au total, moins de 5 minutes sont nécessaires pour réaliser ces deux actes par animal. En effet, si les prélèvements de tissus s'executent en moins d'une minute, les instruments doivent être désinfectés entre chaque animal ce qui peut prendre 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont liées à la méthode de prélèvement de tissu sur jeunes animaux vigiles pour le génotypage. La contention d’animaux jeunes pour se faire peut entrainer un stress et une douleur légère passagère ne dépassant pas quelques heures. Les animaux porteurs des pathologies étudiées dans notre Laboratoire peuvent présenter un phénotype dommageable de type atteinte locomotrice, polypnée ou signes de déshydratation. Ces symptômes peuvent correspondre à un degré d'inconfort jugé modéré.
Devenir
Euthanasie des animaux ou maintien en en vie pour la reproduction ou une utilisation continue dans des projets applicatifs.
Remplacement
Un effort de remplacement est réalisé en amont voire en parallèle du programme d'élevage. En effet, nous essayons dans un premier temps de répondre aux questions biologiques qui se posent à nous à l'aide de modèles cellulaires. L’utilisation d’animaux dans des études n'est effective que lorsque les modèles cellulaires ne peuvent pas répondre aux questions biologiques. Par exemple, lorsqu'il est nécessaire d’étudier les symptômes liés à des troubles du comportement moteur caractéristiques des maladies neuromusculaires que nous étudions ou encore pour étudier la biodistribution d’un traitement dans l'organisme.
Réduction
Nous avons prévu d’utiliser un total de 25400 souris pour fournir les animaux nécessaires à l'ensemble des expériences pour les 5 années d'études à venir sachant que nos besoins peuvent évoluer en fonction d'éventuelles ré-orientations des objectifs scientifiques à l'appui de nouvelles publications scientifiques et de nouveaux résultats. Aussi nous sommes-nous basés sur les données statistiques de 2022 et 2023 ainsi que sur l'historique des données de production des lignées maintenues dans notre établissement pour faire cette estimation. Cette base d'estimation nous amène à envisager une moyenne de 5080 souris par année pour les 7 lignées de souris objet de ce dossier, soit un total de 25400 souris sur 5 ans. Les deux sexes seront utilisés dans les protocoles lorsque la maladie n’est pas liée au sexe ou que le projet n’est pas dépendant d’un des deux sexes.
Raffinement
Dans ce programme d’élevage, les animaux mimant les pathologies étudiées seront utilisés pour les projets applicatifs ou seront euthanasiés avant l’apparition des symptômes. Nous évitons ainsi l’expression du phénotype dommageable quand il n’est pas associé à un besoin expérimental. Les animaux sont élevés dans un environnement enrichi (maisonnette en cellulose, bâtonnets en bois, élément pour la confection des nids, copeaux, tunnel, autres éléments spatiaux d'enrichissement) et sont observés quotidiennement. Au moment du sevrage, nous ne séparons les fratries que par sexe et ne regroupons pas les mâles (frères et germains) à plus de 2 semaines d'écart d'âge pour limiter le risque d’agressivité. De la nourriture est ajoutée directement sur le sol de la cage et des pipettes d’eau plus longues sont mises en place pour que les juvéniles sevrés ou les animaux présentant une atteinte locomotrice aient facilement accès à l'eau et à l'aliment. Le cas échéant, un aliment hydratant et nourrissant peut être placé à même le sol dans une coupelle pour les animaux déshydratés. Pour ne plus attraper les animaux par la queue lors du change des litières, les zootechniciens utilisent leurs mains jointes en creux ou des tubes pour inciter les animaux à passer d’une cage à l’autre par eux-mêmes. Concernant les biopsies de tissu pour l'identification génétique des animaux, elles sont effectuées une seule fois entre 7 et 12 jours de vie par prélèvement d'un très petit bout de queue (moins de 0,5 mm). Ce prélèvement de tissu est réalisé à un âge où l’ossification et l’innervation des tissus ne sont pas encore bien différenciées.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies comme animaux modèles car ces animaux ont pu être modifiés génétiquement afin de présenter les mutations génétiques responsables des différentes maladies étudiées dans notre Equipe, ce qui en font le plus petit modèle animal présentant les signes cliniques et pathologiques mimant ces maladies. Les animaux de ce projet d’élevage seront utilisés à un stade précoce pour les identifications individuelles (microtatouage) et l'identification génétique ; et à un stade plus tardif de maturité sexuelle pour le renouvellement des reproducteurs.
Etude de la neurogenèse embryonnaire dans le cortex cérébral sur des souris gestantes génétiquement modifiées impliquant une injection d’EdU (Modification)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Les 57 souris utilisées sont des femelles gestantes génétiquement modifiées, porteuses d'un gène inactivé dans les cellules à l'origine des neurones, et c'est leur descendance qui intéresse le projet. Elles vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance légère, toutes tuées, ainsi que leurs embryons et des nouveau-nés tués quatre jours après la naissance. Chaque femelle reçoit une injection intrapéritonéale de deux secondes d'un composé de marquage et subit une biopsie de l'oreille, avant d'être anesthésiée puis tuée un à sept jours embryonnaires plus tard. Le porteur écrit qu'elles "ne peuvent être réintroduites en animalerie, ni réutilisée du fait de la présence du composé de marquage dans les tissus", et que la prolongation demandée ajoute 12 individus.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d'un gène dans le contrôle de la neurogenèse dans le cortex cérébral chez l’embryon. Le développement du cortex est un processus complexe encore très mal compris dont les dérèglements sont à l’origine de pathologies graves chez l’humain (épilepsie, retards mentaux, troubles comportementaux et cognitifs). Il implique de nombreux partenaires moléculaires dont de nombreux restent à découvrir. Pour cette étude, un modèle de souris génétiquement modifiées, dans lequel un gène d’intérêt est inactivé spécifiquement dans les cellules à l’origine des neurones du système nerveux central, est utilisé. Des résultats préliminaires ont montré que l’inactivation de ce gène modifiait le nombre de neurones produits dans le cortex de l’embryon à des stades précoces. Afin de préciser ces défauts de neurogenèse, ce projet vise à analyser les conséquences de l’inactivation de ce gène à plus long terme, à différents stades embryonnaires et après la naissance, sur l’organisation anatomique du cortex cérébral et le nombre de neurones générés. Pour cela, les souris génétiquement modifiées gestantes recevront une injection intrapéritonéale unique à un stade donné d’une solution d’une molécule qui permet de repérer les neurones en cours de génération. Un à sept jours embryonnaires plus tard, la mère gestante sera anesthésiée et euthanasiée selon les procédures réglementaires pour prélever les embryons pour des analyses histologiques. Des nouveaux-nés seront aussi euthanasiés 4 jours après leur naissance pour des analyses histologiques. La réalisation de ce projet nécessite une prolongation de 2 ans et l’ajout de 12 animaux (modification du 2/09/2026)
Bénéfices attendus
La prolongation de ce projet permettra de finaliser l'étude visant à comprendre le rôle de notre gène d'intérêt dans le développement du cortex cérébral. Chez l'homme, des formes mutées de ce gène conduisent à plusieurs pathologies neurologiques et psychiatriques (épilepsie, dépression et schizophrénie) chez l'adulte et des retards mentaux chez l'enfant. Cette étude permettra de proposer de nouvelles hypothèses sur les processus physiopathologies générés par ces mutations.
Procédures
Les 57 femelles gestantes vigiles sont soumises à une seule injection intrapéritonéale durant 2 secondes d'un composé de marquage non douloureux. Elles sont anesthésiées avant euthanasie. Chaque animal fait par ailleurs l’objet d’une biopsie auriculaire entre J+7 et J+10. (modification du 2/09/2026)
Impact sur les animaux
La présente demande est de classe légère. L’injection intrapéritonéale du composé en solution physiologique provoque une douleur légère et de courte durée. Le produit injecté n’a pas de conséquence délétère sur la santé de la mère et des embryons ou jeunes souriceaux. Le phénotype des embryons et des jeunes souriceaux génétiquement modifiés « mutants » n’est pas dommageable. Le phénotype des individus génétiquement modifiés contrôles n’est pas dommageable. Cette étude nécessite le maintien d’une lignée transgénique pour générer les parents impliqués dans l’étude. Le phénotype des parents n’est pas dommageable.
Devenir
Les souris gestantes ayant subi l'injection intrapéritonéale du composé de marquage, seront anesthésiées et euthanasiées pour le prélèvement des embryons. Elles ne peuvent être réintroduites en animalerie, ni réutilisée du fait de la présence du composé de marquage dans les tissus. Les embryons et nouveaux-nés sont euthanasiés pour effectuer des analyses histologiques.
Remplacement
Le cortex cérébral étant caractéristique des mammifères et les protocoles de culture in vitro ne permettant pas de reconstruire un cortex typique, nous sommes contraints de travailler sur des souris à différents stades embryonnaires et post-natals. Compte-tenu des similitudes entre les processus de développement du cortex chez les primates et la souris, le modèle souris permettra d'obtenir des résultats vraisemblablement utiles à la connaissance des processus humains.
Réduction
Pour limiter le nombre de souris gestantes, tous les individus de la portée qu’ils soient mutés ou non mutés seront utilisés pour les analyses, les animaux non mutés servant de contrôles. De plus, nous combinerons plusieurs types de marquages histologiques sur les mêmes individus. Nous prélèverons et archiverons un maximum de tissus à partir d’un même individu, et ce, en prévision de futures expériences. Les résultats obtenus entre 2024 et 2026 depuis l'acceptation de la demande d'autorisation de procédure (DAP) initiale ont permis de mieux cerner la fenêtre temporelle de l'impact de la mutation, ce qui a permis d'annuler plusieurs lots prévus dans la DAP initiale correspondant à des stades inutiles pour l'étude (modification du 02/09/2026).
Raffinement
Pour raffiner les conditions d’utilisation des animaux, les souris gestantes sont élevées dans un environnement enrichi. Préalablement à l’injection, les souris gestantes seront habituées à une contention manuelle. L’injection sera effectuée en respectant la stérilité et les volumes autorisés. Une surveillance journalière des souris gestantes sera effectuée pour vérifier le non dépassement des points limites adaptés et précoces jugés à travers le comportement, l’absence de souffrance, d’hémorragie ou d’infections.
Choix des espèces
Le cortex cérébral étant une structure très complexe, il n’est pas possible de le reconstruire en culture in vitro pour l’étudier. De plus, le cortex cérébral est une structure typique des mammifères. Le recours à des souris est donc nécessaire. De plus, l’invalidation d’un gène est nécessaire pour en comprendre le rôle chez le modèle souris. Nous avons choisi une stratégie invalidant de manière conditionnelle notre gène d’intérêt de manière restreinte dans le système nerveux central pour éviter une atteinte d’autres organes et ainsi avoir un phénotype le moins dommageable possible.
Elevage et caractérisation génétique par prélèvement, de modèles de rongeur permettant l’étude et l’évaluation de composés thérapeutiques ciblant le diabète (Projet multi-sites : 2/2)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Rats : 30000
Une puce électronique posée sur animal vigile, une biopsie pour le génotypage, puis jusqu'à 240 prélèvements de sang à la queue sur la durée du protocole, voilà ce que subissent 30 000 souris et 30 000 rats élevés pour fournir des lignées diabétiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le champ structuré du devenir compte ces 60 000 individus comme morts, alors que le texte écrit qu'ils sont "soit expédiés dans un autre établissement utilisateur soit utilisés dans notre établissement (utilisation continue), soit mis à mort pour la gestion de l'élevage", sans indiquer la part de chacun de ces sorts. Ceux qui ne portent pas le génotype recherché sont tués, le porteur précisant qu'aucune autre utilisation n'est possible. Sur la justification de ces 60 000 individus, il écrit s'appuyer sur son savoir-faire et ses données historiques, et ajoute que "Aucune approche statistique n'a été réalisée".
Objectifs
Le diabète est une maladie chronique caractérisée par un excès de sucre dans le sang et donc un taux de glucose (glycémie) trop élevé (hyperglycémie). Le diabète est un trouble de l’assimilation, de l’utilisation et du stockage des sucres provenant de l'alimentation. En France, plus de 4 millions de personnes vivent avec un diabète qu’il soit de type 1 (maladie auto-immune entrainant un arrêt de la production d’insuline) ou de type 2 (manque d’insuline ou résistance à l’insuline). Les symptômes du diabète sont multiples : urines abondantes (polyurie), augmentation de la soif (polydipsie), amaigrissent malgré une augmentation de l’appétit, fatigue, problème de cicatrisation… Les hyperglycémies répétées et prolongées entrainent des altérations des nerfs et des vaisseaux. Les complications sont multiples, altérations des nerfs, atteintes oculaires, complications rénales, problèmes de vascularisation. Elles peuvent conduire à des cécités, des insuffisances rénales, des amputations, des accidents vasculaires cérébraux… L’objectif de ce projet est d’élever des rongeurs modèles pertinents pour l’étude de cette pathologie et des complications qui lui sont associées. Ces modèles peuvent développer spontanément ou via des altérations génétiques une ou plusieurs caractéristiques du diabète. Les animaux issus de ces développements seront utilisés afin d’étudier l’apparition, le développement et les complications associées au diabète mais également de tester de nouveaux traitements. Ce projet et la procédure qu'il comporte seront mis en œuvre sur notre Etablissement utilisateur 1 et sur notre Etablissement utilisateur 2.
Bénéfices attendus
L’identification des mutations spontanées et l’amélioration des outils permettant les manipulations génétiques ont permis de créer et/ou d’identifier des modèles animaux de diverses maladies humaines provoquées par l'expression qualitativement ou quantitativement anormale d'un gène, modèles dont l'intérêt pour la compréhension de la pathologie humaine comme pour la mise au point d'éventuelles thérapeutiques est évident. Ces modèles murins, au plus proche de la maladie humaine, sont donc très pertinents pour l’étude de l’apparition, du développement et des complications associées au diabète mais également le développement de traitements pharmacologiques.
Procédures
Une puce électronique sera posée sur animal vigile afin de l’identifier. Une biopsie sera réalisée sur animal vigile afin de génotyper l’ensemble des animaux obtenus. Chacune de ces interventions ne durera pas plus de 30 secondes. En règle générale, une seule puce et une seule biopsie suffisent pour identifier un animal et établir son génotype. Des prélèvements sanguins pour mesurer la glycémie pourront être faits et consisteront en un prélèvement d'une goutte de sang au niveau de la queue sur les animaux en aigue (maximum 2 mesures par jour par animal, avec 3 jours de récupération entre 2 séries de mesures, ce qui fait 240 prélèvements sur toute la durée du protocole) ou en chronique (une mesure par animal par semaine, ce qui fait 60 prélèvements sur toute la durée du protocole). La durée du prélèvement ne dépassera pas 1 minute. Ces prélèvements pourront être réalisées, en fonction du besoin, avec ou sans mise à jeun préalable (4 à 6 heures maximum).
Impact sur les animaux
Une douleur légère ainsi qu’un léger stress peuvent être induits lors du prélèvement de biopsies et de la pose associée d’une puce électronique en vue de l’identification et du génotypage de l’animal. En fonction des besoins et afin d’améliorer l’indice de productivité de la lignée, il pourrait être nécessaire d’héberger individuellement des mâles pour une période ne dépassant pas 7 jours avant qu’ils soient présentés aux femelles afin de mettre en place des accouplements. Cela pourrait générer un stress léger. Le prélèvement sanguin nécessaire aux mesures de glycémie pourrait induire un léger stress transitoire ainsi qu’une légère douleur. Les animaux diabétiques pourraient présenter une masse corporelle plus faible que leurs congénères et être polyuriques.
Devenir
Les animaux sont soit expédiés dans un autre établissement utilisateur soit utilisés dans notre établissement (utilisation continue), soit mis à mort pour la gestion de l'élevage (atteinte des points limites du phénotype dommageable, prélèvement de gamètes). Les animaux ne présentant pas de génotype d’intérêt pour la poursuite du projet seront mis à mort (pas d’autre utilisation possible).
Remplacement
Les projets expérimentaux comportent classiquement une phase d'étude initiale in vitro qui permettent une sélection initiale des propriétés pharmacologiques et qui permettent de valider certaines hypothèses permettant l'obtention de données préliminaires et complémentaires. Les modèles murins proposés ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car une deuxième étape d'étude nécessite de consolider les résultats in vitro et valider ses hypothèses sur un modèle in vivo. Le projet actuel ne peut pas être envisagé sans étape in vivo donc sans modèle animal ; en effet, avant de pouvoir envisager une étude clinique sur les patients souffrant de diabète, il est nécessaire de démontrer que les molécules sélectionnées ont les effets pharmacologiques escomptés et qu'elles ne présentent pas d'effets toxiques majeurs.
Réduction
Les protocoles sont réalisés en fonction des besoins expérimentaux liés à l'utilisation de ces animaux. Le nombre d’animaux est calculé de manière à utiliser le minimum d’animaux par groupe permettant l’obtention de résultats homogènes. Par ailleurs, notre savoir-faire et nos données historiques permettent d’utiliser le minimum d’animaux avec une optimisation de rendement pour des résultats robustes et reproductibles. Aucune approche statistique n’a été réalisée.
Raffinement
Les animaux présentant un diabète peuvent produire de grandes quantités d’urine (polyurie). Le cas échéant, afin de les maintenir dans un environnement confortable, nous serons amenés à utiliser une litière hyper-absorbante et à changer la litière plus fréquemment pour ces animaux. La même litière sera utilisée au cours du transport. Les animaux seront évalués sur leur aspect physique et leur comportement selon une grille d’observation indiquant les points limites. Les animaux aptes au transport seront livrés d’un établissement à l’autre via un transporteur agréé et en respectant le bien-être des animaux. Le transport entre les 2 EU prend moins d’une heure. Au cours de ce voyage, les animaux seront placés dans des colis munis de filtres (afin de maintenir leur statut sanitaire), de litière, d’aliment, d’enrichissement et d’hydrogel. Les animaux seront transportés via des camions ventilés et thermorégulés.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce est conditionné par les besoins scientifiques des projets. Les rongeurs sont des modèles animaux simples à élever, à reproduire et à entretenir en grand nombre ainsi qu’à manipuler et modifier génétiquement comparativement à d’autres espèces. Ils sont un modèle de choix pour les études précliniques en raison de leur petite taille, de leur courte gestation, de leur durée de vie et de la disponibilité en réactifs expérimentaux. Les génomes des souris et des rats sont bien caractérisés et très comparables au génome humain. Enfin, la proximité clinique entre les modèles de rongeurs génétiquement modifiés et les maladies humaines fait de ceux-ci des modèles de choix relativement robustes pour extrapoler les résultats et en tirer des résultats pertinents pour la pathologie humaine. L’âge des animaux est conditionné par les objectifs scientifiques du projet. Les animaux seront hébergés dans nos locaux dès leur naissance et jusqu’à leur envoi chez nos partenaires ou leur mise à mort. Pour l’élevage, les accouplements seront réalisés à maturité sexuelle. Au moment de l’expédition, l’âge varie en fonction des besoins. Les animaux pourront être envoyés à nos partenaires dès le sevrage ou avec leur mère si les animaux ne sont pas encore sevrés. Des femelles gestantes pourraient également être expédiées avant le dernier tiers de la gestation. Pour la collecte de sperme et d’ovules, des adultes matures sexuellement seront utilisés.
Évaluation de stratégies thérapeutiques dans un modèle rat d’exposition pulmonaire à du cobalt particulaire activé.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
168 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Des particules de cobalt radioactif leur sont instillées dans la trachée sous anesthésie, puis ils reçoivent soit des expectorants par gavage deux fois par jour pendant trois jours, soit un aérosol de solution saline très concentrée, enfermés vigiles par deux ou trois pendant quinze minutes, avant quatre jours en cage à métabolisme sur grille. Le porteur annonce une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales et une perturbation de la ventilation pulmonaire, et écrit que ces rats "devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés". Il justifie le recours aux rats en écrivant que "La réalisation de ce projet nécessite des études à l'échelle de l'organisme entier donc chez l'animal", l'objectif étant de protéger les opérateurs de centrales nucléaires ayant inhalé de telles particules.
Objectifs
Au sein de composants situés à proximité du réacteur d’une centrale nucléaire, des particules d’oxyde de cobalt peuvent se former puis devenir radioactives. Lors de chantiers de maintenance, des opérateurs ont déjà accidentellement inhalé de telles particules fortement radioactives, malgré les précautions de radioprotection. Une fois déposées dans le système respiratoire, des particules seront naturellement éliminées du corps, alors que certaines resteront piégées dans les poumons pour de longues périodes. Un travailleur qui aura inhalé de telles particules sera alors exposé à une irradiation gamma chronique, pouvant conduire à un risque sanitaire comme le développement possible d’un cancer à long terme. L’objectif du projet est de tester des stratégies pour accroitre l’élimination de ces particules irradiantes inhalées, et donc réduire l’irradiation pulmonaire et les risques associés. Pour cela, les efficacités de deux stratégies seront évaluées chez le rat exposé par voie pulmonaire à des particules de cobalt radioactif : celle d’une prise orale d’expectorants déjà disponibles sur le marché, et celle d’une inhalation d’une solution saline très concentrée déjà utilisée chez l’Homme pour d’autres indications.
Bénéfices attendus
Si l’une des stratégies testées chez l’animal permet effectivement de stimuler la remontée le long des voies respiratoires des particules d’oxydes de cobalt, et ainsi de favoriser leur élimination corporelle, le traitement pourra être rapidement testé chez l’Homme et mis à disposition auprès des services médicaux des installations nucléaires s’ils s’avèrent efficaces. De plus, cette action étant non spécifique du métal contaminant mais a priori seulement du caractère particulaire, les traitements pourraient être applicables à d’autres métaux radioactifs présents sous forme particulaire comme les oxydes de plutonium.
Procédures
-Des particules d’oxyde de cobalt sont administrées à tous les rats sous anesthésie gazeuse (148 rats au maximum, 4 min, 1 fois). -Parmi ceux-ci : Des rats seront traités oralement par des expectorants, 2 fois par jour pendant 3 jours (132 rats au maximum). Ils seront au préalable légèrement anesthésiés au gaz (3 min, 6 fois au total). D’autres rats seront traités par inhalation d’un aérosol de solution saline très concentrée, à raison de 2 fois par jour pendant 3 jours (84 rats au maximum). Ils seront traités vigiles, enfermés par 2 ou 3 individus à la fois dans une enceinte recevant l’aérosol (15 min, 6 fois au total). -Tous les rats seront hébergés individuellement pendant 4 jours maximum post-exposition pulmonaire au cobalt dans des cages à métabolisme. Ce type de cage est conçu pour la collecte individuelle, c’est-à-dire rat par rat, de leurs urines d’une part, et de leurs selles d’autre part. Les animaux ne seront isolés que physiquement, car pourront se voir et communiquer par les sons et les odeurs.
Impact sur les animaux
Après l’exposition pulmonaire des rats aux particules de cobalt une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales, et une perturbation passagère de la ventilation pulmonaire le temps que le liquide soit absorbé par le tissu pulmonaire peuvent être observées. L’administration de liquide dans l’estomac peut entrainer une liquéfaction des selles, et une perturbation transitoire de leur appétit. Les rats hébergés en cage à métabolisme comme en cage conventionnelle évoluent sur une grille et non sur une litière traditionnelle pour rongeurs, pouvant entrainer un inconfort de la marche voire des lésions aux pattes, ce qui n’a jamais été observé jusqu’alors. Un stress des rats est attendu lors de : -leur manipulation lorsqu’ils sont conscients et vigiles, -leur anesthésie (manipulation + hypothermie) préalable aux actes réalisés lors de leur phase d’inconscience, -leur changement de condition d’hébergement entre cage individuelle et cage par groupe, et inversement, -leur traitement par inhalation où ils seront enfermés vigiles pendant 15 min dans une enceinte par 2 ou 3 individus.
Devenir
Afin d’évaluer l’efficacité des traitements sur la rétention en cobalt dans différents tissus d’intérêt, un prélèvement de ces tissus est nécessaire ; nécessitant l’euthanasie des animaux. Le cobalt activé étant un émetteur de rayons gamma, une mesure au niveau de l’animal entier ne permettrait pas de distinguer si ce cobalt provient des poumons, du système digestif (en cours d’élimination) ou de tissus secondaires. Par ailleurs, ces animaux devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés .
Remplacement
Les traitements testés devraient modifier la production de fluides pulmonaires dont le mucus au niveau de la trachée, et la vitesse de battements des cils de certaines cellules de la trachée. L’objectif est de déterminer si ces modifications vont dans le sens d’une accélération/augmentation de la remontée des particules de cobalt le long des voies respiratoires, et sont suffisantes pour les éliminer de manière significative. Le critère principal d’évaluation de l’efficacité sera une diminution de la charge pulmonaire en cobalt, associée à une augmentation de leur élimination par les fèces. Elle sera indirectement estimée par la mesure de la radioactivité associée aux particules de cobalt activé. La réalisation de ce projet nécessite des études à l’échelle de l’organisme entier donc chez l’animal.
Réduction
La littérature scientifique a été étudiée pour ne tester que des médicaments expectorants ayant déjà été démontrés leur efficacité. Les précédentes études du laboratoire montrent que des groupes de 8 rats sont nécessaires pour prouver l’efficacité d’un traitement sur la charge pulmonaire en un métal, après exposition pulmonaire à celui-ci par une administration intratrachéale. Par une analyse statistique, il a été déterminé que 8 rats par groupe permettraient de mettre en évidence une diminution de 15 à 20% de la charge pulmonaire en cobalt chez un groupe traité par rapport au groupe non traité, et entre deux groupes traités.
Raffinement
L’instillation intratrachéale (pour administration pulmonaire) et le gavage gastrique (pour administration orale) seront effectués chez des rats pendant leur phase d’inconscience suite à leur exposition à un gaz anesthésiant pour : i) prévenir leur inconfort/sensibilité à la douleur, ii) assurer la reproductibilité de la localisation et de la dose délivrée en cobalt ou expectorant, iii) pour la radioprotection des opérateurs. Ces gestes sont maitrisés au laboratoire et ont apporté leurs preuves pour le confort des rats, comme pour la qualité des résultats. L’inhalation de la solution saline très concentrée se fera dans une enceinte au sein de laquelle les rats vigiles seront exposés par groupe de 2-3 individus pour limiter le stress, et la durée de cette inhalation sera limitée à 15 min. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme pendant 4 jours consécutifs maximum. Ils pourront se voir, s’entendre et se sentir et continuer à communiquer. Ces cages sont les plus grandes du marché. Par ailleurs, des Nylabone® sont ajoutés. Une observation 1 à 2 fois par jour et une pesée régulière (2 fois par semaine) des rats seront effectuées pour suivre l’état des rats, et pouvoir apporter des soins au plus vite si besoin.. Pour estimer objectivement le niveau de douleur/inconfort des rats, différents critères seront considérés et évalués selon une grille de scores (indicateurs généraux : Évolution masse corporelle, apparence externe et comportement + respiration). Une « Fiche Suivi Clinique » sera « ouverte » dès l’apparition d’un premier signe d’inconfort chez un rat. En fonction de l’évolution du score cumulé, les rats pourront recevoir des traitements analgésiques/anti-inflammatoires ou être mis à mort.
Choix des espèces
Le rat est retenu pour nos études du fait de la richesse de la littérature dans le domaine de l’exposition à des métaux radioactifs chez cette espèce de rongeur. Sa taille, supérieure à celle de la souris, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de métaux mesurables dans les prélèvements. Pour être en accord avec le fait que les travailleurs du nucléaire sont adultes, les rats en expérimentation seront adultes. Ils seront livrés à l’âge de 6 à 8 semaines, et utilisés aux âges de 7 à 9 semaines. Ils seront donc de jeunes adultes pour que leur taille soit plus adaptée à leur hébergement en cage à métabolisme, et ainsi limier l’inconfort. .
Etude des circuits cérébraux impliqués dans la reproduction et le métabolisme et leurs réponses aux informations périphériques (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
14 020 souris vont être utilisées, chacune pouvant être suivie jusqu'à 38 semaines, privée de ses congénères pendant 24 heures à deux semaines de façon répétée, mise à jeun jusqu'à 24 heures et exposée quatre fois à 4 °C, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères. Les gestes vont de l'injection dans le cerveau à l'ablation des gonades, avec une chirurgie intracrânienne de deux à quatre heures pour poser des dispositifs d'enregistrement, et des régimes riches en graisses de trois à douze mois. Le porteur reconnaît que ces conditions d'hébergement dérogent aux standards réglementés. Ce qui est promis en retour reste au conditionnel, des cellules de l'hypothalamus qui "pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements" du diabète, de l'obésité et de l'infertilité.
Objectifs
Notre laboratoire cherche à mieux comprendre comment le cerveau contrôle des fonctions essentielles du corps, comme l’alimentation, le poids, la dépense d’énergie et la reproduction. Nous étudions en particulier les circuits du cerveau qui pilotent ces fonctions, ainsi que leur manière de recevoir et d’interpréter les informations venant du reste du corps. Nos travaux visent à comprendre : - quels mécanismes permettent aux cellules de communiquer entre elles dans ces processus ; - comment certaines cellules participent à la formation et au bon fonctionnement des réseaux de neurones qui contrôlent le comportement et le fonctionnement du corps ; - comment des facteurs comme l’alimentation, la lumière ou la température peuvent influencer certaines fonctions du cerveau liées au métabolisme et à la reproduction ; - comment ces cellules peuvent aussi jouer un rôle dans le vieillissement du cerveau et dans les fonctions qu’il coordonne. Pour répondre à ces questions, nous travaillons principalement sur des rongeurs, car cela permet d’étudier le cerveau et ses réseaux de manière précise, dans des conditions contrôlées. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les maladies métaboliques, comme l’obésité et le diabète, posent aujourd’hui un vrai problème de santé publique. Elles ont un coût important pour la société et peuvent aussi empêcher de vieillir en bonne santé. Elles peuvent également perturber la fertilité, qui est devenue un enjeu important en France et en Europe. Nos recherches s’intéressent à certaines cellules d’une zone du cerveau appelée hypothalamus. Cette région joue un rôle essentiel dans l’équilibre entre le métabolisme, comme le poids corporel et la régulation du sucre, et la reproduction. Nous cherchons à comprendre comment ces cellules participent à ces fonctions et si elles pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements. L’un de nos objectifs est aussi de trouver des moyens d’agir sur le cerveau de manière plus sûre, sans avoir à forcer le passage à travers sa barrière naturelle de protection (la barrière hématoencéphalique), ce qui peut présenter des risques. À terme, ces travaux pourraient aider à mieux traiter certaines maladies métaboliques et troubles de la reproduction, tout en contribuant à préserver la santé du cerveau au cours de la vie.
Procédures
Les interventions décrites ici auront lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les animaux recevront différents traitements (vecteurs viraux ou molécules pharmacologiques), soit directement dans le cerveau (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), ou intracérébrale (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), soit en périphérie (20 minutes maximum). Ces traitements permettront d’étudier leurs effets sur plusieurs fonctions importantes, comme la reproduction, le métabolisme, le comportement et l’activité du cerveau. Les animaux seront suivis pendant plusieurs semaines au cours d’un suivi longitudinal afin d’observer l’évolution de ces effets dans le temps sur plusieurs fonctions importantes : - la reproduction (8 semaines), - le métabolisme (4 à 20 semaines), - le comportement (8 semaines), l’activité du cerveau (8 semaines maximum). La durée totale de ce suivi sera de 2 à 38 semaines avec des temps de récupération allant de 6 à 30 semaines pour les procédures nécessitant plusieurs gestes chirurgicaux. Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des antidouleurs seront utilisés chaque fois que nécessaire pour limiter l’inconfort. Les anesthésies seront réalisées par injection intrapéritonéale ou inhalation et l’analgésie en injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou en spray. Selon les besoins du protocole, les traitements pourront être administrés aux animaux par différentes voies : eau de boisson ou gavage, injection intrapéritonéale, injection intraveineuse, injection sous cutanée ou implants. Des prélevements sanguins pourront également être réalisés de manière unique ou répétées (veine mandibulaire, caudale, ou latérale) selon les volumes et fréquences maximales recommandées pour le bien être de l’animal et dans le respect de la réglementation en vigueur (durée des interventions 5 à 20 minutes). Dans certains groupes, des interventions chirurgicales seront nécessaires, comme l’ablation des gonades dans les études sur la reproduction (Durée intervention : 15-20 min. Durée anesthésie maximum 1h). Une intervention chirurgicale intracranienne sera pratiquée pour la mise en place de dispositifs permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (durée de l’intervention 2 à 4h). Pour les études sur le métabolisme, les animaux pourront recevoir des régimes particuliers, tels que des régimes hyperlipidémiques (riche en graisses, durant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (10 jours maximum), ou une mise à jeun (durée maximale 24h).
Impact sur les animaux
Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Les procédures de chirurgie, d’injections ou de prélèvements de sang peuvent provoquer des douleurs à court-terme qui seront limitées par l’utilisation d’analgésiques pendant et après la procédure si nécessaire. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la thermogénèse adaptative, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées dans les tests d’exposition au froid (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h) ou de thermoneutralité (48h à 29-30°C > 4-8h à 4°C > 64-68h à 29-30°C > 6-8h à 4°C). Les différentes contraintes sont cependant appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification).
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront euthanasiés, puis certains organes et tissus seront prélevés pour être analysés postmortem.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (cellules souches pluripotentes induites (IPS), organoïdes, cultures cellulaires, …). La dernière procédure consiste à prélever des tissus chez des animaux sans intervention lourde, afin de créer des cultures de cellules sur lesquelles nous pourrons tester des molécules directement en laboratoire (in vitro). Cela nous aidera à réduire le nombre de molécules et de doses à tester chez l’animal (in vivo), et donc à diminuer le nombre total d’animaux utilisés, en accord avec le principe des « 3R » (Remplacer, Réduire, Raffiner). Cependant, pour comprendre finement le fonctionnement normal et les dérèglements du système nerveux et des hormones (neuroendocrinologie), il est aujourd’hui encore indispensable d’avoir recours à des modèles animaux. Des méthodes alternatives permettant d’étudier, en laboratoire, des interactions très complexes entre cellules et tissus sont en cours de développement dans notre équipe, mais elles ne sont pas encore suffisamment avancées pour remplacer complètement les animaux. Notre recherche porte sur de grandes fonctions du corps, comme la reproduction, la régulation du poids et de l’équilibre énergétique, ou encore certaines fonctions liées à la mémoire. Ces fonctions sont trop complexes pour être entièrement étudiées uniquement avec des cellules en culture. En revanche, les travaux réalisés dans le cadre de ce projet permettront de produire de nouvelles connaissances et de nouvelles méthodes qui, à terme, aideront à mieux modéliser certains aspects de ces phénomènes in silico et ainsi, progressivement, à limiter davantage l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est limité au strict minimum pour obtenir des résultats fiables sur le plan scientifique. La taille de chaque groupe a été calculée à l’aide d’un outil de planification expérimentale, afin d’éviter tout animal surnuméraire tout en garantissant la solidité des résultats. Par ailleurs, comme indiqué dans les procédures, certaines expériences ne seront réalisées que si les résultats des étapes précédentes le justifient. Nous présentons donc ici un nombre maximal d’animaux, qui ne sera en pratique pas atteint dans de nombreux cas.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, avec un haut niveau de protection sanitaire. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture en continu, et leur environnement est enrichi, par exemple avec des cylindres de coton, pour favoriser leurs comportements naturels, réduire le stress et les aider à maintenir leur température corporelle. Les périodes d’isolement sont limitées au minimum nécessaire et toujours justifiées. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, et les animaux sont progressivement habitués à ces manipulations pour diminuer au maximum leur stress. Une attention particulière est portée au principe de raffinement, qui consiste à adapter les procédures pour réduire au mieux la peur, l’anxiété et la douleur. Cela inclut, par exemple, le regroupement des animaux, l’enrichissement de leur environnement, ainsi que des soins attentifs avant, pendant et après les interventions (asepsie, anesthésie, analgésie). Toutes les procédures pouvant être douloureuses ou invasives sont effectuées sous anesthésie appropriée, avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention lorsque c’est nécessaire. Après chaque anesthésie, les animaux sont surveillés en continu jusqu’à leur réveil complet. Par la suite, leur état général est contrôlé chaque jour : activité, posture, aspect du pelage, alimentation, hydratation et poids sont évalués à l’aide d’une grille de suivi. Des critères d’arrêt précis sont définis. Si un animal présente des signes de souffrance, de détresse prolongée, une perte de poids importante ou une dégradation de son état général, il est immédiatement retiré de l’étude et, si besoin, euthanasié afin d’éviter toute souffrance supplémentaire. Dans le cas où cela s’avèrerait vraiment nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les établissements utilisateurs. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie afin d’identifier de nouvelles thérapies pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité, l’infertilité et les maladies neurodégénératives. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations où aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. Les espèces utilisées ont été choisies afin de maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux. La souris est privilégiée en raison de la disponibilité d’outils génétiques et viraux permettant de cibler précisément des populations cellulaires, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires et la variabilité expérimentale. Le rat est utilisé uniquement lorsque la quantité de tissu requise ou la robustesse cellulaire ne peuvent être obtenues chez la souris, notamment pour l’établissement de cultures primaires. Pour les étapes principales (procédures 1 à 8), nous utiliserons des souris adultes, dès l’âge de 6 semaines, jusqu’à des animaux plus âgés (plus de 24 mois).
Impact du recyclage cellulaire sur le vieillissement des souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Testées en comportement et en cognition, puis en motricité, en force et en coordination, 1 288 souris courent jusqu'à soixante minutes sur tapis roulant, subissent six heures puis quatre heures de jeûne, une injection et une incision de la queue pour cinq prises de sang étalées sur deux heures. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et concernent des souris de 3 mois et des souris de 18, 21 et 24 mois, ce dernier âge étant associé selon le porteur à une survie d'environ 60 %. Aucun des tests comportementaux et cognitifs employés n'est nommé, et le résumé annonce parmi les effets du test de tolérance à l'insuline une hypoglycémie avec léthargie, tremblements et perte de réactivité, ainsi qu'une fatigue liée à l'exercice forcé. Toutes sont tuées et leurs organes collectés pour identifier les mécanismes cellulaires en cause.
Objectifs
Le vieillissement s’accompagne d’une diminution progressive des capacités physiques et cognitives, ainsi que d’une augmentation du risque de maladies liées à l’âge. Un des mécanismes biologiques impliqués dans ce processus est un système naturel de nettoyage et recyclage cellulaire qui permet aux cellules d’éliminer et de renouveler leurs composants endommagés. Ce mécanisme joue un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre cellulaire et la protection des tissus face au stress. Cependant, l’efficacité du recyclage cellulaire diminue avec l’âge, ce qui contribue au déclin des fonctions physiologiques. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact du recyclage cellulaire sur les capacités cognitives, motrices et physiques au cours du vieillissement. Pour cela, des souris génétiquement modifiées seront utilisées afin de mieux comprende les effets bénéfiques du recyclage cellulaire. Les études seront réalisées chez des souris jeunes adultes ainsi que chez des souris âgées à différents stades du vieillissement. Cette approche permettra d’analyser l’évolution des effets du recyclage cellulaire au fil du temps et d’identifier les périodes du vieillissement au cours desquelles son augmentation est la plus bénéfique. À terme, ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques du vieillissement et pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour prévenir le déclin fonctionnel lié à l’âge.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre le rôle d’un mécanisme naturel de recyclage des cellules, dans le vieillissement de l’organisme. Ce processus permet aux cellules d’éliminer leurs composants endommagés et de maintenir le fonctionnement des tissus. Avec l’âge, cette capacité de recyclage diminue, ce qui est associé à l’apparition progressive de limitations physiques, cognitives et métaboliques. Les résultats de ce projet permettront d’identifier des mécanismes biologiques impliqués dans le déclin des fonctions observé au cours du vieillissement. En étudiant ces mécanismes à différentes étapes de la vie, ce travail apportera des éléments concrets sur les liens entre l’activité de ce processus cellulaire et l’évolution des capacités fonctionnelles avec l’âge. Ce projet permettra également de caractériser des modifications observées à l’échelle de l’organisme lorsque le recyclage cellulaire est modulé, en lien avec les interactions entre différents tissus. Ces données permettront d’identifier comment les échanges biologiques entre organes évoluent au cours du vieillissement et impactent l’état fonctionnel global. Les connaissances générées par ce projet pourront aussi servir de base scientifique pour orienter le développement de stratégies visant à préserver les fonctions physiologiques au cours du vieillissement. Elles pourront soutenir l’identification de cibles biologiques pertinentes dans l’objectif de retarder l’apparition de déficits fonctionnels liés à l’âge et de favoriser un vieillissement en bonne santé.
Procédures
Au cours de cette étude, le comportement et l’état de santé des souris seront évalués sur animaux vigiles, organisées au sein d’une procédure expérimentale unique et progressive, du moins au plus contraignant. Les interventions sur animaux vigiles comprennent des tests comportementaux et cognitifs réalisés une seule fois par animal. Chaque test a une durée comprise entre 1 et 15 minutes. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. L’activité motrice des animaux sera ensuite évaluée par des tests de motricité, de force et de coordination, également réalisés sur animaux vigiles d’une durée de 1 à 10 minutes et un test d’endurance sur tapis roulant d’une durée maximale d’environ 60 minutes, avec arrêt immédiat en cas de signes de fatigue excessive et pour lequel une phase d’acclimatation sur 2 jours est réalisé. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. Des interventions métaboliques sont également réalisées sur animaux vigiles, comprenant un test de tolérance au glucose et un test de tolérance à l’insuline réalisé à un intervalle de 8 jours. Ces tests impliquent une mise à jeun préalable de respectivement 6 et 4 heures, une injection unique et l’analyse d’une goutte de sang à 5 temps donné depuis une unique incision de la queue sur une durée totale d’environ 2 heures par test.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables attendus seront transitoires pour les tests comportementaux et moteurs. Un stress modéré peut être induit par les mesures métabolique au niveau du site d’injection. Possible fatigue cumulée en fin de protocole comportemental (minimisée par des jours de repos entre divers tests) ainsi qu’une fatigue liée à l’exercice forcée sont attendus. Le test métabolique de tolérance à l’insuline peut potentiellement entrainer une hypoglycémie (léthargie, tremblements, perte de réactivité). Les nuisances liées au vieillissement peuvent être une altération de l’état général et une détérioration de leur santé.
Devenir
Mise à mort et collecte des organes pour identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués.
Remplacement
Le projet visant à étudier comment le recyclage cellulaire impacte le vieillissement de l’organisme entier, il n’est pas possible de remplacer les animaux par des lignées cellulaires ou des organoïdes. L’utilisation d’animaux est un pré-requis indispensable à l’établissement du projet.
Réduction
Nous utiliserons des animaux des deux sexes. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés tout en maximisant l’information recueillie, l’ensemble des évaluations fonctionnelles est réalisé chez les mêmes animaux. Pour les calculs du nombre d’animal nécessaire, nous nous sommes basés sur un logiciel statistique. Nous réaliserons ces expériences sur 31 souris/sexe/génotypes pour les animaux jeunes.
Raffinement
Les mesures de raffinement mises en place comprennent : • hébergement en groupes sociaux stables • enrichissement du milieu : matériel de nidification et abris supplémentaire si besoin • période d’acclimatation avant expérimentation ; • habituation préalable aux tests comportementaux et moteurs ; • réalisation des manipulations et injections par du personnel expérimenté ; • respect de temps de repos entre les différents tests ; • surveillance renforcée après les injections et les tests métaboliques ; • recours à des points limites; L’objectif est de limiter au maximum le stress, la fatigue et l’inconfort associés aux procédures expérimentales en particulier sur nos animaux âgés.
Choix des espèces
Les souris génétiquement modifiées permettent d’étudier in vivo chez un mammifère les conséquences de la mutation ponctuelle d’un gène dans un type cellulaire spécifique et d’explorer l’impact du gène étudié dans un contexte physiologique similaire à l’homme. Les animaux seront utilisés à différents stades de vies : animaux jeunes adultes à 3 mois et animaux vieux à trois âges différents : 18, 21 et 24 mois. L’âge de 18 mois correspond à un stade de vieillissement avec apparition progressive de déficits fonctionnels mais avec des capacités d’adaptation encore préservées. L’âge de 21 mois représente une phase de transition avec un déclin fonctionnel et une diminution des réserves physiologiques ; enfin, l’âge de 24 mois est associé à une fragilité accrue, à des altérations fonctionnelles plus prononcées et à une survie d’environ 60%. Cette approche nous permettra d’analyser la dynamique temporelle des effets du recyclage cellulaire et d’identifier quand ses effets sont les plus marqués ou, au contraire, s’atténuent.