Rongeurs
Évaluation des effets promnésiques des dérivés de l’ibogaïne chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tester si deux dérivés de l'iboga améliorent la mémoire conduit à utiliser 160 souris, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une ou deux injections dans l'abdomen, attend trente minutes, puis passe quatre minutes dans un labyrinthe de Barnes, un test que le porteur retient pour son caractère moins anxiogène que la piscine de Morris. Aucun effet délétère des composés n'est annoncé, les molécules étant décrites comme anxiolytiques et antidépressives aux doses prévues. La mise à mort intervient juste après ces quatre minutes de test, pour prélever les cerveaux entiers et y doser les monoamines.
Objectifs
La mémoire constitue une fonction cognitive essentielle, permettant l’acquisition, la consolidation et la récupération des informations, tout en facilitant l’adaptation aux expériences antérieures. Son altération représente un enjeu majeur en neurosciences, en raison de son implication dans de nombreuses pathologies neurodégénératives et troubles cognitifs. Parmi celles-ci, la maladie d’Alzheimer constitue un problème de santé publique majeur, affectant plusieurs millions de personnes dans le monde. D'autres affections, telles que la maladie de Parkinson, les troubles cognitifs liés à l’âge, ainsi que les séquelles d’un accident vasculaire cérébral (AVC) ou d’un traumatisme crânien, s’accompagnent également de déficits mnésiques significatifs. Dans ce contexte, notre projet vise à étudier les effets pro-mnésiques de deux composés ibogalogues chez la souris. Afin de tester les éventuels effets bénéfiques des ibogalogues, plusieurs études ont mis en évidence le rôle central de la transmission sérotoninergique dans la modulation des processus mnésiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents, nous nous intéresserons à l’implication de différents sous-types de récepteurs sérotoninergiques susceptibles de participer aux effets de ces composés. À cette fin, des antagonistes sélectifs de ces récepteurs seront utilisés. Leur administration permettra de mieux caractériser le rôle de chaque récepteur dans les effets mnésiques induits par les ibogalogues.
Bénéfices attendus
Les traitements actuellement disponibles pour améliorer la mémoire, notamment chez les personnes âgées ou atteintes de maladies comme Alzheimer, offrent des bénéfices limités. Ils soulagent parfois certains symptômes, mais ne permettent pas d’agir en profondeur sur le fonctionnement du cerveau, ni d’améliorer durablement les capacités de mémorisation. De plus, ces traitements peuvent provoquer des effets secondaires (nausées, confusion, somnolence) et leur efficacité diminue souvent avec le temps. Ce projet explore une nouvelle voie prometteuse, en étudiant deux substances issues d’une plante africaine appelée iboga. Ces molécules, appelées ibogalogues, pourraient renforcer durablement la mémoire en favorisant des changements positifs dans les connexions entre les neurones, un phénomène appelé plasticité cérébrale. Ces recherches visent donc à découvrir de nouvelles approches thérapeutiques, potentiellement utiles non seulement en cas de maladie, mais aussi dans des contextes comme le vieillissement, le stress important ou certaines difficultés d’apprentissage. Les effets de ces substances sur la mémoire sont encore peu connus, d’où l’intérêt d’une évaluation approfondie.
Procédures
Selon le protocole expérimental, chaque animal reçoit, en fonction du groupe auquel il appartient, soit une injection unique (d’une durée inférieure à une minute) de la substance étudiée, soit deux injections successives en cas de prétraitement. Dans ce dernier cas, l’animal reçoit tout d’abord un agent de prétraitement, suivi, 30 minutes plus tard, de l’administration de la substance principale à tester. Après l’injection, un délai d’environ 30 minutes est respecté afin de permettre à la substance d’agir. Chaque sujet sera ensuite soumis à un test comportemental standardisé d’une durée de 4 minutes. Le test envisagé est un test de comportement qui permet d’ évaluer les effets des agents pharmacologiques sur la mémoire et la capacité d’apprentissage chez les souris en mesurant la mémoire spatiale de la souris. À l’issue du test, les animaux seront mis à mort conformément aux directives éthiques en vigueur. Les cerveaux sont ensuite prélevés pour des analyses neurochimiques, notamment le dosage des monoamines dans les régions cérébrales d’intérêt.
Impact sur les animaux
Parmi les effets indésirables potentiels anticipés chez les animaux figurent les réactions liées aux injections. Afin de minimiser le stress et l’inconfort associés à ces manipulations, des aiguilles ultrafines seront utilisées, et les injections seront systématiquement réalisées dans le cadran inférieur droit de la cavité abdominale. Par ailleurs, le test du labyrinthe de Barnes a été choisi en raison de son caractère moins anxiogène comparé à d’autres paradigmes comportementaux, tels que le labyrinthe aquatique, permettant ainsi de réduire significativement le niveau de stress induit chez les animaux au cours de l’expérimentation. Chaque session de test ne dure que 4 minutes. À l’issue de celle-ci, les animaux seront immédiatement replacés dans leur cage habituelle, ce qui contribuera à restaurer un environnement familier et à limiter le stress résiduel. Concernant les effets indésirables liés aux agents pharmacologiques testés : aucun effet délétère majeur n’est attendu a priori. Les deux composés étudiés présentent principalement des effets anxiolytiques et antidépresseurs, déjà documentés dans la littérature. Aucune toxicité ou altération comportementale notable n’a été rapportée aux doses envisagées.
Devenir
L’ensemble des animaux seront mis à mort conformément aux dispositions de l’annexe IV de la directive 2010/63/UE relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. La méthode retenue permettra un prélèvement rapide et intact des cerveaux entiers, condition indispensable à la réalisation d’analyses neurochimiques de haute précision. Cette étape a pour objectif de mettre en relation les effets comportementaux observés avec les modulations neurochimiques induites par les traitements expérimentaux, contribuant ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes d’action sous-jacents.
Remplacement
Cette étude porte sur les mécanismes de l’apprentissage et de la mémoire, lesquels nécessitent l’observation d’un cerveau intact et fonctionnel au sein d’un organisme vivant. À ce titre, le recours à un modèle animal s’avère indispensable. L’espèce choisie est la souris, largement utilisée en neurosciences pour l’étude des fonctions cognitives et l’évaluation des effets de traitements pharmacologiques. À ce jour, les modèles alternatifs disponibles (cultures cellulaires in vitro, simulations informatiques) ne permettent pas de reproduire de manière satisfaisante la complexité des interactions neuronales, notamment celles impliquées dans les processus mnésiques. C’est pourquoi l’expérimentation animale demeure essentielle pour comprendre ces mécanismes et orienter le développement de stratégies thérapeutiques innovantes. Les capacités mnésiques seront évaluées à l’aide d’un test comportemental simple, bref et non invasif, reposant sur le comportement d’exploration naturelle de la souris : l’animal est amené à rechercher spontanément un abri, évitant les zones ouvertes et lumineuses. Ce test respecte les comportements instinctifs de l’espèce, n’induit ni douleur ni stress significatif, et permet une évaluation fiable de l’efficacité des substances testées. Dans une démarche de raffinement, les injections seront réalisées selon un schéma rotatif, en alternant les côtés du corps, afin de minimiser l’inconfort potentiel. Par ailleurs, une partie complémentaire du projet sera réalisée par nos collaborateurs aux États-Unis, à l’aide de modèles alternatifs tels que les cultures cellulaires, permettant d’explorer les mécanismes à l’échelle moléculaire. Enfin, bien que les études cliniques ou post-mortem fournissent des informations précieuses, elles ne permettent pas, à elles seules, de caractériser les dynamiques fonctionnelles du cerveau en condition physiologique. Le recours à un modèle animal demeure, dans ce cadre, scientifiquement justifié et nécessaire
Réduction
Dans le cadre de cette étude, une approche méthodologique rigoureuse a été adoptée afin de déterminer le nombre minimal d’animaux requis pour atteindre les objectifs scientifiques fixés, tout en respectant les principes éthiques de l’expérimentation animale. Cette estimation s’appuie sur une analyse statistique utilisant un test non paramétrique comme le test de Mann-Whiteny qui est un test non paramétrique qui permet de tester si deux échantillons sont issus de populations indépendantes a la même moyenne. Différence attendue: 20 %, SD = 10 %, puissance: 80 %, alpha = 0,05. Ainsi, il a été estimé que 10 animaux par groupe sont nécessaires pour garantir la robustesse et la fiabilité des résultats obtenus. Par ailleurs, conformément aux principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner), les collaborateurs impliqués dans ce projet s’engagent à recourir à des méthodes alternatives, telles que les cultures cellulaires in vitro, lorsque cela est scientifiquement pertinent. Ces approches permettent de limiter davantage l’utilisation d’animaux, tout en assurant la qualité et la pertinence des données recueillies.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages conformes aux normes réglementaires en vigueur, au sein d’un environnement contrôlé et enrichi. Celui-ci comprendra notamment des cylindres en carton, afin d’augmenter la complexité de l’habitat et de favoriser l’activité physique. Ce dispositif vise à améliorer le bien-être animal et à limiter l’apparition de comportements stéréotypés. Une surveillance rigoureuse sera assurée: état général, prise alimentaire, consommation d’eau, comportement et poids corporel feront l’objet d’un suivi quotidien. Avant les expérimentations, une période d’acclimatation sera instaurée pour permettre aux animaux de s’adapter progressivement à leur nouvel environnement. En complément, une phase de handling doux sera réalisée durant 5 à 7 jours consécutifs avant les tests comportementaux. Chaque animal sera manipulé environ 5 minutes par jour par le même expérimentateur, dans un environnement calme, sans contention ni contrainte, afin d’habituer progressivement les animaux au contact humain. Cette étape vise à réduire le stress lié aux manipulations et à améliorer la fiabilité des mesures comportementales. Les souris seront ensuite placées dans la salle d’expérimentation, en présence de l’expérimentateur, pendant une heure avant le test. Afin de limiter le stress lié à la capture, les animaux seront manipulés à l’aide de tunnels transparents (plastique ou carton) disposés dans les cages. Cette méthode, moins intrusive que la capture par la queue, permet un transfert volontaire des animaux et contribue à une meilleure qualité des données comportementales. Les cages seront enrichies (abris, objets, matériaux de nidification) pour favoriser l’expression de comportements naturels. Une surveillance rigoureuse des points limites permettra de détecter rapidement toute anomalie comportementale (immobilité, prostration, tremblements, troubles locomoteurs, isolement). Si l’utilisation d’un analgésique s’avère nécessaire, nous pourrons utiliser le méloxicam, dont l’efficacité antalgique a été démontrée chez la souris.
Choix des espèces
L’espèce de souris choisie est largement utilisée dans les recherches sur la mémoire et l’apprentissage en raison de son profil comportemental bien caractérisé. Son emploi dans des tests tels que le labyrinthe de Barnes permet une comparaison fiable avec des données existantes, renforçant la validité et la reproductibilité des résultats. La procédure expérimentale prévue a déjà été validée sur cette souche. De plus, sur la base d’une comparaison inter-souches appuyée par des travaux de référence, l’espèce choisie présente une réactivité au stress plus modérée que d’autres lignées, ce qui favorise une expression comportementale plus stable dans les paradigmes cognitifs et émotionnels. Le choix de cette souche est donc scientifiquement pertinent, conforme aux standards de la recherche en neurosciences, et contribue à minimiser les biais expérimentaux tout en assurant le respect du bien-être animal, conformément aux recommandations éthiques et réglementaires en vigueur. Les expérimentations seront menées sur des souris ayant atteint une maturité cérébrale complète. À ce stade, leur système nerveux central est pleinement développé, ce qui permet une évaluation fiable des fonctions mnésiques et cognitives. Par ailleurs, la majorité des études sur la mémoire et l'apprentissage utilisent des souris adultes, ce qui assure une meilleure comparabilité et reproductibilité des résultats obtenus.
Evaluation sur rongeurs de l’immunogénicité d’un vaccin anti-clostridien
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Le contrôle des lots d'un vaccin vétérinaire destiné au marché australien passe par des cobayes, à raison de dix animaux par lot et de trente lots prévus sur cinq ans. 300 cobayes vont être utilisés, tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun reçoit une injection de vaccin au jour 0, puis un unique prélèvement sanguin au jour 42 sous anesthésie profonde, la mise à mort servant à obtenir un volume de sang suffisant. Sur le remplacement, le porteur ne discute aucune méthode de substitution et se borne à indiquer que la procédure est celle qu'exige l'autorité australienne du médicament vétérinaire.
Objectifs
L'objectif de cette étude est d'évaluer la réponse immunitaire de cobayes par la production d’anticorps spécifiques à la suite d’une vaccination contenant des antigènes de Clostridium botulinum.
Bénéfices attendus
Garantir l’efficacité du vaccin anti-clostridien et permettre ainsi sa commercialisation selon les exigences réglementaires australiennes. La vaccination des vaches mères est essentielle pour protéger les veaux contre les diarrhées néonatales, surtout face à l'antibiorésistance et à la demande de pratiques d'élevage plus respectueuses. Bien que pertinente, elle reste sous-utilisée (18,5% en 2019), soulignant la nécessité de promouvoir activement cette prévention vaccinale. Le projet contribue à promouvoir une action préventive par le biais de la vaccination.
Procédures
Les animaux seront vaccinés à J0. La durée de cette vaccination est estimée à 30 secondes maximum par animal. Un unique prélèvement sanguin d’une durée maximale de 2 min est effectué en fin de procédure. Pour ce faire, un protocole anesthésique profond d’une durée de 1 à 3 secondes avec analgésie est mis en place,
Impact sur les animaux
A J0, les animaux pourraient ressentir un léger stress lors de la contention nécessaire à l’injection. De plus, une légère douleur sera ressentie par les animaux lors de l’introduction de l’aiguille. Toutefois, l’ensemble de cette intervention est réalisée par du personnel qualifié et dure généralement moins d’une à deux minutes par animal. Il n’est pas attendu de réaction locale, ni de réaction systémique de la part des cobayes suite à l’administration du vaccin. A J42, le prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie générale avec analgésie, les nuisances engendrées seront donc une légère gène à la contention, un stress de courte durée (30 secondes) au moment de l’injection de l’anesthésiant. L’ensemble de cette intervention sera réalisée par du personnel qualifié et durera environ 3 minutes par animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de la procédure afin d’assurer un prélèvement sanguin suffisant pour les analyses
Remplacement
La procédure est celle requise par les autorités nationales australiennes (Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority, APVMA) et les données sont requises afin de statuer sur la libération des vaccins vétérinaires. La méthode utilisée est celle enregistrée pour tester l’efficacité des vaccins à clostridium botulinum.
Réduction
Le nombre d’animaux à utiliser est déterminé conformément aux exigences réglementaires de l’APVMA. Le test repose sur l’utilisation de groupes de 10 cobayes, soit un groupe de 10 cobayes vaccinés par lot. Il est prévu de contrôler 30 lots de vaccins sur une période de 5 ans. Un total de 300 cobayes est requis au terme de l’étude.
Raffinement
Le bien-être des animaux est assuré par une surveillance continue de leur environnement (température, humidité) et de leur santé (observation quotidienne). Une intervention 24h/24 est prévue en cas de problème technique. Pour éviter toute souffrance aux animaux, le prélèvement sanguin en fin d’étude est réalisé sous anesthésie générale profonde avec analgésie et des points limites précis et spécifiques sont mis en place.
Choix des espèces
Le cobaye est imposé par les textes réglementaires australiens et la bibliographie a démontré l’intérêt du modèle cobaye pour l’espèce bovine. Animaux adultes et sevrés tels que imposés par les textes réglementaires australiens.
Effet du champ magnétique sur le remodelage osseux suite à une greffe osseuse sur défaut critique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Une injection de buprénorphine trente minutes avant, une anesthésie gazeuse de quarante-cinq minutes, un fémur entaillé pour y créer un défaut osseux, une plaque d'ostéosynthèse vissée, puis des injections d'analgésique deux fois par jour pendant trois jours : 32 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié d'entre eux reçoit en plus une greffe osseuse prélevée sur leur propre squelette. Le RNT annonce trente animaux dans sa rubrique consacrée à la réduction, quand le tableau des dommages attendus en déclare trente-deux. Tous sont tués, quatre semaines ou trois mois après la chirurgie, pour que leurs fémurs soient prélevés puis testés en traction et en flexion.
Objectifs
La distraction ostéogénique est une procédure permettant un allongement osseux par allongement d’un cal, qui est la substance fibreuse liant initialement les deux fragments d’une fracture, à la suite d’une ostéotomie, qui est le geste consistant en la réalisation de cette fracture. Cette technique est utilisée pour corriger entre autres des défauts de croissance osseuse ou pour combler les défauts osseux en traumatologie. Afin de faciliter l’activation de la distraction, nous avons développer un distracteur mandibulaire activé magnétiquement. Ce projet est un exemple parmi d'autres de dispositifs médicaux utilisant les propriétés mécaniques et magnétiques des aimants Néodyme. Ces dispositifs induisent la présence d'un champ magnétique statique de l'ordre du Tesla sur des tissus biologiques sains ou en cours de reconstruction, notamment, dans le cas qui nous concerne ici, sur de l'os. Cependant, si le champ statique généré par l’aimant intégré dans un dispositif se situe dans les limites normatives d’innocuité, des articles de la littérature ont observé qu’il pourrait avoir des effets bénéfiques sur le remodelage osseux. La plupart des études ont été menées sur des lignées cellulaires d'ostéoblastes. D'un point de vue macroscopique, des études ont montré que la densité des os augmente en présence de champs magnétiques à tel point qu'un usage thérapeutique est envisagé. L’analyse des caractéristiques biomécaniques, histologiques et volumétriques d’os soumis à un champ magnétique statique permettra une meilleure compréhension et caractérisation de cet effet. Confirmer et identifier le mécanisme clair de cet effet, à savoir le rôle de l'intensité et de la topologie du champ, est la principale motivation du projet dont cette expérimentation animale fait partie. La greffe est une technique très répandue et simple pour traiter les pertes de substance osseuse. L’utilisation in vivo de greffon osseux soumis à un champ magnétique statique permettra d’analyser ces caractéristiques, en s’apparentant le plus à un cal osseux formé lors d’un procédé de distraction. Les fixateurs internes utilisés lors des temps opératoires intègreront ou non des systèmes d’aimants permanents afin d’étudier l’influence d’un champ magnétique statique sur la consolidation osseuse.
Bénéfices attendus
Le bénéfice montré sur une étude in vivo, évaluant l’effet de l’application d’un champ magnétique statique interne sur un greffon osseux protégé par un manchon périosté permet d’envisager le développement de nouveaux dispositifs utilisables en pratique clinique courante entraînant une amélioration de cicatrisation osseuse et donc diminuant le risque d’échec de procédure et le temps de convalescence. Cette recherche s’applique particulièrement à la reconstruction osseuse de patients fragiles ne pouvant bénéficier de procédés de reconstruction lourds (d’un point de vue chirurgical ou anesthésique) en leur proposant une solution alternative sûre et produisant un os de bonne qualité. Par ailleurs, la fabrication de plaques d’ostéosynthèse interne nouvelle génération magnétisées pourrait voir son utilité étendue dans toutes ostéosynthèses avec une accélération du processus de consolidation, même en l’absence de défect osseux.
Procédures
Chaque animal sera soumis une fois à une injection sous-cutanée (moins d'une minute) de buprénorphine 30 minutes avant l’anesthésie, à une anesthésie générale par isoflurane d’une durée de 45 minutes avec administration durant cette période d’une injection (moins d'une minute) sous-cutanée d’antibiotique type céphalosporine, à une intervention chirurgicale avec pour 14 rats la réalisation d’un défaut osseux non critique sur un fémur et pour 16 rats la réalisation d’un défaut osseux critique avec mise en place d’un greffon osseux autologue sur un fémur, et dans tous les cas une fixation par plaque d’ostéosynthèse interne. Au réveil de l’animal, il bénéficiera d’une injection de buprénorphine (moins d'une minute) à 6 heures de la chirurgie puis de manière bi-quotidienne durant les 3 jours post-opératoire. Des injections supplémentaires d’analgésique (moins d'une minute) de manière biquotidienne pourront être réalisés sur signes d’appels. Pour 14 rats, la mise à mort sera faite par une injection intrapéritonéale (moins d'une minute) à 4 semaines de la chirurgie, pour les 16 autres, la mise à mort sera faite par la même technique à 3 mois de la chirurgie. Les animaux seront manipulés quotidiennement afin de vérifier l’état de la cicatrice jusqu’à confirmation d’une bonne cicatrisation et seront pesés trois fois par semaine jusqu’au sacrifice.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une anesthésie gazeuse par isoflurane, une intervention chirurgicale, une injection sous-cutanée d’antibiotique et une injection d’analgésique 30 minutes avant l’intervention, une injection d’analgésique à 6h de la chirurgie et de manière biquotidienne sur les trois jours post-opératoire ainsi qu’une mise à mort médicamenteuse par injection intra-péritonéale. En cas de signes de douleurs, les animaux pourront être soumis à de nouvelles injections d’analgésiques dans les jours suivants. La manipulation des animaux pour leur contrôle clinique peut générer un stress bien que celui-ci soit minime. L’intervention chirurgicale avec défaut osseux stabilisé par ostéosynthèse interne peut induire un stress et entrainer l'apparition d'une légère boiterie, bien que la mise en charge immédiate soit recommandée. La cicatrisation cutanée peut être responsable de démangeaison ou de douleur en cas d’inflammation locale.
Devenir
Pour évaluer l'intérêt de la présence d'un champ magnétique statique dans la réparation osseuse, les os doivent être prélevés, dans ce cas les fémurs, et les animaux mis à mort.
Remplacement
Les méthodes alternatives in vitro ne permettent pas l’analyse des caractéristiques structurelles mécaniques par des tests biomécaniques de traction et de flexion. Elles ne rendent pas compte non plus des modifications osseuses de l’architecture histologique et volumétriques en condition réel avec présence d’inflammation à la suite d’une intervention chirurgicale et de contrainte de pression par remise en charge. L’utilisation des animaux est nécessaire pour cette étude car il est impossible de vérifier in vitro ou par d’autres moyens nos hypothèses. Seuls les prélèvements osseux sur animaux (analyse ex vivo) nous permettront d’étudier simultanément l’effet du champ magnétique sur l’architecture et la mécanique osseuse. Le recours à un modèle animal est indispensable afin d’évaluer les effets du champs magnétiques sur la consolidation osseuse.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est optimisé pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Leur nombre a été restreint au minimum indispensable de façon à obtenir des données nécessaires à l’étude comparative des deux techniques. L’analyse de la littérature nous a permis de définir u nombre d’animaux réduit mais suffisant (n=30 : 14 pour la phase 1 et 16 pour la phase 2) de telle sorte à exploiter statistiquement les résultats obtenus avec les différents outils d’analyses (microCT, test mécanique, examen histologique). La comparaison des valeurs moyennes et des déviations standards obtenues pour chaque paramètre (microstructural, spectral…) fera l’objet de tests statistiques.
Raffinement
La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale. L'anesthésie sera gazeuse avec une induction et un entretien par isoflurane. Une dose d’antalgique est administrée 30 minutes avant la chirurgie en sous cutanée renouvelé ensuite 6 heures après le réveil et de manière bi-quotidienne sur les trois jours post-opératoire. L’animal sera placé dans une enceinte chauffée et surveillé jusqu’à son réveil. Le personnel de l’animalerie et les expérimentateurs assureront une surveillance quotidienne. De la nourriture gélifiée sera placée dans la cage des rats en post-chirurgie pour faciliter la prise alimentaire. Pour éviter les potentiels points limites (perte de poids>20%), les rats seront suivis quotidiennement par la mesure de la prise alimentaire et la mesure du poids corporel sera réalisé 3 fois par semaine (lundi, mercredi et vendredi). S’il y a apparition de points limites, les mesures décidées seront immédiatement mises en œuvre.
Choix des espèces
Le modèle du rat est bien décrit dans la littérature comme le modèle de choix en première intention pour les études animales visant à évaluer la consolidation et la ré ossification des défauts critiques osseux. Les procédures expérimentales sont bien codifiées et maîtrisées au laboratoire. Ces raisons justifient pleinement le choix de ce modèle. Les animaux utilisés seront utilisés à 10-12 semaines.
Identification de biomarqueurs prédictifs pour le traitement personnalisé des cancers du pancréas et du foie par radiothérapie externe ou radiothérapie interne vectorisée EU2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
6 539 souris, dont des immunodéprimées, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une tumeur pancréatique ou hépatique implantée sous la peau ou directement dans l'organe, puis un médicament radioactif ou une séance de radiothérapie externe, des prises de sang et des examens d'imagerie allant jusqu'à une heure de PET-CT ou une heure trente d'IRM. Le bénéfice annoncé, identifier des marqueurs prédisant quels patients répondront à ces radiothérapies, reste entier à démontrer. Sur la réduction, le porteur écrit que le nombre d'animaux sera "limité au strict nécessaire" et que leur bien-être sera "une priorité", sans avancer le moindre calcul justifiant les 6 539 souris.
Objectifs
Les avancées récentes en cancérologie ont considérablement amélioré les options de traitement, notamment en radiothérapie. Parmi les techniques utilisées, il y a la radiothérapie externe, qui cible les tumeurs à l'aide de rayons et la radiothérapie interne, qui consiste à injecter des substances radioactives se fixant directement sur les cellules tumorales. L'objectif principal de ce projet, qui se déroulera sur 2 sites de recherche différents (EU1 et EU2), est d'identifier des biomarqueurs prédictifs de la réponse aux radiothérapies dans des modèles animaux de cancers pancréatique et hépatique. Actuellement, l'absence de biomarqueurs fiables pour évaluer l'efficacité et la toxicité de ces traitements empêche de personnaliser les soins oncologiques. Ce projet vise à relier des marqueurs biologiques à la réponse tumorale et aux effets secondaires des traitements, afin d'adapter ces approches thérapeutiques en clinique. L'utilisation de modèles animaux est essentielle pour se rapprocher des conditions humaines. De plus, nos techniques d'imagerie permettront de suivre l'évolution des biomarqueurs d'intérêt sur le long terme, sans avoir à euthanasier les animaux à chaque étape. Ces outils aideront à identifier des biomarqueurs prédictifs la réponse aux traitements en milieu clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à valider de nouveaux biomarqueurs d’imagerie prédictifs pour mieux identifier les patients susceptibles de bénéficier de la Radiothérapie externe ou de nouvelles approches en Radiothérapie Interne Vectorisée, tout en permettant une évaluation rapide de l’efficacité des traitements.
Procédures
Dans ce projet, des tumeurs pancréatiques et hépatiques seront implantées chez des souris, soit sous la peau (1 minute), soit directement dans l'organe (4 minutes), après anesthésie gazeuse (5 minutes). Certaines souris recevront un médicament radioactif par injection (20 secondes), tandis que d'autres auront un traitement de radiothérapie externe (4 minutes), également sous anesthésie chimique par voie intrapéritonéale (15 secondes). Des prises de sang (15 secondes) seront effectuées pour vérifier l'impact des traitements sur le sang, le foie et les reins. Une partie des souris sera utilisée pour tester l'efficacité des différents traitements, et une autre pour étudier par imagerie des marqueurs biologiques. L’imagerie PET-CT sera réalisée au sein de l’EU1 (1 heure maximum), l’imagerie IRM sera réalisée au sein de l’EU2 (1h30 maximum). En outre, certaines souris permettront de mesurer la répartition du médicament dans différents organe après euthanasie. La croissance des tumeurs sera suivie minutieusement et évaluée deux fois par semaine par des techniques n'induisant pas de nuisances.
Impact sur les animaux
On peut s'attendre à un léger stress dû à la manipulation des animaux. La douleur associée aux injections intrapéritonéales, intratumorales et intraveineuses est équivalente à celle d'une piqüre avec une aiguille. De plus, la douleur générée par les prélèvements sanguins, l'implantation des cellules tumorales sera soigneusement contrôlée. Le suivi du développement tumoral, avec des mesures et observations régulières, garantira que leur augmentation de volume n’entraine pas de souffrance ou de difficulté pour la locomotion. Si nécessaire, des médicaments anti douleurs seront administrés.
Devenir
Les souris seront toutes euthanasiées en fin de procédure expérimentales ou plus précocement sur la base de critères éthiques
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés en laboratoire pour évaluer la cytotoxicité des traitements ainsi que leur impact sur la survie et la prolifération des cellules tumorales. Ces essais ont confirmé l’efficacité des radiopharmaceutiques et des modalités de traitement dans un environnement contrôlé. Ils ont également fourni des informations clés sur les mécanismes d’action des traitements et leurs effets sur les cellules tumorales ainsi que sur les fibroblastes associés au cancer. Cependant, malgré la richesse de ces résultats, il est indispensable de passer à des modèles in vivo, car les tests in vitro ne peuvent pas reproduire la complexité du milieu tumoral ni permettre l'évaluation de l’efficacité thérapeutique par imagerie ou la recherche de biomarqueurs prédictifs dans un contexte vivant. Ainsi, les protocoles qui seront utilisés in vivo reposent directement sur les résultats obtenus lors des tests in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera limité au strict nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Grâce à des techniques d'imagerie non invasive, nous pourrons suivre l'évolution des traitements sans avoir à euthanasier les animaux à chaque étape. Les effets des traitements seront suivis de près pour observer l'évolution des tumeurs et comprendre les effets de chacun des traitements. Tout au long du projet, le bien-être des animaux sera une priorité.
Raffinement
Afin de limiter la douleur et le stress des animaux, nous avons établi des point limites gradés, précis et adaptés pour toutes les procédures mises en oeuvre au cours de ce projet. Si les animaux atteignent ces points limites, cela constitue un critère d’arrêt de l’expérimentation et les animaux seront euthanasiés. Une surveillance minutieuse des animaux sera réalisée (suivi journalier du poids, du volume tumoral et du comportement) afin réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux. En cas de douleur, un traitement antidouleur adapté sera donné. Concernant l’enrichissement du milieu, les souris disposent de carrés en cellulose pour la formation d’un nid commun confortable, de baguettes en bois qu’elles peuvent ronger. En cas d’isolement forcé d’une souris dans une cage, un abri supplémentaire sera également fourni. Certains animaux utilisés dans ce projet n’ont quasiment pas de système immunitaire, ils seront donc hébergés dans des conditions sanitaires strictes. Les animaux seront transportés par un transporteur spécialisé, dans des boîtes de transport ventilées, avec de la litière, de l’hydrogel et de la nourriture. Le trajet sera court et ne dépassera pas 30 minutes pour limiter leur stress.
Choix des espèces
La souris est un mammifère suffisamment proche de l’espèce humaine d’un point de vue physiologique et la souris immunodéprimée est un bon modèle pour l’étude de la cancérologie humaine. Les animaux, âgés de 5 semaines, seront utilisés après une période d’acclimatation d’une semaine après la réception. Ils seront alors âgés de 6 semaines, âge où l’on observe une forte incidence de prise de greffe et une bonne homogénéité de réponse.
Caractérisation du rôle de la phospholipase A2 sécrétée de groupe 5 dans un modèle murin de sclérose en plaques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pesées, scorées et surveillées tous les jours week-ends compris à partir du septième, les souris reçoivent eau et nourriture en gel quand leurs troubles moteurs les empêchent de s'alimenter. 3 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La maladie, proche de la sclérose en plaques, est déclenchée par un rasage et deux injections sous anesthésie, suivies d'une troisième deux jours plus tard, avec une paralysie partielle des membres postérieurs et une perte de poids attendues entre le huitième et le dix-huitième jour. Tout cela pour caractériser le rôle, "totalement inconnu" selon le porteur, d'une enzyme dans deux régions du cerveau, l'identification de cibles thérapeutiques restant une perspective lointaine.
Objectifs
Les phospholipases A2 sécrétées sont des enzymes clés dans le métabolisme lipidique. Chaque enzyme présente des localisations tissulaires et cellulaires uniques ainsi que des propriétés enzymatiques spécifiques, ce qui suggère des rôles biologiques distincts et complexes. Récemment, nous avons découvert qu'une de ces phospholipases sécrétées était exprimée dans 2 régions particulières du cerveau de souris: les plexus choroïdes, qui forment l'interface entre le sang et le liquide cérébrospinal et l'éminence médiane, un organe situé à la base de l'hypothalamus servant de barrière par une communication étroite entre les boucles de capillaires fenêtrés et une population de cellules gliales spécialisées, les tanycytes. Nous souhaitons donc mener des études afin d’étudier le rôle de cette phospholipase dans les processus neuro-inflammatoires et plus spécifiquement dans un modèle murin de sclérose plaques. Si son implication est avérée, nous étudierons alors le potentiel d'un inhibiteur pharmacologique sur ces phénomènes.
Bénéfices attendus
Il est important de mener des recherches approfondies pour comprendre le rôle encore totalement inconnu de cette phospholipase dans le cerveau et en particulier dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un phénomène pathophysiologique commun à un grand nombre de pathologies du système nerveux, telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson et l'accident vasculaire cérébral. Cette phospholipase est une enzyme déjà impliquée dans la régulation de l'inflammation en périphérie, mais son rôle dans le cerveau reste largement méconnu. De par son expression très localisée dans ces 2 régions du cerveau chez la souris, comprendre comment cette phospholipase contribue aux processus neuroinflammatoires dans un modèle murin de sclérose en plaques aiderait à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de cette pathologie.
Procédures
Induction de la pathologie avec 1 rasage et 2 injections sous anesthésie (1 fois pendant x 15min) puis 2 jours après : 1 injection sur animal vigile (1 fois pendant x 30 secondes). Génotypage des souris : un prélèvement de queue sera réalisé sur animal vigile (1 fois pendant 10 secondes).
Impact sur les animaux
Biopsie pour génotypage : stress inhérent à la préhension et contention et douleur légère de courte durée lors du prélèvement. Induction de la pathologie : douleur légère de courte durée suite aux injections. Pathologie : entre 8 à 12 jours suivant la phase d’induction, apparition de déficits moteurs des membres inférieurs (paralysie partielle induisant une mobilité réduite et une perte de poids progressive jusqu'à 18 jours post-induction) puis amélioration avec régression des signes durant 1 semaine suivie d’une phase de léger rebond.
Devenir
Après leur production, tous les animaux en expérimentation seront euthanasiés afin de collecter les organes d’intérêt pour réaliser nos dosages et observations histologiques.
Remplacement
Notre projet se base sur des données de transcriptomique spatiale disponibles publiquement qui montrent l'expression ciblée et spécifique d'une phospholipase dans certaines zones cérébrales. Si certaines de ses fonctions sont connues en périphérie (coeur, poumons...), rien n'est encore connu à ce jour sur ses fonctions dans le cerveau, et en particulier sur son rôle dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un processus complexe qui fait intervenir de nombreux acteurs cellulaires et moléculaires d'origine cérébrale (microglie, astrocytes...) et périphérique (cellules immunes sanguines) ainsi que les structures d'interface entre le sang et le cerveau (barrière hématoencéphalique et barrière sang-liquide cérébrospinal). Il s'agit d'un phénomène complexe et multisystémique qui ne peut être modélisé in vitro, in silico ou ex vivo. Ces questions ne peuvent trouver de réponse qu’en étudiant la physiologie d'un organisme vivant entier et la souris est un modèle de choix.
Réduction
Nous utiliserons des mâles et des femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre. Nous avons également pu réaliser une étude pilote qui a permis de mettre en évidence un léger retard dans l’induction de la phase inflammatoire, une absence de la phase de rebond et une plus forte perte de poids dans les phases de rémission partielle et rebond chez les souris KO. L’analyse statistique de cette étude nous a donc permis d’évaluer la puissance de cet effet et nous indique de travailler avec des groupes expérimentaux de 10 souris par groupe.
Raffinement
Le bien-être animal est une préoccupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (cachette, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés à 5 individus par cage dans un local à température contrôlée avec un cycle lumière/obscurité de 12 heures. Les souris auront libre accès à l'eau et à la nourriture. Nous serons aussi particulièrement vigilants à l'apparition de tout signe évocateur d'une souffrance animale. Les injections seront réalisées par des opérateurs expérimentés. Les animaux seront suivis sur plusieurs critères, comme le changement de poids corporel, l'apparence physique, et le comportement. Les points limites établis seront scrupuleusement respectés en cas de nécessité. Après immunisation, les souris sont surveillées tous les jours, week-end compris à partir de J7 post immunisation. Elles sont pesées, scorées et de la nourriture et de l’eau gélifiée sont ajoutées dans la cage pour leur permettre de s’hydrater et s’alimenter facilement malgré leurs problèmes de motricité. Enfin, il est à noter que les animaux seront anesthésiés lors de l’immunisation et avant leur mise à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour caractériser les fonctions des phospholipases A2 sécrétées. Pour l’une de ces phospholipases, des données récentes sur le cerveau de souris ont montré que son expression est localisée dans des régions très spécifiques, comme chez l'Humain. Les souris déficientes pour ce gène nous permettront donc de tester notre hypothèse de l'implication de cette enzyme dans les processus neuro-inflammatoires, en modulant notamment la composition du liquide cérébrospinal et le recrutement de cellules immunes périphériques. Des études sur l'expression génique de cette phospholipase nous indique qu'elle ne varie pas significativement chez la souris en fonction de l'âge. De ce fait, nous utiliserons préférentiellement des souris jeunes adultes de 8 à 20 semaines pour l’induction de la pathologie. Enfin, le génotypage des animaux sera réalisé sur des souriceaux de 21 jours.
Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’induction d’une immunité protectrice suite à un traitement par anticorps monoclonaux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des souriceaux sont infectés puis reçoivent des injections à trois reprises, aux jours 0, 2 et 5, avant un prélèvement terminal. 216 souris âgées de 8 à 30 jours vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs organes, dans des procédures classées d'un niveau de souffrance léger. L'objectif est de comprendre comment un traitement par anticorps monoclonaux déclenche une immunité durable, afin d'améliorer de futures immunothérapies antivirales. Le RNT ne nomme ni le virus, ni l'anticorps, ni la pathologie induite, et affirme qu'aucun effet indésirable n'est attendu au motif que la procédure s'arrête avant l'apparition des symptômes.
Objectifs
Les anticorps monoclonaux (AcM) sont des molécules dérivées du système immunitaire qui ont un fort potentiel thérapeutique (thérapies ciblées). Une quarantaine sont utilisés pour traiter le cancer et les maladies inflammatoires et plus de 300 sont en cours de test clinique. Ils sont maintenant aussi considérés avec un intérêt grandissant pour traiter les infections virales graves comme celles par le VIH (virus de l’immunodéfience humaine), Virus de la grippe, Ebola, Zika, .... Cependant, leurs conditions d’utilisation ne sont pas encore optimisées. L’amélioration des immunothérapies par des AcM est donc un enjeu médical majeur. L'une des découvertes importantes de ces dernières années a été la mise en évidence que le traitement par des AcM des animaux infectés et/ou développant des tumeurs, peut induire une immunité protectrice à long-terme. En d'autres termes, les animaux infectés, ou présentant des tumeurs, et traités par AcM survivent sans signes pathologiques grâce à l'induction d'une forte réponse immunitaire protectrice dirigée contre le virus et/ou la cellule tumorale. Dans ce cadre, il est maintenant important d’idéntifier les mecanismes impliqués afin d'optimiser, à terme, l’efficacité thérapeutique des futures immunothérapies par AcM. Ceci, qui est le but principal de l’ensemble de nos recherches, n’est pas réalisable chez l'Homme. Pour progresser dans cette perspective, les expérimentations animales sont donc indispensables.
Bénéfices attendus
Le projet dévrait permettre d'identifier un rôle clé des IFN-I dans l'induction d'une réponse immunitaire antivirale. Ceci pourrait permettre le développement d'immunothérapies antivirales améliorées basées sur les IFN-I.
Procédures
La procédure inclut des injections à jour 0, jour 2 et jour 5, et des prélèvements terminaux. La durée des injections est de moins de 5 secondes chacune.
Impact sur les animaux
Le projet inclut seulement une procédure de degré léger. On ne s'attend pas à des effets indésirables particuliers sur les animaux car la procédure est arrêtée avant le dévelopement de la pathologie et l’apparation des symptômes. Les seuls effets indésirables potentiels se limitent aux conséquences d'une piqûre d'aiguille au niveau de l'abdomen (irritation très locale et temporaire).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les organes d'intérêt.
Remplacement
Le but du projet est d’identifier les mécanismes impliqués dans l’induction d’une immunité antivirale protectrice suite à un traitement par anticorps monoclonaux (AcM) afin d'optimiser, à terme, l’efficacité thérapeutique des futures immunothérapies par AcM. Ceci nécessite un modèle expérimental doté d’un système immunitaire complexe (et complet) et permettant l’étude intégrée de la réponse immunitaire dans un véritable contexte pathologique. Ceci étant difficilement possible chez l'Homme, afin de progresser dans cette perspective les expérimentations animales sont indispensables. Des méthodes alternatives (études in vitro) peuvent être complementaires mais ne peuvent pas se substituer à l’utilisation des animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux a été défini grâce à un logiciel spéifique pour réduire au maximum leur nombre : 12 souris par condition de traitement sont nécessaires pour atteindre une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Toutes les expériences seront réalisées à des temps précoces après infection et traitement, dans la phase pendant laquelle les animaux ne présentent aucun signe pathologique. Les actes techniques réalisés (injections) sont peu invasifs et conformes aux récommendations des textes de référence. Aucun signe de souffrance (changement de comportement, poil hérissé, perte de poids,….) n’est observé après la réalisation de ces actes. Des mesures destinées à réduire la contrainte des animaux ont été prévues : enrichissement du milieu (carrés de cellulose, cabanes, …). Tout au long des expériences, une observation régulière du bien être des souris sera effectuée. Tout animal présentant un événtuel signe de souffrance sera soigné ou euthanasié.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris pour lesquels des données scientifiques de la réponse immunitaire sont bien établies et des nombreux outils sont disponibles pour étudier de façon approfondie la réponse immunitaire. Le projet est basé sur l’utilisation d’une souche de souris présentant un système immunitaire complet ainsi qu’une souche dérivée dont les animaux ont été génétiquement modifiés pour l’inactivation du récepteur étudiét. A noter que cette dernière ne présente pas un phenotype dommageable et ne nécessite pas un hébergement protégé. Le choix de ces souches est justifié par leur système immunitaire compétent et pour leur susceptibilité à l’infection dans le modèle choisi. Le animaux seront utilisés à partir de 8 jours post-naissance jusqu'à 30 jours post-naissance. Plus précisement, les animaux doivent être infectés à cette âge pour avoir des résultats reproductibles en ce qui concerne la propagation virale ainsi que l’initiation et le développement de la pathologie.
Etude de l’hypertension artérielle pulmonaire idiopathique chez le rat et l’hypertension pulmonaire associée à l’hypoxie chronique chez le rat et la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système respiratoire
Rats : 1500
1 500 rats et 1 000 souris vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie d'entre eux passant trois semaines enfermés dans un caisson à atmosphère appauvrie en oxygène. Les autres reçoivent une injection destinée à déclencher une hypertension pulmonaire en quatre semaines. Viennent ensuite une échographie, une thermodilution, une mesure de pression artérielle pulmonaire et un prélèvement sanguin, tous sous anesthésie, avant le prélèvement du cœur et des poumons. Le porteur indique que les animaux deviennent essoufflés et inactifs mais estime la souffrance modérée puisqu'ils ne seront pas soumis à l'effort, et renvoie les éventuels essais cliniques à un horizon "plus long terme".
Objectifs
L’hypertension pulmonaire (HTP) est une maladie grave, caractérisée par une élévation de la pression artérielle pulmonaire qui conduit à une hypertrophie cardiaque droite, puis à une insuffisance cardiaque droite, à l’origine du décès des patients. Les traitements disponibles actuellement ne sont pas curatifs. La recherche est donc très active dans l’identification de nouvelles cibles afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques à visée curative. Pour cela, des modèles animaux pertinents sont indispensables. L’objectif de ce projet est donc d’utiliser des modèles animaux (rats, souris) d’HTP expérimentale classiquement utilisés dans la littérature et au laboratoire de façon à pouvoir s’appuyer sur de nombreuses données déjà acquises. Il existe différents type d’HTP chez l’Homme et nous allons donc utiliser deux modèles animaux pour étudier d’une part l’HTP associée à une hypoxie chronique (HC) similaire aux HTP associées aux maladies respiratoires hypoxémiantes (asthme, bronchite chronique, fibrose…) et d’autre part, l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) induite par une injection d'une substance pharmacologique pour étudier l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) idiopathique (de cause inconnue). A ce jour aucune lignée cellulaire ne rassemble toutes les caractéristiques pathophysiologiques de l’HTP donc nous avons besoin d’utiliser des animaux notamment pour mieux connaitre les mécanismes de cette pathologie ce qui permettra ensuite de tester de potentiels nouveaux traitements et d’évaluer leurs potentiels effets bénéfiques et/ou effets secondaires.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra à court terme de mieux comprendre les mécanismes associés à la pathologie de l’HTP/HTAP. Cette étude permettra également de mettre en évidence l’effet thérapeutique de substances pharmacologiques sur ces divers mécanismes mis en jeu. L’efficacité de traitements préventifs versus curatifs seront mis en évidence ainsi que d’éventuels effets secondaires. Si les études sont positives, des études cliniques pourront être envisagées à plus long terme sur les substances bénéfiques identifiées de façon à mettre en place un traitement plus efficace avec un rapport bénéfice-risque minimum pour les patients et adapté au type d’hypertension pulmonaire HTP et/ou HTAP.
Procédures
Pour obtenir le modèle de rat ou souris hypoxiques chroniques, les animaux sont maintenus dans un environnement où l’air contient moins d’oxygène pour une durée de 3 semaines. Pour le modèle d’HTAP idiopathique chez le rat, une seule injection d’une substance pharmacologique appropriée sur animal vigile va induire au bout de 4 semaines de l’HTAP idiopathique. Le potentiel thérapeutique de substances pharmacologiques sera testé sur animal vigile. La fréquence d’injection et donc le nombre d’injections sera ajustée en fonction de la substance considérée. Lorsque l’HTP/HTAP est installée, des mesures in vivo sont effectuées sur chaque animal : -des mesures échographiques sous anesthésie (1 fois sur chaque animal, durée 10 minutes) -des mesures de thermodilution sous anesthésie (1 fois sur chaque animal, durée 15 minutes) -des mesures de pressions artérielles pulmonaires sous anesthésie (1 fois sur chaque animal, durée 20 minutes) -un prélèvement de sang sous anesthésie (1 fois sur chaque animal, durée 5 minutes) -après euthanasie, prélèvement du cœur et des poumons (1 fois sur chaque animal, durée 5 minutes)
Impact sur les animaux
Chez l’homme, l’HTP/HTAP n’induisent pas de souffrances élevées mais plutôt une gêne respiratoire exacerbée lors d’un effort. Chez l’animal il a été noté une légère dyspnée et les rats/souris sont généralement assez inactifs. Etant donné que les animaux ne seront pas soumis à l’effort, la souffrance est considérée comme modérée dans ce type de protocole d’induction d’une maladie. Bien qu’il n’y ait pas de perte de poids, il y a une prise de poids moindre lors de la mise en place de l’HTP/HTAP chez les animaux. Les points d’injection des substances et solvants peuvent développer une inflammation locale. Ils seront donc contrôlés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés de façon à récupérer le cœur et le poumon pour faire diverses analyses.
Remplacement
Il est indispensable de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu dans cette maladie afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, et seules des expérimentations in vivo chez l’animal pourront permettre d’atteindre ce but. Il est très difficile d’obtenir du tissu de patient souffrant d’hypertension pulmonaire. De plus, étant donné qu’il existe de nombreux types d’HTP associées à diverses maladies (respiratoires hypoxémiantes notamment), il est très difficile d’obtenir des résultats reproductibles sur ce type de tissu (provenant de patients ayant subis une greffe de poumon). Les cellules en culture nous apportent des informations qui doivent être vérifiées in vivo ou in vitro sur des cellules ou des tissus fraichement isolés car le phénotype des cellules change avec les conditions de culture. De plus, cette pathologie implique plusieurs organes et seul l’animal entier permet les interactions entre ces différents organes.
Réduction
Pour limiter le nombre d'animaux : (1) les rats contrôles utilisés seront les mêmes pour les deux type d’HTP, (2) une partie des utilisateurs utiliseront le poumon droit et l’autre partie des utilisateurs utilisera le poumon gauche (dans tous les cas les deux poumons seront utilisés), (3) une planification des expériences sera établie au long de chaque année d’expérimentation pour optimiser au mieux les techniques réalisées sur chaque animal avec utilisation de cellules en culture et enfin, (4) parallèlement à ce protocole, des études seront réalisées sur des cellules d’artères pulmonaires humaines exposées à l’hypoxie et étirées in vitro pour simuler l’HTP hypoxique. Quatre statutaires (et leurs étudiants) travaillent sur ce projet donc l’utilisation des animaux sera optimisée et en concertation avec tous les utilisateurs. Des précautions seront prises pour éviter les biais expérimentaux (travail en aveugle, partage des tissus et/ou cellules issues de ces tissus). L’estimation du nombre d’animaux est basée sur les analyses des études préalablement menées au laboratoire, en accord avec les données de la bibliographie, compte tenu des quantités de tissu nécessaires et de la taille requise des échantillons pour une analyse statistique pertinente dans ce type de recherche.
Raffinement
Des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Le caisson hypobare sera ouvert 3 fois par semaine afin de renouveler l’eau et la nourriture, et d’effectuer le change de la litière une fois par semaine. Un système automatisé permet de modifier la pression atmosphérique progressivement et automatiquement pendant 45 minutes pour le retour à la pression atmosphérique normale ou la mise en hypobarie. Le caisson et les cages sont transparents ce qui permet de surveiller les animaux. Les animaux contrôles seront juste placés dans leurs cages habituelles. A l’occasion de l’ouverture du caisson (3 fois par semaine), tous les animaux seront pesés. Si le décès survenait avant la fin du protocole, le protocole serait également modifié ou arrêté. En cas de détection de signe de douleur, dans un premier temps, une administration d’antalgique sera réalisée. Lors de l’anesthésie un tapis chauffant sera utilisé pour le bien-être de l’animal. Le degré d’anesthésie sera surveillé en permanence.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont des espèces classiquement utilisées pour le développement de modèles d’HTP. De plus, le laboratoire utilise ces espèces depuis plusieurs années, et dispose donc de nombreuses données sur lesquelles s’appuie le présent projet. Le choix du rat est également justifié par le fait que le modèle d’HTAP fonctionne difficilement chez la souris. Néanmoins, l’utilisation de la souris permet d’envisager l’utilisation de modèles transgéniques qui sont moins nombreux chez le rat et qui sont nécessaires à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires. L’HTP/HTAP sont des pathologies de l’adulte donc nous utilisons des animaux adultes en fin de protocole.
Evaluation de l’efficacité anti-tumorale de vaccins thérapeutiques ciblant des antigènes porteurs d’épitopes restreint au CMH-I humains
- Recherche appliquée
- Cancers
Même les souris dont la tumeur régresse totalement sont tuées, au plus tard trente jours après la fin du traitement, parce que leur système immunitaire stimulé fausserait d'autres expériences. 1 240 souris transgéniques porteuses de molécules humaines de présentation des antigènes vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 224 d'entre elles et modéré pour 1 016. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous anesthésie, jusqu'à douze injections supplémentaires, six passages en imagerie et une mesure de la tumeur au pied à coulisse trois fois par semaine. Le porteur affirme qu'aucun modèle non animal ne reproduit la complexité du système immunitaire face à une tumeur, et présente ces souris transgéniques comme les seules à mimer la présentation des antigènes humains.
Objectifs
L'objectif de cette étude est d’évaluer le potentiel anti-tumoral de vaccins basés sur des vecteurs particuliers.. Pour ce faire, nous utiliserons des lignées murines transgéniques exprimant de manière constitutive des molécules humaines de présentation des antigènes. Bien que ces modèles aient été largement validés au cours des 20 dernières années, plusieurs limitations restreignent leur pertinence pour l’étude de l’immunité anti-tumorale : Afin de surmonter ces limites, nous proposons de tester un modèle murin hybride permettant d’étudier la réponse anti-tumorale induite par ces vaccins. Nos travaux se dérouleront en deux étapes préliminaires : 1. Génération de lignées tumorales murines 2. Génération de lignées de souris qui permettra l’implantation de tumeurs murines. Ces modèles seront ensuite utilisés pour les études suivantes: 1. Évaluer l’immunogénicité des vecteurs vaccinaux et démontrer leur capacité à induire une réponse anti-tumorale dans un contexte antigénique humain. 2. Mesurer l’efficacité de cette réponse dans l’élimination des tumeurs exprimant l’antigène ciblé. 3. Étudier la synergie entre ces vaccins et un autre traitement antitumoral.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont la preuve du concept d'utilisation des vecteurs dans la vaccination contre le cancer. De fait, les vecteurs génétiquement modifiés se sont révélés sûrs et efficaces comme vaccin contre la Covid-19 et d'autres agents pathologiques. Nous espérons prouver que ces vaccins pourraient être plus efficaces que d’autres vaccins. Les avantages à long terme sont l'utilisation de ces vaccins en clinique pour guérir les cancers présentant un certain type de mutation.
Procédures
Procédure 1 : 1x Marquage à l’oreille sur animaux vigiles (quelques secondes) 1x Prélèvement de sang sur animaux vigiles (quelques secondes) Procédure 2 : 1x Marquage à l’oreille sur animaux vigiles (quelques secondes) 1x Injections sur animaux anesthésiés (quelques secondes) Procédure 3 : 1x Marquage à l’oreille sur animaux vigiles (quelques secondes) 2x Injections sur animaux anesthésies (quelques secondes) 2x Anesthésie gazeuse (quelques minutes) 3x par semaine : Mesure de la tumeur sous contention (1 minute) Procédure 4 : 1x Marquage à l’oreille sur animaux vigiles (quelques secondes) 2x Injection sur animaux anesthésies (quelques secondes) 6x Injections sur animaux vigiles (quelques secondes) 1x Anesthésie gazeuse (quelques minutes) 3x par semaine : Mesure de la tumeur sous contention (1 minutes) Procédure 5 : 1x Marquage à l’oreille sur animaux vigiles (quelques secondes) 2x Injection sur animaux anesthésies (quelques secondes) 12x Injections sur animaux anesthésiés (quelques secondes) 7x Anesthésie gazeuse (quelques minutes) 6x Mesure en imagerie (quelques minutes)
Impact sur les animaux
Les souris ressentiront une légère douleur au moment de l'injection du petit volume de vaccin, ou de l’injection des anticorps car les injections se font sur animaux vigiles sous contentions. Les injections en intra-péritonéal des anticorps se font sur animaux vigile et ce traitement n’a pas d’effet adverse chez la souris. Les injections de vecteurs se font sur animaux vigiles et nos précédentes expériences montrent que ces injections n'induisent aucune pathologie chez la souris. Les injections de cellules tumorales sur animaux anesthésié par exposition. Normalement, ce type d’anesthésie n’induit aucune séquelle aux animaux. La croissance de la tumeur est bien tolérée par les souris, mais peut dans certains cas s’associer à une perte de poids, une limitation de leur mobilité voire des lésions cutanées. Lors du suivi du développement tumoral par imagerie, l’injection de l’agent de révélation à la dose utilisée n’induit aucune pathologie chez l’animal. La mesure est non-invasive et donc n’induit aucun mal-être sur l’animal qui est à ce moment sous anesthésie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car le développement des tumeurs étant irréversible, les animaux seront mis à mort dans toutes les expérimentations. Si les animaux atteignent une régression totale de la tumeur, les animaux seront mis à mort au bout de 30 jours maximum après la fin du traitement car ils ne peuvent pas être réutilisé pour d’autres expérimentations. La stimulation du système immunitaire induite par l’implantation de la tumeur peut induire des biais importants pour toutes autres études.
Remplacement
A ce jour, il n’existe pas de modèles expérimentaux non-animal permettant de mimer efficacement la complexité du système immunitaire et son interaction avec le développement des tumeurs. La souris est un modèle de prédilection pour ce type d’étude par rapport aux autres animaux de par sa facilité d’élevage, de l’existence d’outils permettant une analyse en détail du système immunitaire et des corrélats pouvant être réalisées avec les tumeurs chez l’homme. Il existe des modèles d’induction et stimulation de réponses spécifiques chez l’homme sur des cellules dérivées du sang périphérique mais seuls les animaux transgéniques permettent une analyse de la réponse immunitaire cellulaire restreinte aux complexes de présentation d’antigène chez l’Homme dans le contexte d’un développement d’une tumeur. Un maximum d’étapes de validation de l’efficacité des produits développés dans le laboratoire seront effectués in vitro sur des lignées cellulaires ou des cellules avant injection chez l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque expérience est déterminé en prenant en compte que le développement d’une tumeur et son interaction avec le système immunitaire comporte une large variabilité entre les individus, comme chez l’homme. En choisissant des animaux d’âge proche, il est possible de réduire au maximum cette variabilité. En s’appuyant sur des résultats antérieurs obtenu par notre groupe et une approche statistique, il a été possible d’anticiper le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables et répétables sur les différents paramètres de l’étude. Le projet implique l’évaluation de plusieurs vaccins dans un premier temps puis la focalisation sur la description du meilleur dans un second temps. Cette sélection rapide permettra de poursuivre leur caractérisation avec un minimum de groupes et donc d’animaux. Pour calculer la taille des groupes de souris injectées par les vecteurs, nous avons utilisé les moyennes et écart-types de croissance tumorales d’expériences antérieures obtenues. La taille des effectifs a été évalué par un biostatisticien afin de prendre en compte et prévenir tous biais expérimentaux permettant de réduire au minimum le nombre de souris utilisées tout en assurant l’obtention de résultats significatifs.
Raffinement
La croissance tumorale peut avoir un effet néfaste sur la santé de l’animal. Le site d’injection pour l’implantation se fait sur le flanc droit afin d’avoir un impact minimal sur les capacités motrices de l’animal et assurer un suivi visuel simple et régulier (3-4 jours) du développement de la tumeur (mesure de la taille de la tumeur au pied à coulisse) et une prise de décision rapide en cas d’apparition d’un trouble chez l’animal. Ces troubles peuvent être physiques (difficulté de se déplacer, lésion sur le corps) ou comportementaux (isolation, prostration). Grace à une documentation importante des modèles tumoraux utilisés chez la souris, il est possible d’identifier, de prévenir une partie de ces troubles (lésions cutanées légères nécessitant un traitement) ou d’intervenir (surveillance accrue ou mise à mort) si une aggravation est observée et non réversible. La majorité des procédures implique une mise à mort précoce de l’animal afin d’étudier la tumeur et son système immunitaire mais, dans certaines procédures, les animaux sont conservés pendant une plus grande période impliquant le développement de tumeurs de tailles importantes. Dès l’apparition de signes cliniques d’un impact léger de la tumeur sur la santé de l’animal, du gel hydrique sera ajouté dans la cage pour faciliter leur alimentation et une litière douce remplacera la litière classique dans le cas où les tumeurs induisent des lésions cutanées. Le point limite des implantations a été défini car, à ce stade la taille de la tumeur induit une gêne chez l’animal trop importante.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est proche du système immunitaire humain. Il existe de nombreux modèles de tumeurs qui peuvent être utilisés chez la souris pour tester nos stratégies anti-tumorales. Les souris transgéniques utilisées sont les seuls modèles animaux permettant de mimer la présentation des antigènes chez l’Homme. De plus, des études précédentes montrent que les vecteurs utilisés sont immunogènes chez la souris et de nombreux outils sont disponibles pour étudier la réponse immunitaire. Des souris de 5-6 semaines d’âge seront utilisées. Après une semaine de stabulation, les souris seront utilisées pour l’étude. Dans le cadre des souris issues des croisements réalisés en interne, nous étendrons cette période à 5-10 semaines à causes des contraintes liées à la gestion des effectifs. Il est admis qu’à partir de l’âge de 5 à 6 semaines, le système immunitaire des petits rongeurs est considéré comme mature et que les réponses immunitaires induites peuvent être considérées comme comparables à celles induites pendant la durée de vie d’adulte.
Effet du blocage de la triglyceridémie sur la réaction microgliale cérébrale.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un cathéter est posé chirurgicalement dans l'estomac de chaque souris, qui passe ensuite onze jours seule en cage avant de recevoir un repas perfusé directement dans l'estomac pendant trois heures. 220 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'étude porte sur la réaction inflammatoire qui suit un repas gras chez "l'individu sain dans un contexte de physiologie normale", alors que les animaux observés sont opérés, isolés et alimentés par sonde. Le sang entier et le cerveau doivent être prélevés, ce qui impose la mise à mort de chaque animal.
Objectifs
L’existence de la réaction inflammatoire après repas (PIR) systémique est maintenant bien documentée. En revanche, ses effets sur l’organisme et les mécanismes biologiques sous-jacents induisant la PIR sont encore mal connus. La PIR apparaît chez l’individu sain dans un contexte de physiologie normale. Elle se caractérise par l’augmentation transitoire de facteurs inflammatoires circulants après un repas, qui est exacerbée lors d’une consommation d’un repas gras. Récemment, il a été montré que la PIR se développait aussi dans le cerveau, elle se caractérise par une activation des cellules spécifiques chez l’individu sain en réponse à un repas gras. Cette réponse est visible 3 heures après le début du repas, et elle se produit dans une structure impliquée dans la régulation de la prise alimentaire. Les médiateurs biologiques qui déclenchent la PIR cérébrale ne sont pas identifiés. Une hypothèse serait que les lipides nutritionnels qui se retrouvent dans la circulation générale après digestion et absorption soient capables de stimuler la réponse des cellules du cerveau cependant d’autres facteurs circulants après un repas pourraient aussi activer la PIR. La stratégie consistera à manipuler la concentration de lipides dans le sang postprandiale et à mesurer la réponse cellulaire cérébrale. La concentration de lipides dans le sang sera suivie par analyse biochimique sanguine, et la réponse cellulaire cérébrale sera mesurée par microscopie sur coupes de cerveau. Nous utiliserons : une solution de nutrition à base d’un régime enrichi en gras, elle sera perfusée dans le tube digestif, ce qui permettra d’élever artificiellement les lipides plasmatiques en l’absence de prise de repas et un agent pharmacologique qui limitera cette élévation des lipides et nous permettra de mettre en évidence une action des autres facteurs sur l’activation de la PIR. Un dosage sanguin des triglycérides au cours du temps sera réalisé aux temps : T0, T1h, T2h, et T3h. Les cerveaux de ces animaux seront étudiés après mise à mort afin d’analyser la réponse cellulaire cérébrale dans différentes conditions. 220 souris seront utilisées dans ce projet.
Bénéfices attendus
Les résultats permettront de mieux comprendre les déterminants de la PIR cérébrale chez l’individu sain, et donnera des informations nouvelles sur l’impact des lipides nutritionnels sur le cerveau. Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le contrôle de l’appétit, et pourrait permettre de mieux comprendre les troubles du comportement alimentaire tels que la boulimie, l’hyperphagie, ou l’anorexie.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie qui durera 30 minutes pour la mise en place du cathéter gastrique. De plus, ils seront placés dans des cages individuelles durant 11 jours. Le jour de l’expérience ils recevront un traitement dans l’estomac (temps = 1.5 minutes) puis la perfusion du repas dans l’estomac dure de 0 à 3 heures. La contention des animaux et les injections pour l’anesthésie générale avant la mise à mort représentent des nuisances sur les animaux dans ce projet. Ces injections seront réalisées une seule fois par animal.
Impact sur les animaux
La chirurgie pour la mise en place du cathéter gastrique peut provoquer les nuisances suivantes : - Hypothermie transitoire, induite par l’anesthésie générale - Douleurs post-chirurgie transitoires, induites par la chirurgie - Trouble potentiel du comportement alimentaire et du métabolisme, induit par la chirurgie affectant le tube digestif - Stress lié à l’isolement en cage individuelle - Stress lié à la contention des animaux et aux injections d’anesthésique et de sédatifs avant la mise à mort. Ces injections seront réalisées une seule fois par animal
Devenir
L’ensemble des animaux sera mis à mort, en effet la totalité du sang et le cerveau doivent être prélevés.
Remplacement
Cette étude nécessite l’utilisation de modèles expérimentaux vivants. En effet, il n’existe pas actuellement de méthodes ou de modèles de substitution permettant d’étudier l’équilibre énergétique et le dialogue inter-organes d’un point de vue intégré. De plus, les réponses comportementales autonomes et les sensations de faim et de satiété que nous souhaitons étudier représentent des paramètres complexes qui ne sont pas modélisables. Ainsi ce projet sera réalisé chez la souris, qui constitue un modèle de référence pour les études métaboliques et neurophysiologiques. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire.
Réduction
Le fait de travailler avec des animaux standardisés (sexe, âge, et fond génétique maitrisés) dans des conditions d’élevage standardisées (environnement, nutrition, intervention humaine) est un élément qui permet de réduire la variabilité interindividuelle, et donc de réduire les effectifs nécessaires dans l’étude. Nous utiliserons des tests statistiques permettant d’identifier de manière optimale les différences significatives entre les groupes expérimentaux, ce qui permet enfin de mener des études conformes sur des effectifs réduits
Raffinement
Depuis l’arrivée des animaux dans l’animalerie, tout est mis en place pour réduire la souffrance et l’angoisse des animaux. Les animaux seront hébergés dans un environnement calme, enrichi, et placés dans une pièce en cycle jour-nuit 12h-12h (cycle inversé permettant d’étudier les animaux pendant leur phase active, avec extinction des lumières à 10h30). L’enrichissement de l’habitat sera fait grâce à des dômes de nidification et carrés de coton ainsi que des frisures de papier qui permettent aux animaux de se cacher. Un suivi quotidien sera assuré pour veiller au bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire. Enfin, cette espèce a été bien étudiée par la communauté scientifique. Les expériences seront réalisées sur des souris adultes mâles, âgées de 8 semaines au moins. D’un point de vue scientifique, la PIR se développe uniquement chez les mâles, de plus cet âge correspond à un cerveau mature stabilisé.
Rôle des neutrophiles dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt-sept injections par animal et une ligature définitive de l'artère coronaire pour provoquer un infarctus : 3 072 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 2 366 d'entre elles et sévère pour 706. S'ajoutent trois échocardiographies sous anesthésie et une douleur post-opératoire décrite comme modérée pendant plusieurs jours. L'objectif est d'identifier les cellules immunitaires qui interviennent dans la réparation du cœur après un infarctus, la mise à mort servant à prélever les organes. Le modèle tue de lui-même environ 30 % des mâles et 15 % des femelles par rupture cardiaque ou arythmie, une mortalité que le porteur qualifie de subite et "sans signe de souffrance préalable".
Objectifs
L’infarctus du myocarde (ou « crise cardiaque ») est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du coeur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et les acteurs moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’immunité sur la réparation du cœur après l’infarctus du myocarde en utilisant un modèle chez la souris. Les animaux subiront un infarctus du myocarde induit par ligature permanente de l’artère coronaire. Des types cellulaires et des molécules spécifiques seront ciblés pour étudier leur contribution à l'inflammation et à la réparation du coeur après un infarctus. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires du remodelage cardiaque et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Intervention chirurgicale sous anesthésie pour induction de l’infarctus du myocarde (1 fois, 30 minutes) - Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes) - Injections (jusqu’à 27 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, douleur légère de courte durée au point d'injection, stress et baisse de température corporelle liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire modérée pendant plusieurs jours; baisse de fonction cardiaque liée à l'induction d'un infarctus du myocarde. Le modèle d’infarctus du myocarde permanent est associé à une mortalité, subite et sans signe de souffrance préalable, causée par rupture cardiaque ou arythmie environ 30% chez les souris mâles, 15% chez les souris femelles).
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure. La mise à mort est nécessaire pour prélèvement d'organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études bio-informatique et in vitro pour tester nos hypothèses, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle in vivo indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". Nous visons toujours à maximiser l'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. Nous utiliserons des souris adultes, âgées entre 8 et 12 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité.
Evaluation de nouvelles molécules thérapeutiques dans un modèle de syndrome X fragile
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Jusqu'à 800 séries de sons par session d'enregistrement, jusqu'à 20 administrations dans la vie de l'animal, deux à dix mois en cage individuelle avec contrôle alimentaire : 400 rats porteurs d'une mutation du gène de l'X fragile vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun subit d'abord une neurochirurgie d'environ une heure sous anesthésie générale, qui laisse un connecteur fixé à son crâne dont la cicatrisation doit être surveillée. Les prélèvements sanguins, jusqu'à trois par semaine, se font sous anesthésie générale quand le protocole l'exige. L'objet est d'évaluer par électroencéphalographie des candidats médicaments en cours de développement, le porteur présentant le recours à un modèle animal comme le moyen d'optimiser un développement pharmaceutique qu'il décrit comme long et coûteux.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer des signaux électroencéphalographiques (EEG) dans un modèle animal de syndrome du chromosome X fragile, qui est une maladie génétique entrainant un déficit intellectuel, des troubles du comportement et des anomalies physiques. Les patients présentant le syndrome de l’X fragile présentent des troubles mentaux approchant ceux du spectre autistique : anxiété sociale, hypersensibilité sensorielle, retard mental. Ce syndrome est causé par la mutation d’un gène unique. Un modèle de rat porteur d’une mutation analogue du même gène est disponible, et ce rat mutant présente des caractéristiques qui rappellent fortement le syndrome de l’X fragile. L'électroencéphalographie est un outil de choix pour aborder l’activité cérébrale, en raison de son caractère transposable entre le rat et l’homme. En effet, les activités cérébrales de base sont largement conservées chez les mammifères. Les observations effectuées chez le rongeur permettent donc de prédire des résultats chez l’homme. Il est donc intéressant d’utiliser ce rat mutant pour évaluer des candidats médicaments en cours de développement et visant à améliorer la qualité de vie des patients victimes du syndrome X fragile. Ces candidats médicaments seront évalués sur le rat mutant, et leurs effets seront évalués à travers l’électroencéphalographie. Des marqueurs biologiques mesurés permettront d’évaluer l’impact sur les rats mutants, et permettront de prédire une efficacité chez le patient. Ces marqueurs biologiques seront de deux types. Des marqueurs spontanés seront évalués : les animaux seront laissés libres, éveillés et dans des conditions calmes, sans intervention dans leur environnement. Les différences spontanées entre les rats mutants et contrôles pourront être comparées, et les effets des candidats médicaments sur ces différences seront évalués. Des marqueurs évoqués seront également évalués : les animaux seront toujours laissés libres et éveillés, et des stimulations sonores leur seront présentées. Ces stimulations sonores induiront des réponses neuronales qui seront mesurées et quantifiées. A nouveau, les différences entre les deux types de rats seront comparées, et les effets des candidats médicaments seront évalués.
Bénéfices attendus
Le développement de nouveaux médicaments est très coûteux et prend beaucoup de temps. Afin d’optimiser ce développement et ainsi fournir aux patients des traitements efficaces, l’utilisation d’un modèle animal pertinent est nécessaire. L’utilisation d’une lignée de rats mutants, modélisant le syndrome X fragile humain, permettra de mettre en évidence de nouvelles molécules thérapeutiques susceptibles d’améliorer la qualité de vie des patients victimes de ce syndrome.
Procédures
L’ensemble des animaux de ce projet vont subir une neurochirurgie d’environ une heure, réalisée sous anesthésie générale. Les animaux pourront être soumis à des stimulations sonores une à deux fois par semaine. Une diminution de l’activité locomotrice et une déshydratation passagère pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaître dans les heures suivant l’intervention chirurgicale. Les animaux pourront être soumis à des stimulations sonores qui seront réalisées sur l’animal éveillé une à deux fois par semaine. Les pulsations sonores individuelles dureront un maximum de 100 ms à une intensité de 90 dB maximum. Ces pulsations sonores seront regroupées soit en paires avec 1 seconde d’écart entre les 2 sons, soit en train de 2 secondes avec un son toutes les 25 ms. Chacune de ces séries de sons pourront être répétées jusqu’à 800 fois au cours d’une session d’enregistrement : jusqu’à 400 fois avant administration et jusqu’à 400 fois après administration. Lors des tests pharmacologiques le nombre d’administrations (durée d’une minute en moyenne) sera limité à 20 dans la vie de l’animal, avec un minimum de 3 jours entre chaque jour d’administration. Lors des tests pharmacologiques en administrations répétées, les injections pourront être réalisées jusqu’à deux fois par jour, sur une durée maximum de 28 jours. Différents prélèvements sanguins pourront être faits au cours des procédures expérimentales. Ils seront conduits sous anesthésie générale si nécessaire, en fonction du protocole établi dans chaque étude (durée : moins de 20 min par prélèvement). Le nombre de prélèvements sanguins sera limité à 3 par semaine. Les animaux seront hébergés en cage individuelle tout le long du projet (entre 2 à 10 mois) et seront soumis à un contrôle alimentaire tout au long de leur hébergement (quelques mois).
Impact sur les animaux
Le modèle de rats utilisé ne présente pas d’effets indésirables aboutissant à une mortalité précoce des animaux. La chirurgie aboutira à la présence d’un connecteur attaché au crâne de l’animal. La cicatrisation autour de ce connecteur devra être surveillée et soignée. Des administrations pharmacologiques nécessiteront la manipulation des animaux, induisant un stress. Au point d’injection, des indurations ou des inflammations locales et temporaires pourront apparaître. Les prélèvements sanguins induiront un stress de contention, une douleur brève au point de prélèvement. Malgré les études toxicologiques préalablement conduites et exigées avant tout test de composé sur nos animaux, certains effets indésirables non attendus peuvent survenir, notamment une perte de tonus musculaire, une somnolence ou à l’inverse une excitation du fait des mécanismes d’action des molécules testées. Un stress pourra être induit par l’hébergement individuel et le contrôle alimentaire.
Devenir
Ce projet implique l’implantation de dispositifs d’enregistrement de signaux électroencéphalographiques. De plus, dans certains cas, une vérification d’exposition aux molécules testées et une caractérisation histologique des tissus cérébraux seront nécessaires. Les animaux seront donc tous mis à mort à la fin du projet.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation de modèles animaux car elle cible des mécanismes physiopathologiques complexes, produit par le cerveau dans son ensemble qui ne peut pas être modélisé par un système plus simple (ex. culture cellulaire ou informatique).
Réduction
Le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet. Il a été estimé selon notre expérience antérieure nous ayant permis d'obtenir un nombre suffisant d’animaux enregistrés pour réaliser les tests statistiques précédents et garantir la prédiction d’effets transposables à l’humain.
Raffinement
Le raffinement a été appréhendé à travers les conditions d'expérimentation et d'hébergement qui sont optimisées afin de s'assurer du bien-être des animaux tout au long des procédures expérimentales. Le projet prévoit des procédures engendrant des douleurs post-opératoires modérées. Toutefois, les animaux recevront un protocole de soins pré et postopératoires comprenant une anesthésie, des antidouleurs, des anti-inflammatoires et une évaluation clinique quotidienne. Des critères d’arrêt anticipé de l’expérimentation en cas de survenue d’une complication ont été identifiés. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et définissant les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Pour les expériences d’enregistrement EEG en réponse à des stimulations sonores , ces stimulations seront limitées à une intensité sonore en dessous de l’intensité dommageable et qui n’induit pas de réaction de stress sur les animaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons une lignée de rats mutants, dont la mutation est similaire à celle présente chez les patients du syndrome de l’X fragile. Le choix de l’espèce est donc directement lié à cette similarité : la mutation de ce même gène chez l’homme et le rat induit en effet des troubles similaires dans les deux espèces. Les animaux sont manipulés au minimum à l’âge de 8 semaines puisque nous souhaitons évaluer les modifications des activités électriques chez des animaux adultes. A ce stade, le cerveau est mature et présente des caractéristiques intéressantes pour reproduire les troubles observés chez le patient humain.
role des omega-3 dans les altérations cognitives
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Cinq injections intrapéritonéales au sevrage, des régimes carencés en oméga-3, jusqu'à cinq tests comportementaux de quelques minutes à l'âge de trois mois : les procédures s'arrêtent là. 5 498 souris vont être utilisées, dont 3 839 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 1 659 un niveau léger, toutes tuées pour le prélèvement de structures cérébrales. Le porteur affirme pourtant que les régimes n'impactent en rien le bien-être des animaux non-humains, que les tests ne provoquent qu'une anxiété légère et passagère, et que les souris transgéniques utilisées ne présentent aucune altération de leur état général. Rien dans le texte n'explique ce qui, dans ces procédures, conduit à classer 3 839 souris en gravité sévère, ni comment l'effectif de 5 498 a été établi.
Objectifs
Le vieillissement s’accompagne d’une inflammation chronique à bas bruit, c’est-à-dire qu’elle est silencieuse, le mécanisme inflammatoire se situe alors sous le seuil de la douleur et cause des dégâts dans l’organisme. Cette inflammation est associée à des modifications du comportement et des fonctions cognitives. Les fonctions cérébrales impliquent notamment la communication entre les cellules du cerveau. Cette communication repose entre autres sur des petites vésicules, qui participent aux fonctions cognitives et aux réponses inflammatoires. L’alimentation à laquelle nous sommes exposés tout au long de la vie est clé dans le bon fonctionnement du cerveau et le vieillissement de la mémoire. Certains nutriments tel que les oméga 3 ont un rôle bénéfique sur les mémoires. Cependant, leurs mécanismes d’action pour prévenir ou atténuer les altérations de la mémoire restent à ce jour méconnus. Ce projet consiste à identifier les changements de mémoire en lien avec l'alimentation et de déterminer des combinaisons de nutriments pour maintenir la mémoire. Dans ce contexte, le projet de recherche que nous souhaitons développer a pour objectif d’identifier des marqueurs des mécanismes du cerveau associés aux déficits de mémoire.
Bénéfices attendus
Notre étude associe une approche nutritionnelle à une approche comportementale et électrophysiologique dans le cadre de troubles de la mémoire, afin de mettre en avant la communication entre les cellules du cerveau. Elle apportera des connaissances nouvelles visant à mieux comprendre l'origine des troubles de la mémoire en lien avec l'alimentation.
Procédures
Les animaux seront soumis à des régimes carrencés ou équilibrés en oméga-3. Ils seront soumis à maximum 5 tests comportementaux à 3 mois permettant d'évaluer la mémoire, l'anxiété et la motricité de quelques minutes par test. Des injections intrapéritonéales au sevrage seront réalisées (5 injections/1 par jour).
Impact sur les animaux
Certains tests comportementaux génèrent une légère anxiété et du stress passager, sans entrainer d'altération de l'état général des animaux. Les autres tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les régimes équilibré, carencé ou supplémenté en Oméga 3 n’impactent en rien le bien-être de l’animal. L’injection intrapéritionéale au sevrage n’induit pas d’effets indésirables en dehors de la douleur liée au geste de l'injection. Les animaux transgéniques utilisés ne présentent pas d'altérations de l'état général de santé.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.
Remplacement
L’étude des régimes alimentaires nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier les conséquences d’une carence nutritionnelle en omega-3 sur le fonctionnement des cellules du cerveau chez la souris. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, bien que certaines études soient développées sur des modèles cellulaires pour traiter les aspects neurobiologiques, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche de solutions alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et que le travail proposé n'a pas déjà été effectué.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également pour récupérer les cellules ou structures centrales nécessaires pour les études de lipidomiques et/ou moléculaires et protéomiques, évitant donc de générer une nouvelle cohorte pour ces analyses biochimiques et moléculaires. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude et de ne pas euthanasier des animaux pour rien. Enfin, nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communauté scientifique.
Raffinement
Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur et la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupes sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire.
Choix des espèces
Ce projet s'inscrit dans la continuité des recherches menées par les porteurs du projet. Leurs données préliminaires ont été générées chez la souris et la genèse de données nouvelles sur le modèle murin permettra de raffiner les données existantes par leur analyse commune avec les nouvelles données générées. La souris est un modèle pertinent et reconnu en nutrition et déclin cognitif, pour lequel de nombreux outils sont développés afin d’étudier notamment le cerveau et son fonctionnement. Le modèle murin de vieillissement présente des similitudes avec le vieillissement chez l'homme et permets de comprendre les mécanismes potentiellement impliqués afin de découvrir de nouvelles méthodes pour vieillir en bonne santé.