Rongeurs
Techniques d’imageries expérimentales non invasives chez les rongeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 200
Jusqu'à quatre-vingt-dix administrations de traitement en trois mois, neuf séances d'imagerie de quatre-vingt-dix minutes sous anesthésie et douze prélèvements sanguins par animal : 3 600 souris et 200 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever sang, tumeur et organes. Certains reçoivent une greffe tumorale, et les séances d'imagerie peuvent être précédées d'une mise à jeun de quinze heures. Le laboratoire vend ces prestations d'imagerie et de radiothérapie interne à des équipes extérieures, en mettant en avant des équipements "équivalents voire supérieurs" à ceux de l'imagerie humaine. Une partie des souris est immunodéprimée pour faciliter la prise des greffes de tumeurs humaines, d'autres sont génétiquement modifiées pour développer les pathologies étudiées.
Objectifs
Le laboratoire prend en charge des projets scientifiques en proposant plusieurs techniques d’imageries expérimentales chez l’animal de laboratoire, avec des performances technologiques équivalentes voire supérieures à celles des équipements correspondants pour l’imagerie humaine. Des agents de contraste ou des radiotraceurs sont utilisables pour chacune des modalités, et se caractérisent notamment par leur capacité à marquer les espaces vasculaires et interstitiels, ou des évènements moléculaires et cellulaires spécifiques de pathologies (cancéreuses, cardiovasculaires, rénales, métaboliques, neurologiques). L’imagerie anatomique de scanner par rayons-X est en général choisie pour sa grande résolution spatiale. Elle apporte des informations structurelles dans les pathologies affectant le squelette. En effet, elle est largement utilisée pour étudier la structure et la densité osseuse chez les rongeurs. L’imagerie nucléaire permet-elle de l’imagerie fonctionnelle moléculaire et cellulaire et présente la sensibilité la plus importante pour détecter des tissus dont les caractéristiques métaboliques ou biologiques sont anormales. Elle permet de mesurer l’activité métabolique ou moléculaire d'un organe ou d’un tissu grâce à un produit radioactif injecté au préalable (traceur). Cette approche d’imagerie est non invasive. Le laboratoire propose également la réalisation d’études théranostiques, c’est-à-dire de diagnostic couplé à la thérapie. En effet, une thérapie spécifique peut être envisagée de type chimiothérapie, immunothérapie, hormonothérapie ou bien encore le radiotraceur peut être thérapeutique (thérapie innovante appelée : radiothérapie interne vectorisée). Les études d’imageries pourront permettre de suivre l’efficacité de ces traitements. L’objectif de ce projet est donc de pouvoir prendre en charge des études nécessitant de l’imagerie anatomique ou nucléaire, couplée ou non à de la thérapie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont a) de réaliser des études d'imageries innovantes et non invasives permettant d'utiliser moins d'animaux pour obtenir des résultats fiables b) d'utiliser ces résultats chez l'Homme pour proposer des thérapies classiques adaptées ou des thérapies très innovantes comme la radiothérapie ciblée qui détruit précisément les cellules malades tout en limitant les effets sur les tissus sains.
Procédures
Les animaux pourront avoir une greffe tumorale (sous anesthésie, 1 fois, 10 minutes). Les animaux seront suivis par imagerie non invasive (sous anesthésie, 3 fois par semaine maximum et au total 9 imageries possible sur tout le protocole, 90 minutes maximum). Ces imageries pourront être précédées d'une mise à jeun de 15h maximum. Ils pourront également suivre une thérapie (animal vigile ou anesthésié suivant la voie de thérapie, 90 fois maximum pendant 3 mois pour certaines administrations, quelques minutes, 24 fois maximum pour d'autres) avec un suivi par prélèvement sanguin (animal vigile, 12 fois maximum pendant 3 mois, quelques minutes). En fin d'étude un dernier prélèvement de sang sera réalisé (animal anesthésié, 1 fois, quelques minutes).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront développer un phénotype dommageable pouvant entrainer une sensibilité accrue aux infections, ou des douleurs modérées ou une réduction de la mobilité. Les animaux seront soumis à des anesthésies (greffe, imageries) qui pourront engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire. Ils pourront également ressentier de la douleur modérée et une perte légère de mobilité suite à la croissance des tumeurs greffées. L'administration des traitements pourront induire un stress aux animaux. Les injections intrapéritonéales et intramusculaires pourront induire une douleur légère au point d'injection. Les injections intraveineuse pourront induire une douleur légère au point d'injection et une irritation de la queue. Les administrations par voie orale pourront induire une irritation de l'oesophage et une fausse route dans de rares cas. Les traitements pourraient induire une perte de poids avec une altération de l'état général des animaux. Les prélèvements sanguins pourront induire une douleur légère de courte durée au point de prélèvement et un hématome dans de rares cas.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de réaliser des prélèvements pour analyse (sang, tumeur, organes).
Remplacement
Pour étudier la cinétique de biodistribution de nouveaux radiotraceurs, il n'existe aujourd'hui aucun modèle non vivant qui pourrait mimer le modèle animal vivant. Nous n'avons donc pas la possibilité de remplacer le modèle vivant utilisé.
Réduction
Ce projet nécessitera 3600 souris et 200 rats maximum sur les 5 ans d'autorisation. Ce nombre permettra de pouvoir conclure sur l'interêt d'un radiotraceur ou d'un traitement dans une certaine pathologie grâce à une bonne puissance statistique. Le nombre d'animaux a été réduit, notamment par l’utilisation de l’imagerie non invasive sous anesthésie qui permet des analyses corps entier en 3D et un recueil de données longitudinales.
Raffinement
Tous les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation à l'animalerie d'au moins 7 jours. Pour minimiser les dommages aux animaux, ils bénéficieront d’un environnement enrichi (outil de nidification, maisonnettes, ou batonnets à ronger) et du maintien de l’interaction sociale en étant groupés, et resteront sous surveillance tout au long du projet. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Plusieurs indicateurs physiologiques et comportementaux permettront de suivre le bien-être de l’animal. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. La douleur et le stress sont limités en apportant une anesthésie gazeuse pour les actes techniques ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Nous travaillons avec des souris immunodéprimées car les greffes de tumeurs humaines sont facilitées et validées sur ces animaux. Nous utiliserons également des souris avec un système immunitaire actif pour les greffes de tumeurs murines. Nous utiliserons des animaux génétiquement modifiés suceptibles de développer certaines pathologies afin de les étudier grâce à l'imagerie. Nous utiliserons des rats pour réaliser des tests d'imagerie de radiotraceurs et ou produits de contraste sur des plus gros rongeurs. Les rats seront utilisés à l'âge de 12 semaines au stade de jeunes adultes et jusqu'à 17 semaines de vie maximum. Les souris seront utlisées à l'âge de 4 à 5 semaines au stade de jeunes adultes ou entre 1 et 3 mois de vie suivant le développement du phénotype le cas échéant. Le stade jeune adulte pour les rongeurs facilite la prise des greffes. Pour les lignées transgéniques, l'âge sera justifié par le développement du phénotype (entre 1 et 3 mois).
Atténuation du déclin cognitif dans la maladie d’Alzheimer par l’exercice physique : corrélats biologiques chez la souris modèle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue pour des analyses histologiques, 900 souris porteuses d'une mutation qui reproduit la maladie d'Alzheimer vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Certaines subissent une chirurgie cérébrale d'une heure pour marquer les nouveaux neurones, d'autres un gavage suivi de quatre prélèvements espacés d'une heure, dont le porteur reconnaît que la douleur dure quelques jours jusqu'à cicatrisation. L'objet est de comparer l'effet d'un accès volontaire à une roue d'exercice selon qu'il commence à l'adolescence ou à l'apparition des troubles de mémoire. Les roues sont retirées la journée, et les trois tests comportementaux censés mesurer la mémoire ne sont pas nommés.
Objectifs
Le projet vise à étudier si l'exercice physique volontaire, pratiqué avant ou après le développement post-natal du cerveau, c’est à dire pendant ou après l’adolescence, déclenche des mécanismes biologiques différents et responsables d’effets bénéfiques sur le cerveau. Des données cliniques et épidémiologiques montrent que l'activité physique est une stratégie efficace pour promouvoir le vieillissement en bonne santé et ralentir le déclin de mémoire lié à certaines maladies neurologiques, comme la maladie d'Alzheimer (MA). L'exercice, tant chez les animaux que chez les humains, est une composante accessible de l’hygiène de vie. Il favorise un état anti-inflammatoire, améliore la fonction antioxydante et stimule la plasticité du cerveau. De plus, des facteurs sanguins sécrétés après l'exercice contribuent à son action neuroprotectrice : une étude a montré que le transfert de sang d'une souris active à une souris sédentaire imite les effets de l'exercice au niveau du cerveau, soulignant son effet systémique. Le microbiote intestinal, modifié par l'exercice, pourrait également jouer un rôle crucial dans la promotion de la santé. Comprendre quand et comment l'exercice retarde l'apparition de la MA est crucial pour développer des stratégies thérapeutiques efficaces. Nous faisons l’hypothèse que la période de la vie durant laquelle l'activité physique est pratiquée a une influence sur les bénéfices engendrés pour prévenir ou ralentir le déclin de mémoire. Des données de la littérature suggèrent que comparé à l'exercice à l'âge adulte, l'exercice à l'adolescence affecte différemment les processus de mémoire et la plasticité du cerveau chez les rats adultes. Ainsi, nous examinerons d’abord si une activité physique volontaire à l'adolescence ou au début de l'âge adulte entraîne un effet optimal sur le ralentissement du déclin de mémoire dans le modèle murin de la MA, à l’aide de tests comportementaux. Ensuite, nous explorerons les changements biologiques (centraux et périphériques) induits par l'exercice, susceptibles d’engendrer des effets différents sur la mémoire, à l'âge adulte.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à fournir des perspectives complètes sur l’impact de l'exercice physique dans la maladie d'Alzheimer (MA) en utilisant un modèle murin. En comparant l’impact de l’activité physique initiée pendant l'adolescence ou au début des symptômes de la MA sur la mémoire, nous déterminerons la période de vie pendant laquelle l’activité sportive a un effet optimal. Les investigations moléculaires rechercheront des changements dans certains mécanismes cérébraux décisifs pour les processus de mémoire, qui sont affectés dans la MA et qui pourraient être rétablis par l’exercice physique. L’étude de marqueurs périphériques circulants permettra d’identifier des mécanismes spécifiques activés par l'exercice ayant pour effet de protéger le cerveau. L’analyse des changements du microbiote permettra d’établir des profils de présence et/ou absence de certains marqueurs (changement dans la proportion de bactéries, changement dans la perméabilité intestinale …) en fonction des différents groupes. Finalement, cette recherche vise à approfondir notre compréhension du décours et des mécanismes induits par l'exercice physique et permettant d’améliorer la résistance du cerveau malgré la MA, ce qui pourrait éclairer de futures stratégies thérapeutiques.
Procédures
Certains animaux auront un gavage oral qui dure 30 secondes. Ces mêmes animaux auront 4 prélèvements espacés de 1h chacun. Pour certains animaux, 3 tests comportementaux seront effectués au cours de 2 à 3 semaines. Ils peuvent induire du stress du fait du déplacement des souris vers de nouvelles pièces et de la mise en contact avec de nouveaux objets. Pour limiter ce stress, les souris disposeront de périodes d’habituation aux pièces et aux dispositifs expérimentaux. Pour chaque souris, le temps maximal de tests sera limité à 1h30 par jour. Deux jours de manipulation sont également prévus afin que les souris s’habituent à l’expérimentateur dans la salle des tests comportementaux. Pour certains animaux, une injection sera réalisée par jour, pendant 4 jours consécutifs. La prise en contention et l’injection sont susceptibles de causer un stress léger, ainsi qu’une douleur légère qui dure environ 2 minutes. Finalement, certains animaux seront soumis à une chirurgie permettant de marquer des nouveaux neurones. Chaque chirurgie durera 1h maximum.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables peuvent être dus à l’activité physique qui peut induire une légère perte du poids. Aussi, la prise en contention des animaux est susceptible de causer un stress léger. Certains animaux recevront une substance par gavage oral. Cette procédure représente une nuisance légère pour l’animal en raison de l’insertion d'une sonde dans l'œsophage. Ces mêmes animaux, auront des prélèvements qui peuvent induire une douleur légère. Ces prélèvements sont répétés 4 fois, avec un intervalle de 1h entre chaque. La douleur due aux prélèvements dure quelques jours jusqu’à cicatrisation de la plaie. Ceci représente une nuisance modérée car les prélèvements sont réalisés juste après le gavage. Certains animaux seront évalués dans des tests comportementaux. Ceux-ci ne provoquent qu’un stress léger ou modéré pour les animaux. De plus, pour quelques animaux, des injections sont susceptibles de causer une légère douleur. Ceci représente une nuisance légère. D’autres souris seront soumises à une chirurgie. Des effets indésirables de cette procédure peuvent se traduire par une altération de l’état général de l’animal : isolement, indifférence par rapport au milieu extérieur, diminution du comportement exploratoire ou une perte de poids. De plus, les chirurgies peuvent induire une douleur modérée au stade post opératoire durant quelques jours. Ceci représente une nuisance modérée.
Devenir
A l’issue des procédures expérimentales, les animaux seront mis à mort en vue d’analyses histologiques quantitatives.
Remplacement
Le projet a pour but d’évaluer, in vivo, l’impact de la période de la vie de l’animal (à l’adolescence ou au début des symptômes mnésiques à l’âge adulte) où l’exercice physique ralenti de façon optimale le déclin de mémoire associé à la MA. Un aspect important de ce projet est donc de pouvoir mesurer les capacités mnésiques des souris après l’exercice physique. Pour cela, un modèle animal est indispensable. De plus, nous allons étudier l’impact de l’activité sportive sur la physiologie de l’animal au niveau central (cerveau) et périphérique (sang, intestin…) où un dialogue et des interactions complexes se produisent entre le cerveau et les organes, des processus qui ne sont pas modélisables à ce jour.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n= 15) a été déterminé sur la base de nos études antérieures chez ce modèle murin et à l’aide de la littérature correspondante. Ce nombre est réduit au minimum pour permettre d’obtenir une puissance statistique suffisante pour les analyses statistiques nécessaires aux comparaisons intergroupes (8 groupes) et intra-groupes (comparaison des prélèvements à différents moments de la vie de l’animal). Ce nombre prend également en compte l’éventualité certains animaux ne montreront pas d’exercice physique volontaire en présence de la roue et seront donc retirés de l’étude. Ce nombre prend aussi en compte l’existence d’une variabilité inter-individuelle dans les études comportementales. Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, les animaux seront testés dans plusieurs tests comportementaux et nous utiliserons les mêmes animaux pour les études comportementales et post-mortem.
Raffinement
Les souris sont hébergées par 4 ou par 2 dans des cages contenant du matériel de nidification ainsi qu’une buchette pour l’enrichissement. Les roues d’exercice seront retirées pendant la période d’inactivité (la journée) pour encourager le repos des animaux. Pour limiter le stress lié au déplacement des souris vers de nouvelles pièces et à la mise en contact avec de nouveaux objets lors des tests comportementaux, les souris disposeront de périodes d’habituation aux pièces et aux dispositifs. Pour chaque souris, le temps maximal de tests sera limité à 1h30 par jour. Deux jours de manipulation sont également prévus afin que les souris s’habituent à l’expérimentateur dans la salle des tests comportementaux. Une attention particulière sera portée aux souris pendant les périodes d’exercice physique où le poids sera surveillé 1 fois par semaine et comparé au poids de référence avant le début de l’activité sportive. De plus, les animaux seront suivis quotidiennement par des personnes formées au soin. Les critères évalués sont l’aspect général de l’animal (pelage, peau, yeux, bouche), les fonctions corporelles (respiration), le comportement (posture, locomotion, réaction à la manipulation, isolement) et le poids (pesée une fois par semaine). Pendant les chirurgies, les animaux seront placés sur une couverture chauffante permettant de contrôler leur température corporelle. Un gel oculaire sera appliqué afin d’éviter le dessèchement des yeux. Les animaux seront surveillés jusqu'à leur réveil complet (déplacements spontanés dans la cage, prise d'eau et de nourriture) et 6 heures plus tard. Après l’opération, l’animal sera isolé dans une cage propre contenant du papier ; il sera maintenu au chaud en prêtant une attention particulière à son hydratation et son état sera contrôlé. Les souris recevront une injection d'anti-inflammatoire après la chirurgie et le lendemain pour éviter les éventuelles douleurs post-opératoires. La cicatrisation de la plaie sera également contrôlée dans les jours suivant la chirurgie.
Choix des espèces
Dans cette étude, nous utiliserons une lignée de souris transgéniques modèles de la maladie d’Alzheimer (MA). Cette lignée est l'un des modèles précliniques de MA les plus étudiés, en raison de l’évolution progressive de la pathologie, qui ressemble à ce qui est observé chez les patients atteints de MA. Les souris de cette lignée développent avec l’âge des plaques amyloïdes, comme chez le patient. Cette lignée constitue donc un modèle idéal pour étudier l’impact de l’exercice physique à diverses périodes de la vie, sur le déclin de mémoire lié à l’âge dans la MA. Les animaux les plus jeunes inclus dans le projet auront 28 jours (P28) (soit plusieurs jours après le sevrage) et les animaux les plus vieux auront 10 mois (adulte). Nous allons évaluer l’impact de l’exercice physique sur le déclin de mémoire lié à la MA en fonction la période de vie à laquelle l’exercice est pratiqué : pendant le développement post-natal (P28) ou au début des symptômes cognitifs (à 6 mois). Ceci explique que des animaux jeunes mais sevrés (P28) soient nécessaires.
Elevage de souris modèles de Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) de phénotype dommageable pour l’étude de l’implication des cellules microgliales/macrophages dans cette maladie.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Maintenir une lignée de souris qui perdent leur force musculaire puis se paralysent vers 165 jours de vie, pour approvisionner d'autres protocoles : 2 164 souris vont être utilisées, 2 044 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 120 d'un niveau sévère. L'acte déclaré se limite à une biopsie de la queue de deux minutes sur animal vigile, pour le génotypage. La sévérité tient au phénotype lui-même, qui touche la moitié des 2 160 souriceaux issus des accouplements prévus sur cinq ans. Les souris porteuses du génotype recherché passent en "utilisation continue" dans d'autres projets, les autres sont tuées, anciens reproducteurs compris.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative grave, caractérisée par la mort des motoneurones entrainant une paralysie et le décès des patients en 2 à 5 ans. Les cellules microgliales, macrophages du système nerveux central (SNC) sont activées au cours de différentes maladies neurodégénératives incluant la SLA. Ces cellules sont capables de sécréter des facteurs trophiques ou toxiques pour les motoneurones. La modulation de l’activité des cellules microgliales et des macrophages dans la SLA a montré des bénéfices et l’étude de ces mécanismes doit être poursuivie. Le modèle SLA de souris transgéniques à phénotype dommageable, permet d’étudier les phénomènes complexes liés aux cellules microgliales et macrophages et leurs interactions avec les motoneurones. L’utilisation de ce modèle animal est donc indispensable. Ce projet a pour but de maintenir cette lignée de souris transgéniques afin de fournir une quantité suffisante d’animaux pour étudier les rôles des cellules microgliales et macrophages dans la SLA.
Bénéfices attendus
La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative actuellement incurable entrainant une paralysie progressive et la mort des patients en moyenne en 2 à 5 ans. La SLA touche 8000 personnes en France avec une prévalence de 4/100000 personnes. L’objectif de cette étude est de chercher à ralentir la progression de la maladie dans un modèle de souris de SLA, en ciblant les macrophages, cellules immunitaires des tissus par différentes stratégies. Un bénéfice du remplacement des macrophages des souris SLA par des macrophages moins toxiques a été montré dans ce modèle. L’utilisation de molécules pharmacologiques pour moduler la réponse toxique des macrophages ou cibler des gènes spécifiques dans les macrophages pourrait donc être bénéfique et transférable en clinique. Notre hypothèse de cibler les macrophages permettrait de ralentir la progression de la maladie chez les souris SLA. Le modèle de souris utilisé est un modèle qui reproduit de façon relativement fidèle, les différents stades de la sclérose latérale amyotrophique chez l’homme. C'est donc un modèle très utile pour tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques et étudier les mécanismes cellulaires complexes qui conduisent à la dégénérescence des neurones moteurs.
Procédures
Chaque animal sera soumis une seule fois dans sa vie à un prélèvement caudal pour génotypage (animal vigil, 2 minutes). Dans de rare cas, un reprélèvement à la queue pourra être réalisé (animal vigil, 2 minutes).
Impact sur les animaux
Les souris auront : 1) Un prélèvements pour génotypage : biopsie caudale. De la douleur légère de courte durée peut être ressentie lors de ces biospies. Lors de la contention, les animaux peuvent ressentir un stress de courte durée lors de leur manipulation. 2) Un phénotype dommageable entrainant la perte de force musculaire et la paralysie progressive de l'animal vers 165 jours de vie.
Devenir
Les animaux avec un génotype d'intérêt seront utilisés dans un projet de recherche autorisé par le ministère. Les animaux passant dans les projets de recherche autorisés seront alors en utilisation continue. Les autres animaux sans génotype d'intérêt qui n'auront pas pu être utilisés dans d'autres projets seront euthanasiés par une méthode réglementaire adaptée à l'âge des animaux ainsi que les anciens reproducteurs. Les accouplements sont réalisés pour produire au maximum des animaux d'intérêt.
Remplacement
Nous avons déjà mis en œuvre des expériences utilisant des cultures cellulaires pour montrer l’intérêt des molécules que nous souhaitons tester avant de passer à l’expérimentation sur le modèle de souris. Ces modèles animaux sont actuellement les seuls qui permettent de reproduire la paralysie progressive chez l’adulte dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique et donc de modéliser la physiopathologie humaine. Ils sont aussi le seul modèle permettant d’étudier un effet sur la progression de la maladie, raisons pour lesquelles nos projets nécessitent l’utilisation de souris à phénotype dommageable modèles de la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA).
Réduction
Nous utiliserons, dans ce projet, un nombre minimal d’accouplements pour pouvoir (i) obtenir ce nombre minimal d’animaux pour les projets associés et (ii) conserver les lignées qui ne se reproduisent que pendant un temps limité soit 120 mâles pour les 5 ans. Ces accouplements donnerons naissances à 2160 souriceaux pour le génotype invasif dont 50 pourcents qui seront à phénotype dommageable. Ainsi 2164 animaux seront utilisés pour ce projet (4 mâles fondateurs et 2160 descendants). Le nombre d'accouplements lancés est systématiquement revu en fonction du nombre d'animaux déclarés dans les projets de recherche. Les animaux sans génotype d'intérêt seront réutilisés en priorité (contrôles négatifs de nos études ou projets d'autres équipes de recherche ou projet de tutorat). Une lignée peut être maintenue en entretien minimum uniquement avec la validation de la structure bien-être animal (SBEA). Ce projet étant un projet d'élevage, il n'y aura pas de tests statistiques réalisés. Les tests seront réalisés dans le cadre des projets expérimentaux autorisés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés conformément à la réglementation avec température et hygrométrie contrôlée, cycle jour nuit 12h 12h, avec au maximum 5 animaux par cages. Chaque cage contient au moins deux éléments d'enrichissement : nid en carton et bâton à ronger. La surveillance quotidienne du bien-être animal est prise en charge par un personnel dédié au soin et à l’expérimentation. Une surveillance accrue sera réalisée lors des prélèvements de tissu pour génotypage : une compression de la zone d'incision sera effectuée pour stopper les petits saignements, le regroupement et la prise en charge des souriceaux par la mère seront vérifiés. Dès les premiers signes de paralysie, les mâles seront placés en cage avec litière de cellulose et des croquettes seront disposées au fond de la cage. Des points limites clairs sont mis en place pour limiter la souffrance des animaux. Les animaux sont vérifiés quotidiennement.
Choix des espèces
Il existe différents modèles animaux utiles pour étudier la SLA : souris, rats, poissons, mouches, vers. Cependant, nos questions concernent les interactions entre motoneurones et cellules immunitaires dans un système nerveux central mammifère. Par conséquent, poissons, mouches, vers ne sont pas de bons modèles pour répondre à nos questions. Nous utilisons aussi des cultures cellulaires mais, celles-ci ne peuvent pas permettre d’évaluer un effet sur la progression de la maladie dans un modèle intégré et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central. Nous avons une grande expérience des souris et le modèle est mieux établi chez la souris que chez le rat. C’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser les souris comme modèle pour ce projet. Tous les souriceaux, mâles et femelles, seront principalement identifiés et génotypés entre l’âge de 15 jours et 3 semaines. Les souris mâles positives pour le gène d'intérêt sont utilisées au stade adulte (entre 50 et 130 jours pour la reproduction durant leur période de fertilité maximale). Les femelles positives entreront dans une procédure expérimentale entre leur 28eme et leur 50eme jour de vie car les souris sont sevrées à 28jours de vie au plus tard et doivent entrer en procédure avant 50 jours de vie (moment du début du suivi du développement de la maladie (stade présymptomatique).
Evaluation pharmacologique de molécules anti-virales et de vaccins pour le traitement de la Covid-19 chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Infectées par le SARS-CoV-2, 3 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles sont soit maintenues immobiles quarante minutes dans une chambre de contention, le nez dans le flux d'air, soit anesthésiées pour une instillation nasale, puis reçoivent chaque jour pendant dix jours un composé ou un vaccin avant le prélèvement des organes. Le projet est vendu comme prestation de service : doses, voie d'administration et fréquence sont fixées avec le client, académique ou privé, ce qui empêche le porteur d'annoncer le nombre et la durée des interventions. Le virus se multiplie dans les poumons et provoque inflammation, lésions et difficultés respiratoires, et le porteur revendique un "besoin urgent d'études in vivo" pour "pérenniser la plateforme technologique".
Objectifs
Le SARS-CoV2 est le virus responsable de la maladie appelée COVID-19. Le manque d'antiviraux a révélé un besoin urgent d'études in vivo pertinentes afin d'évaluer de nouveaux vaccins et de nouvelles molécules potentiellement anti-SARS-CoV2. Différents modèles de souris dont un modèle de souris génétiquement modifiées pour être sensibles au virus SARS-CoV2 est décrit dans la littérature. Ces souris sont un outil de choix pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 et pour évaluer les vaccins et les produits thérapeutiques COVID-19. L’ambition de ce projet est de péréniser la plateforme technologique, à destination de futurs clients, académiques ou privés, où des souris sensibles au virus sont utilisées pour tester de nouveuax vaccins et de nouvelles molécules antivirales pour le traitement de la COVID-19. Pour comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus, il est en effet crucial à ce stade, d’utiliser un organisme vivant dans son ensemble. Différentes techniques in vitro ont déjà été utilisées en amont. Nous avons donc pour objectif de continuer à contribuer au développement de thérapies innovantes dans le domaine de l'infectiologie afin de répondre à un problème majeur qu’est l'épidémie de Covid-19.
Bénéfices attendus
L’utilisation d’un modèle souris pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 contribue à comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus. Ce modèle préclinique in vivo permet d’évaluer des vaccins et des produits thérapeutiques Covid19.
Procédures
Les animaux seront infectés 1) soit par voie aérosol, les animaux vigiles sont maintenus immobiles dans des chambres de contention avec le nez pointant vers le flux d’air (durée d’environ 40 minutes) 2) soit par voie nasale, les souris seront anesthésiées/analgésiées une fois (durée d’environ 1 minute). Les nouveaux vaccins et les nouvelles molécules potentiellement antivirales seront testés selon la voie d’injection définie en accord avec le client fournisseur. Les doses et la fréquence d’administration dépendent des composés et de l'étude. Ce projet a été écrit afin de réaliser de la prestation de service. Il nous est donc difficile à ce jour de définir le nombre d’intervention et leur durée. Pour des procédures dites « classiques », les animaux reçoivent une infection, une administration de molécules ou vaccins tous les jours pendant maximum 10 jours avant prélèvement d’organes
Impact sur les animaux
L’infection des souris peut se faire soit : - Par instillation intranasale, des nuisances modérées, (durée 1 minute), sont présentes au moment de l’anesthésie (préhension, contention piqûre). - Par nébulisation, les animaux sont maintenus immobiles dans des chambres pendant 40 min et induit un stress modéré. La préhension et la contention afin de procéder aux diverses injections ou gavage engendre un stress modéré (durée 1 minute). La pesée des animaux (durée 1 minute) entraine un stress léger. Suite à l’infection des souris, le virus se multiplient dans les poumons de l’animal générant une inflammation et des lésions tissulaires. Les effets attendus sont : altération de l’état général et difficultés respiratoires. L’effet cumulatif de ces actes sur un même animal (infection, injections et développement de l’infection, pesée) entraine des nuisances sévères
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort. Il n’y a pas de possibilité de replacement, vu le contexte hautement pathogène
Remplacement
L’amplitude de l'épidémie de Covid-19 ainsi que l'absence de traitement de référence rend urgente la découverte de nouveaux vaccins ou de nouvelles solutions thérapeutiques innovantes. Le recours à l’animal de laboratoire s’inscrit dans le cadre de l'étude de l’efficacité in vivo d’un composé sou d'un vaccin sur une infection, qui résulte non seulement de l’effet de ce composé sur le virus mais également de la réponse du système immunitaire de l’hôte sur cet agent pathogène. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Afin d’évaluer l’activité thérapeutique de nouvelles substances et de vaccins, des modèles pharmacologiques in vivo mimant les pathologies sont incontournables. Les souris sont largement utilisées par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies infectieuses pour les études d'immunologie et de lésions pulmonaires. Elles ont un système immunitaire bien caractérisé. Les souris sont généralement sensibles à l’infection par le SARS-CoV2 et constituent le modèle de choix pour l’investigation de cette pathologie
Réduction
Une attention toute particulière est portée sur le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Nous travaillons avec une compagnie spécialisée dans les biostatistiques. Cette collaboration nous permet d’utiliser le nombre strictement nécessaire pour chaque expérience et de l’optimiser durant toute la durée du projet. Le nombre calculé de souris nécessaires sera au maximum de 3000 sur 5 ans. Le nombre d’animaux inclus dans chaque étude peut varier de 20 à 100, en fonction du nombre de groupes différents à générer dans chaque étude (nombre de molécules antivirales/vaccins à tester, doses différentes de la molécule antivirale/vaccins). Le nombre d'études variera en fonction de la demande des utilisateurs. Cet écart dans le nombre d’animaux par étude justifie la fourchette d’évaluation du nombre de souris requises pour une année.
Raffinement
Dans ce projet, il existe différentes étapes susceptibles de générer de la douleur, de la souffrance ou de l’angoisse chez les animaux. Pour chaque étape, des mesures adéquates ont été mises en place pour suivre et réduire au maximum ces nuisances. Pour le confort de l'animal, la prévention du stress est intégrée à la procédure expérimentale par l'utilisation d'anesthésique pendant l’infection, lors des différentes injections des traitements potentiels. Pour l’infection des souris par nébulisation les souris sont mises en place dans les tubes de contention par du personnel habitué à l’utilisation de l’appareil ce qui réduit le stress des animaux. L’aspect, les fonctions corporelles et le comportement des animaux seront pris en compte à chaque observation et des points limites précoces seront mis en place. Les animaux présentant des signes de souffrance seront immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
Plusieurs modèles animaux d'infection au Sars-CoV-2 sont actuellement utilisés par la communauté scientifique : les primates non humains, les chats, les furets, les hamsters et les souris. Les souris sont largement utilisées par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies infectieuses pour les études d'immunologie et de lésions pulmonaires. Elles ont un système immunitaire bien caractérisé. Les souris sont généralement sensibles à l’infection par le SARS-CoV2 et constituent le modèle de choix pour l’investigation de cette pathologie. Des souris adultes si possible, âgées entre 5 à 10 semaines seront utilisées pour ce projet.
Etude par imagerie de l’épilepsie
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
138 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant subir jusqu'à six séances d'imagerie de deux heures sous anesthésie gazeuse et quinze tests comportementaux. 75 d'entre elles reçoivent un composé qui déclenche une épilepsie, les 63 autres formant le groupe témoin. Les crises attendues sont focales et non convulsives, les souris cessant leur activité en cours, et les tests mesurent l'activité motrice, la dépression et l'anxiété. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leurs organes et corréler l'imagerie aux analyses immunohistochimiques.
Objectifs
L'épilepsie, une maladie neurologique fréquente touchant environ 1% de la population et générant 100 nouveaux cas annuels pour 100 000 habitants, demeure une condition potentiellement sérieuse dont les mécanismes moléculaires et cellulaires restent encore mal compris. De fait, les traitements médicamenteux actuels se limitent principalement à des approches symptomatiques. Notre démarche vise à approfondir notre compréhension de l'épilepsie tout en identifiant de nouvelles voies thérapeutiques potentielles, en mettant particulièrement l'accent sur l'étude des mécanismes cellulaires et moléculaires cérébraux. L’imagerie fonctionnelle se présente comme un outil puissant pour explorer in vivo divers mécanismes cérébraux. Ainsi, la tomographie par émission de positons (TEP), largement utilisée en médecine nucléaire, permet de suivre au cours du temps différents paramètres dans les différentes régions du cerveau. Dans le cas de l’épilepsie, la TEP est particulièrement intéressante pour observer : • Le métabolisme des cellules du cerveau, un indicateur de leur activité ; • La concentration en synapses, ces zones de transmission d’information entre neurones ; • L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, la barrière naturelle qui protège le cerveau. Le choix du radiotraceur varie en fonction du paramètre que l’on souhaite suivre. L'objectif de ce travail consiste à appliquer cette méthode d'imagerie, déjà développée et appliquée dans notre laboratoire, y compris chez l'Homme, à un modèle rongeur d'épilepsie bien caractérisé. Cette approche permettra d'identifier les mécanismes physiopathologiques à l'origine des dysfonctionnements cérébraux observés dans cette maladie neurologique, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques. De plus, nous réaliserons des tests de comportement afin de corréler les données de l’imagerie à des symptômes cliniques. Les tests de comportement, tels que l'évaluation de l'anxiété, de la dépression et de l’activité motrice, sont essentiels pour comprendre les comorbidités neurocomportementales de l’épilepsie. Ils permettent de mesurer l'impact des crises sur le comportement et de développer des interventions thérapeutiques adaptées.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à élucider les mécanismes physiopathologiques à l'origine des dysfonctionnements cérébraux observés dans l'épilepsie, en établissant une corrélation entre ces dysfonctionnements et les comportements manifestés par les animaux. De plus, cette approche permettra d'identifier la méthode d'imagerie la plus pertinente pour une poursuite du développement chez l'homme. À terme, cette étude ouvrira la voie à l'exploration in vivo de ces mécanismes chez des patients atteints d'épilepsie, avec l'objectif de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Cette approche pourrait ainsi contribuer à l'avancement des traitements et à l'amélioration de la qualité de vie des personnes touchées par ces pathologies.
Procédures
Les interventions prévues sur les animaux sont listées ci-dessous : - Administration (75 animaux, durée 25 minutes) d’un composé induisant une épilepsie pour le groupe épilepsie tandis que le groupe témoin (63 animaux, durée 25 minutes) ne recevra pas de composé induit une épilepsie. - Réalisation de sessions d’imagerie sous anesthésie gazeuse (durée 120 minutes au maximum, 6 imageries maximales par animal) - Injection d’un radiotraceur (1 minute) - Les rongeurs seront soumis à plusieurs tests comportementaux afin de mesurer 1) l'activité motrice (durée du test = 10 minutes, 15 tests comportementaux maximales par animal), 2) la dépression (test de 6 minutes) et 3) l’anxiété (test de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux : - des crises épileptiques principalement focales et non convulsives (les souris cessent leur activité en cours) ; - Possible stress et désorientation au réveil de l’anesthésie relativement longue. - Stress possiblement induit par les tests de comportement
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin d’extraire les organes et réaliser des analyses immunohistochimique permettant de corréler les mécanismes biologiques, la distribution des biomarqueurs d’intérêt avec les données en imagerie.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d’identifier les différents mécanismes physiopathologiques impliqués dans le dysfonctionnement cérébral observé dans l’épilepsie et d’établir un score de corrélation entre ces dysfonctionnements cérébraux et les comportements observés chez ces animaux. Les études in vivo sont essentielles pour comprendre pleinement les mécanismes d’un dysfonctionnement cérébral. Les modèles animaux permettent d'observer les effets des interventions dans un organisme entier, incluant la distribution, le métabolisme, et l'élimination des composés, ainsi que les interactions avec divers systèmes biologiques. Il n’existe pour l’instant pas de méthode alternative capable de faire ces observations.
Réduction
Dans la mesure du possible, un même animal passera plusieurs examens d’imagerie sur plusieurs jours d’une même semaine (2 au maximum), ce qui permet de limiter le nombre d’animaux. De plus, le nombre d'animaux par groupe a été déterminé pour qu’il soit le plus petit possible tout en ne compromettant pas une analyse statistique fiable des résultats.
Raffinement
Les souris, âge de 4 semaines, seront hébergées par groupe dans une cage enrichie avec un tunnel de camouflage, des bâtonnets de bois et du matériel pour la fabrication de nids. Les animaux seront observés quotidiennement par les zootechniciens en charge de leurs soins et par les expérimentateurs. Deux semaines d’acclimatation sont prévues après la livraison et avant de débuter le protocole. Un suivi régulier permettra de repérer une éventuelle souffrance animale et de prendre en charge l’animal concerné dans les plus brefs délais. Les animaux feront l’objet d’une surveillance journalière et d’un suivi hebdomadaire du poids. Toutes les interventions invasives (injections intraveineuses) sont réalisées sous anesthésie générale par voie gazeuse afin de minimiser le stress de l’animal et les douleurs liées aux interventions. Des analgésiques seront également administrés avant et après la chirurgie. En cas de complications, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. L’étude comportementale sera réalisée avec des animaux vigiles mais sera conduite de manière la plus brève possible afin d’éviter tout stress supplémentaire aux animaux. Des points limites sont définis pour éviter toute souffrance animale.
Choix des espèces
Ce projet a pour objectif d’évaluer l’impact sur le cerveau d’affections neurologique. La souris est l’animal de choix car plusieurs modèles ont déjà été développés sur cette espèce pour reproduire des dysfonctionnements observés dans cette pathologie. Cette espèce présente également l’avantage d’être particulièrement adaptée aux études d’imagerie par TEP ainsi qu’à l’étude comportementale. Plus particulièrement : - les rongeurs sont particulièrement appropriés pour ce type d'étude en raison de leur taille, de leur facilité d'hébergement et de manipulation ; - il existe de nombreux tests comportementaux standardisés chez les rongeurs pour mesurer les comportements dépressifs et anxieux. Ces tests permettent de corréler efficacement les données d'imagerie avec les symptômes cliniques observés dans l'épilepsie, offrant ainsi une compréhension plus complète des mécanismes physiopathologiques et des comorbidités comportementales associées à cette maladie. Les souris utilisées seront au stade adulte quand le cerveau a atteint sa maturité et son développement complet (5 semaines à 8 semaines).
Etude des mécanismes conduisant à l’élimination rapide des plaquettes transfusés lors d’un état réfractaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
600 souris sont saignées à l'aorte sous anesthésie générale puis tuées sans reprendre conscience, leurs plaquettes étant transfusées à 198 autres souris, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ces dernières subissent cinq prélèvements à la queue étalés sur les deux heures qui suivent la transfusion, une partie recevant d'abord une injection par semaine pendant trois semaines pour provoquer une réaction immunitaire. Pour les donneuses, le porteur retient des mâles, à âge égal plus lourds que les femelles et donc porteurs d'un volume sanguin plus grand. Aucune n'est gardée en vie, le prélèvement étant terminal et les receveuses ne pouvant plus être réutilisées une fois leur système immunitaire stimulé.
Objectifs
.Les patients pris en charge dans le cadre d'une chimiothérapie myelosuppressive ont besoin d'un support transfusionnel plaquettaire important et itératif. Cependant, dans certains cas, les plaquettes transfusées sont très rapidement éliminées de la circulation sanguine du receveur et la transfusion se révèle inefficace sur un plan thérapeutique, c'est ce qu'on appelle un état réfractaire. Les mécanismes liés à cette élimination ne sont pas totalement compris et cette absence de connaissances représente donc un réel frein au développement de stratégies thérapeutiques. Les objectifs de ce projet sont donc de pouvoir étudier finement les mécanismes qui conduisent à l'élimination des plaquettes transfusées. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de modéliser l'état réfractaire chez le rongeur afin de pouvoir disposer d'un modèle pré-clinique qui nous permettra de tester différentes stratégies thérapeutiques dans le cadre de la prise en charge des patients en état réfractaire.
Bénéfices attendus
La prise en charge des patients en état réfractaire repose actuellement sur la transfusion d'un produit plaquettaire dit "compatible" avec le receveru. C'est une solution qui n'est pas satisfaisante car elle ne peut pas être mise en place en cas d'urgence et requiert des ressources qui sont par définition limitées (le nombre de produit compatible par receveur est extrêmement restreint). Le bénéfice de ce projet à long terme pourra être une meilleure prise en charge des patients présentant un état réfractaire en utilisant des stratégies thérapeutiques efficaces pour amilorer l'efficacité transfusionnelle.
Procédures
Il n'y aura aucune procédure faite sur animaux vigiles, les animaux recevront une anesthésie . Il n'y a pas de procédures chirurgicales avec réveil, les animaux subiront sous anesthésie générale un prélèvement à l'aorte (souris donneuses de plaquettes) qui dure moins de 5 minutes. Les souris receveuses subiront (sous anesthésie) une transfusion de plaquettes sanguines avec ou non un traitement pharmacologique puis des prélèvements à la queue itératifs sur les 2h suivant la transfusion (prélèvements à 1', 5', 15', 30', 2h).
Impact sur les animaux
Pour toutes les procédures, un stress lié aux manipulations est possible ainsi qu'un effet de l'anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée). Dans le cadre de la procédure liée à l'alloimmunisation, les injections répétées (une injection par semaine pendant 3 semaines consécutives) peut être associée à un risque de lésion au niveau du site d'injection. Il n'y a pas de nuisance attendue aux différents traitements reçus pour prévenir l'état réfractaire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin des procédures. Les animaux subissent en effet soit un prélèvement sanguin terminal ou des transfusions plaquettaires. Pour ces derniers, il n'est pas possible de les réutiliser dans d'autres expériences car il y a eu une stimulation du système immuniataire (production d'anticorps).
Remplacement
L'objectif principal de ce projet est de comprendre les mécanismes d'action des anticorpsconduisant à l'élimination des plaquettes transfusées. Cette question ne peut être abordée qu'in vivo Cette question ne peut être abordée qu'in vivo puisque l’élimination des plaquettes se fait dans un système intégré (circulation sanguine, composés plasmatiques, macrophages tissulaires). Cependant, nous avons mis au point des tests d'activation plaquettaire en réponse aux anticorps in vitro. ces tests seront mis à profit pour déterminer les doses des différentes molécules candidates à administrer pour prévenir l'état réfractaire.
Réduction
Le projet se fera par étapes, comme indiqué dans le déroulé du projet. Si l’état réfractaire est totalement inhibé avec une des approches, les conditions où plusieurs approches sont combinées ne seront pas testées. Le critère recherché est le temps de circulation de plaquettes in vivo. Nous effectuons donc une comparaison des courbes d’élimination des plaquettes en fonction du temps dans les souris traitées versus les souris non traitées Les effectifs ont été calculés au plus juste en tenant compte de la variabilité déjà observée dans ce genre d'expériences. Afin de réduire au maximum le nombre de souris donneuses, nous privilégierons les souris donneuses mâles. A âge équivalent, elles ont un poids plus important que les souris femelles et donc un volume sanguin plus important, ainsi nous pouvons isoler une quantité suffisante de plaquettes sanguines en utilisant moins d’animaux.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Pour réduire le stress provoqué par la manipulation des animaux, ceux-ci auront une phase d’habituation à la contention et à la manipulation. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum: • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux 3 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont entre 2 et 5 par cage afin d’éviter le stress causé par l’isolement. • Par la mise en place de nourriture de type « pâté » 3 jours avant le début des expérimentations faisant intervenir une chirurgie • Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de l’opération • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée à 38°C afin lutter contre l’hypothermie pendant l’expérimentation. • Par l’injection d’analgésique et d’antalgique avant chaque procédure chirurgicale • Par application d’ocrygel sur les yeux lors de l’anesthésie afin de les protéger. • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signes de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure . Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les modèles d’étude in vivo sont maitrisés, notamment les modèles de transfusion. Puisque nous souhaitons mimer la différence d’haplotype entre un donneur et un receveur, nous devons travailler avec des souris de fond génétique différents et très bien caractérisés au laboratoire. De plus,le modèle d’allo-immunisation post transfusionnelle est bien caractérisé et maîtrisé au laboratoire ce qui rend l’utilisation de la souris dans ce projet très pertinente. Les souris donneuses de plaquettes seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement. Les souris receveuses seront utilisées au stade adulte entre 7 et 20 semaines. Cet âge correspond à l'âge adulte et à une période où les souris n'ont pas un poids trop important qui nécessiterait d'injecter beaucoup plus de plaquettes et/ou des différentes molécules testées dans ce projet (nous utiliserons des souris dont le poids est compris entre 18 et 25g)
Activation synergique de récepteurs nucléaires par des contaminants alimentaires
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Gavées chaque jour pendant trois jours, ou nourries pendant quatre-vingt-dix jours avec des contaminants alimentaires, 1 048 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent des prélèvements à la veine faciale sous anesthésie, sept prises de sang lors d'un test de tolérance au glucose et des pesées hebdomadaires, pour mesurer si perfluorés, phtalates, bisphénols et pesticides activent ensemble des récepteurs impliqués dans l'obésité. La plupart sont tuées par dislocation cervicale, une partie des femelles étant gardée pour l'entretien de la lignée et une partie des animaux surnuméraires utilisée pour l'entraînement aux gestes techniques. Le porteur écrit n'attendre "pas de nuisances particulières", sans expliquer ce qui vaut à 256 d'entre elles un niveau de souffrance modéré.
Objectifs
Les maladies métaboliques, telles que le diabète et l’obésité, sont en constante augmentation dans les pays industrialisés. L'origine de ces maladies est complexe et multifactorielle. Les causes premières d’apparition de ces troubles, lorsqu’ils ne sont pas d’origine génétique, sont liées à une alimentation riche en sucre et en gras et à un mode de vie sédentaire. L’exposition à certains produits chimiques, dits « obésogènes environnementaux » est également suspectée de jouer un rôle dans l’apparition et/ou l’évolution de ces maladies. Un certains nombre de senseurs appelés les récepteurs nucléaires jouent un rôle important dans la régulation de l'équilibre énergétique et pourraient être des médiateurs des effets de ces « obésogènes environnementaux » sur le développement de troubles métaboliques. Les contaminants étudiés sont les composés perfluorés, les phtalates, les bisphénols, les organoétains et les pesticides connus pour leur caractère obésogène et identifiés sur la base tests en laboratoire sans animaux, réalisé par un partenaire du projet. Ces composés seront administrés seuls puis en mélange par gavage oral à des souris exprimant ou non certains récepteurs nucléaires en aigu (3 jours) ou en chronique (90 jours). Des analyses sur les perturbations métaboliques induites par l’exposition à ces contaminants seront réalisées.
Bénéfices attendus
Ces données permettront d’évaluer l’impact d’expositions à des contaminants alimentaires sur l'activation des récepteurs nucléaires et sur les perturbations métaboliques qui en découlent. Les expositions aiguës permettront de mettre en évidence un éventuel effet combiné dans l'activation d'un récepteur nucléaire donné. Les expositions chroniques de 90 jours permettront de déterminer si les mêmes récepteurs sont activés de la même manière lors d'expositions à plus faibles doses sur des temps plus longs et de rechercher les différentes perturbations métaboliques qui peuvent en découler.
Procédures
Pour les 3 expositions aiguës, les souris seront exposées à des contaminants par gavage quotidien (30 secondes) pendant 3 jours. Un prélèvement à la veine faciale submandibulaire sera effectué sous anesthésie générale (30 secondes). Pour l'exposition chronique, les souris seront exposées à des contaminants par l'alimentation pendant 90 jours. Elles seront pesées chaque semaine pendant toute la durée de l'expérimentation (ce qui correspond à environ 13 pesées de 30 secondes). Sept prélèvements d'une goutte de sang seront réalisés pendant le test de tolérance au glucose, sous pommade anesthésique. Un prélèvement à la veine faciale submandibulaire sera effectué sous anesthésie générale. Ce prélèvement dure environ 30 secondes.
Impact sur les animaux
Nous n’attendons pas de nuisances particulières chez les animaux exposés. Les expositions seront à des doses ne présentant pas de toxicité pour les animaux. Un stress peut être généré par la manipulation et la contention des souris.
Devenir
Les animaux ayant servi à l'expérimentation sont euthanasiés par dislocation cervicale au terme de l'expérimentation. Nous conserverons une partie des femelles pour l’entretien de la lignée et une partie des animaux surnuméraires sera utilisée pour de la formation aux gestes techniques.
Remplacement
Les tests en laboratoire sans animaux, réalisés par une équipe partenaire permet une sélection de seulement 16 molécules ayant montré un potentiel synergique auxquelle s'ajouteront 4 molécules de référence. Cependant, seule une approche avec des organismes vivants entiers est capable d’évaluer les conséquences de l'activation synergique de récepteurs nucléaires et les dérégulations métaboliques qui en découlent.
Réduction
Chaque étape de protocole vise à sélectionner les molécules présentant un potentiel synergique élevé pour les étapes suivantes passant de 20 molécules avec 5 doses à 8 molécules avec une seule dose. Si aucune molécule ne synergise ou n'active un récepteur donné, aucune molécule ne sera sélectionnée pour ce récepteur, réduisant ainsi le nombre de lots prévu lors des procédures suivantes.
Raffinement
La mise en place de d'abris en inox permettra aux animaux de s'isoler au besoin. Les animaux seront observés quotidiennement par les zootechniciens et/ou les expérimentateurs. Les animaux seront habitués à la préhension par les zootechniciens. Un analgésique local est prévu pour les prélèvements de sang pendant le test de tolérance au glucose. Une anesthésie générale est prévue pour les prélèvements de sang précédant la mise à mort. En cas d’atteinte d’un des points limites établis, l'animal sera retiré de l'étude, anesthésié et euthanasié si les lésions observées sont jugées irréversibles . Les animaux seront hébergés sans dépasser 6 adultes par cage conformément recommandations liées au bien-être animal.
Choix des espèces
Nous utiliserons pour ce projet des souris d'une lignée particulièrement adaptée aux les études de perturbations métaboliques. Ce fond génétique nous permet d’utiliser des souris invalidées pour les récepteurs nucléaires d'interet, de manière à mieux évaluer leurs rôles dans les perturbations métaboliques induites par l’exposition aux contaminants alimentaires. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte car nous nous intéressons à l'effet des contaminants sur le métabolisme de l'individu adulte.
Evaluation de l’efficacité de molécules pour lutter contre la toxi-infection provoquée par certaines Escherichia coli entérohémorragiques
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Insuffisance rénale, diarrhée, perte de poids, symptômes neurologiques pouvant aller jusqu'à la mort : les atteintes attendues servent à la fois de résultat expérimental et de critère de mise à mort anticipée. 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 540 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une instillation intra-rectale de shigatoxine ou de lysat bactérien sous anesthésie, puis jusqu'à sept prélèvements de sang à la mandibule. Le porteur affirme que le recours à l'animal est "irremplaçable" pour observer à l'échelle d'un individu les répercussions de la toxine sur les différents organes.
Objectifs
Certaines souches d’Escherichia coli pathogènes, appelées EHEC (pour E. coli Entérohémorragique) sont responsables d’infection d'origine alimentaires graves, du fait de leur implantation dans le côlon des personnes infectées et de la production d’une toxine, la shigatoxine. Cette toxine est excrétée à la fois sous forme libre ou encapsulée dans des vésicules extracellulaires bactériennes. L’activité de la shigatoxine provoque la mort ces cellules hôtes ciblées, à savoir les cellules endothéliales au niveau du rein, du côlon et de l’encéphale, à l’origine de lésions sévères et potentiellement mortelles. Il est à noter que ces infections affectent majoritairement les jeunes enfants. Ces infections sont particulièrement difficiles à traiter car l'utilisation d'antibiotique est contre indiquée car elle entraine une lyse des bactéries et un choc endotoxique avec le relargage massif de la shigatoxine, à l’origine des formes graves de la maladie. Ainsi, il est nécessaire de (i) comprendre l’impact des modes de sécrétion des shigatoxines (libre ou encapsulée dans des vésicules extracellulaires) sur leur activité biologique, (ii) évaluer les médiateurs de la toxicité de la shigatoxine dans les cellules endothéliales et (iii) développer de nouvelles alternatives thérapeutiques pour lutter contre les effets cellulaires de ces toxines. Les objectifs de ce projet sont donc d'évaluer l’importance des vésicules bactériennes contenant des shigatoxines dans la pathogénie des EHEC et d’évaluer l'efficacité d’une nouvelle molécule contre l'effet des shigatoxines en absence ou en présence de vésicules bactériennes.
Bénéfices attendus
Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des vésicules extracellulaires dans l’aggravation des infections par des EHEC et ses conséquences néfastes à court et moyen terme. De plus, les infections par les EHEC sont difficiles à traiter même une fois l'agent infectieux identifié. En effet, le traitement par des antibiotiques entraine un relargage massif des toxines (choc endotoxique) avec une aggravation de l'état de santé du patient. Le traitement antibiotique est donc déconseillé conduisant à une impasse thérapeutique. L'administration de molécules pharmacologiques capables d’inhiber l’activité de la toxine, qui pourrait donc représenter une approche thérapeutique bénéfique en combinaison de traitement par les antibiotiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une instillation intra-rectale sous anesthésie fixe (injection intra-péritonéale qui prendra quelques minutes) ou gazeuse une seule fois au début de la procédure (durée totale de quelques minutes). Tous les animaux seront soumis à des prélèvements de sang à la mandibule 2 fois par semaine sous anesthésie gazeuse, soit 7 prélèvements maximum (durée totale du prélèvement de 1 minute). Pour les animaux qui seront inclus dans l’étude de test du traitement inhibiteur recevront deux injections sous-cutanées à 10h d’intervalle. L’injection prendra quelques minutes. Tous les animaux recevront une injection intra-péritonéale de réaliser un prélèvement à la veine cave.
Impact sur les animaux
L'administration de lysat bactérien ou de shigatoxine par voie intra-rectale contenant la shigatoxine reproduit la physiopathologie observée chez l'homme. En effet, la shigatoxine est sécrété par la bactérie dans l’intestin et les cellules qui y sont réceptives sont présente dans la partie la plus distale de celui-ci. L’instillation intra-rectale permet donc d’avoir une dose connue directement en contact avec les cellules cibles. Ces lésions pourraient entrainent une défaillance des fonctions vitales de l'animal, et notamment une insuffisance rénale, de la diarrhée, une perte de poids, des symptômes neurologiques, une dégradation de l’état général pouvant aller jusqu’à la mort de l’animal. C'est pourquoi des points limites seront définis et évalués à partir du suivi clinique des animaux (réalisé 2 fois par jour et des pesées des animaux (réalisée 3 fois par semaine). Ils serviront d’une part comme paramètres expérimentaux validant impact des vésicules extracellulaires bactériennes et d’autre part comme critères d’évaluation objectifs de la souffrance de l’animal.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de réaliser des prélèvements de tissus pour évaluer les lésions éventuelles.
Remplacement
Des modèles cellulaires ont permis de mettre en évidence le mode d’action de la shigatoxine sous forme libre et encapsuler dans des vésicules extracellulaires bactériennes et de valider l’efficacité des molécules que l’on souhaite utiliser contre la shigatoxine. Cependant, le recours à l’animal est irremplaçable car aucun autre modèle ne permet d’évaluer, au niveau d’un individu, les répercussions de la shigatoxine au niveau global avec les conséquences sur les différents organes et les répercussions cliniques.
Réduction
Des expériences préalablement réalisées avec ce modèle permettent d'estimer de manière optimale le nombre d'animaux requis. L’innocuité et la dose de la molécule à tester a déjà été validée. Nous utiliserons 10 animaux par groupes (et 5 animaux pour le groupe contrôle). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Plusieurs paramètres seront analysés et suivis dans le temps sur le même animal tout au long de l’expérimentation et après le sacrifice notamment grâce à des analyses histologiques.
Raffinement
Les souris sont hébergées dans des cages avec une taille et un environnement convenant aux respects des besoins des souris. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière est réalisé 1 fois par semaine. Des enrichissements seront fournis pour permettre aux souris d’exprimer les comportements propres à son espèce. Les animaux ont deux semaines d’acclimatation avant que le protocole ne débute. Pour l’ensemble des procédures, l’état clinique sera suivi deux fois par jour selon la grille présenté en annexe. La mesure du poids sera effectuée 3 fois par semaine. Cette surveillance servira d’une part comme paramètres expérimentaux validant l’efficacité du traitement et d’autre part comme critères d’évaluation objectifs de la souffrance de l’animal. Ceci nous permettra de déterminer des points limites. Le dépassement de ces points limites conduira à l’euthanasie de l’animal concerné selon le décret N°2013-18 du 1er février 2013 relatif à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. Lors des instillations transrectales une anesthésie gazeuse ou fixe sera mis en place pour la contention pendant et de la lidocaïne sera ajouté en local pour augmenter l’analgésie. Lors des prélèvements sanguins, une contention chimique sera effectuée pour augmenter le confort de l’expérimentateur et de la souris. Les injections sous-cutanées seront réalisées avec les souris tenues par la peau du cou et l’injection effectuée dans le pli ainsi formé. Au moment de la mise à mort des animaux, les animaux recevront une injection d’un mélange anesthésique suivie d’une prise de sang à la veine cave, suivie d'une dislocation des vertèbres cervicales. L’animal subissant une chirurgie ante mortem, une analgésie supplémentaire sera ajoutée en local pour l’incision de la paroi abdominale. Tous les prélèvements seront réalisés par une personne correctement formée et ayant l’habitude de ce type de prélèvement.
Choix des espèces
La diversité des modèles utilisés dans les infections à Escherichia coli entérohémorragique (EHEC) des invertébrés comme Caenorhabditis elegans a fourni à la communauté scientifique un grand nombre de modèles animaux permettant d’étudier les différents aspects de l’infection humaine. Néanmoins, les modèles mammifères et parmi eux, le modèle souris est le plus représentatif de la pathophysiologie observée durant une infection. L’utilisation de souris présentant une mutation pour une kinase nous permettra d’évaluer la contribution de cette kinase sur la médiation des effets des shigatoxines notamment dans les cellules endothéliales car ce sont elles qui sont le plus sensible à la toxine. Souris âgées de 6 semaines. L’utilisation de jeunes souris se justifie par le fait que dans un contexte clinique, les personnes les plus sensibles chez lesquelles le développement d’un syndrome hémolytique et urémique (SHU) est le plus fréquent suite à une infection par des EHEC sont les jeunes enfants.
Développement de l’imagerie couleur (K-edge) des processus fonctionnels des maladies pulmonaires en combinaison avec des agents de contraste dédiés dans les modèles animaux rats, lapins et porcs.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Lapins : 220
Cochons : 84
Jusqu'à neuf séances d'imagerie sous anesthésie pour les rats, une chirurgie puis jusqu'à sept séances de deux heures trente pour les lapins et les cochons : 336 animaux non-humains, 32 rats, 220 lapins et 84 cochons, vont être utilisés dans des procédures dont la gravité déclarée va de l'anesthésie sans réveil au niveau de souffrance sévère. Le projet vise à mettre au point des agents de contraste pour un scanner capable d'analyser la composition des tissus pulmonaires, appliqué à l'embolie et à la fibrose. Le porteur choisit les lapins pour des volumes respiratoires et sanguins "comparables à ceux d'un enfant de 4kg", les cochons pour leur taille et leur anatomie respiratoire. Tous sont tués pour prélever leurs organes. La déclaration de gravité monte jusqu'au niveau sévère, quand le porteur ne décrit qu'un "inconfort temporaire" et une "légère douleur passagère".
Objectifs
Certaines maladies pulmonaires, comme l'embolie pulmonaire et la fibrose pulmonaire, altèrent la respiration et peuvent mettre en danger la vie des patients. Pour mieux comprendre ces maladies et améliorer leur diagnostic, ce projet utilise un scanner médical avancé capable d’analyser la composition des tissus pulmonaires avec une grande précision. Cette nouvelle technologie nécessite la mise au point de nouveaux agents de contraste innovants. Pour cela, des études seront menées sur des modèles animaux dont l’anatomie pulmonaire est proche de celle des humains
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les techniques d’imagerie médicale pour mieux détecter certaines maladies pulmonaires. Grâce à l’utilisation de nouveaux produits de contraste, il pourrait permettre d’identifier plus précisément les zones touchées et d’obtenir des informations plus détaillées sur l’évolution de ces maladies. En apportant une meilleure visibilité des atteintes pulmonaires, cette avancée pourrait améliorer le diagnostic et le suivi des patients à l’avenir
Procédures
Rats : 32 animaux ont subi 1 administration de produit sous anesthésie et 9 séances d’imagerie sous anesthésie (1h à J0 et 15 minutes à J1 et J7 ). Lapin : Modèle 1 (4h sans réveil) 101 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 6 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Porcs : Modèle (4h sans réveil) 33 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 4 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30).
Impact sur les animaux
Certaines étapes du projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux. Les injections et prises de sang peuvent provoquer une légère douleur passagère. La préparation de la peau pour la tonte peut générer un stress léger de courte durée. L’anesthésie et la chirurgie peuvent causer un stress modéré, parfois accompagné d’effets secondaires légers, comme une gêne respiratoire passagère. L'administration de certains traitements peut aussi entraîner une fatigue ou une diminution temporaire de l’appétit.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés car des organes doivent être prélevés pour analyse en microscopie, histologie
Remplacement
Le projet se fonde sur l'imagerie du poumon grâce à de nouveaux agents de contraste. La faisabilité de ces agents de contraste à interagir avec l'organisme in vivo ainsi que de marquer les processus recherchés du projet (ventilation, perfusion, inflammation) est à ce jour inconnue. Avant d'utiliser des animaux vivants, des tests sont faits sur des poumons provenant de l'industrie alimentaire (lapins, cochons). Cela permet d'améliorer la précision des tests sur les animaux vivants et de réduire leur nombre nécessaire pour l’étude.
Réduction
Ce projet implique l'utilisation de 336 animaux dont une phase pilote sur la biodistribution et la biotolérances de 8 agents de contraste chez les rats. Pour les lapins, le nombre d'animaux a été calculé pour s'assurer qu'on puisse détecter des différences significatives dans les images, comme celles entre un animal malade et un animal en bonne santé. Cela permet de garantir que les résultats soient fiables. Pour les porcs un effort de réduction est entrepris puisque un certain nombre seront utilisés pour les 4 agents de contrastes et les 2 voies d’administration. Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte de deux contraintes : la quantité d’agent de contraste nécessaire et les différences naturelles entre chaque individu observées dans les études précédentes. Les techniques d’imagerie non invasive, permettent de suivre les mêmes animaux dans le temps, réduisant le besoin de grands effectifs pour des études distinctes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes (lapins et porcs) et des cages (rats) dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés par le personnel de zootechnie pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Les paramètres environnementaux de la pièce seront également relevés quotidiennement. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger pour les lapins. Foin et jouets de différentes textures pour les cochons. Tunnel, abri, nid et bloc de bois à ronger pour les rats. Ceux-ci leur permettent d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi adaptés.
Choix des espèces
• Rat : stade adultes, 300 à 450 g, Choisi dans un premier temps pour les tests initiaux de faisabilité et pour sa taille qui est adaptée à la résolution du scanner. Ils permettent d’obtenir des données préliminaires avant de passer à des espèces plus proches de l'Homme. • Lapin : stade jeunes adultes, d’environ 3 à 6 mois, de 3-4 kg Choisi pour sa physiologie pulmonaire proche de celle de l'Homme, ce qui permet de simuler des conditions humaines avec des volumes respiratoires et sanguins comparables à ceux d'un enfant de 4kg. • Porc : stade jeunes adultes, d’environ 3 mois, ayant un poids entre 30 et 40 kg. Le porc est un modèle adapté pour la recherche clinique, car sa taille, son poids et son anatomie, notamment le système respiratoire, sont proches de ceux de l’Homme. C’est une espèce clé pour les tests précliniques qui visent à transposer les résultats chez l'Homme.
L’implantation sous-cutanée chez le rat : un modèle pour évaluer la biocompatibilité de matériaux destinés à la régénération osseuse
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Pour tester la biocompatibilité de biomatériaux destinés à la régénération osseuse, 15 rats Wistar adultes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie dorsale d'environ trente minutes, au cours de laquelle huit échantillons sont implantés sous sa peau, avec un risque d'infection ou de réouverture de la plaie. Les rats sont tués groupe par groupe, à chaque temps expérimental, pour l'analyse histologique des implants. Le porteur justifie le choix du rat parce qu'il "est utilisé dans de nombreuses études", et annonce déjà, si les résultats sont satisfaisants, une validation "chez le gros animal".
Objectifs
Les pertes de substances osseuses représentent un défi en chirurgie orale et orthopédique. En clinique, l'utilisation de greffe autologue est très répandue mais présente certains inconvénients (chirurgie additionnelle, morbidité du site donneur...). Ainsi, le développement de biomatériaux en régénération osseuse est indispensable pour pallier ces limitations. Pour évaluer la biocompatibilité des biomatériaux étudiés, nous souhaiterions avoir recours à un modèle animal déjà développé et maîtrisé au sein de notre unité. Ce modèle est facile à mettre en œuvre et reproductible. Le modèle sous-cutané chez le rat adulte réalisé au niveau dorsal est le modèle choisi afin d’évaluer la bicompatibilité des biomatériaux implantés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettrait le développement de nouveaux dispositifs médicaux (membranes pour la régénération osseuse guidée) dans le domaine de l'ingénierie tissulaire osseuse dans la perspective d’une utilisation en clinique.
Procédures
Les animaux auront une chirurgie cutanée au niveau dorsal (implantation sous-cutanée de conditions expérimentales). L’intervention a lieu une seule fois et dure environ 30 mn par animal.
Impact sur les animaux
L'implantation en site sous-cutané peut entraîner une douleur modérée. De rares complications post-opératoires sont à envisager : infection, notamment en cas de rejet du matériel implanté, ou réouverture de la plaie.
Devenir
Après l'implantation, les animaux de chaque lot correspondant à un temps expérimental donné seront mis à mort à l’issu de ce temps expérimental. Des analyses histologiques seront ensuite réalisées sur ces animaux.
Remplacement
La cytotoxicité des matériaux utilisés aura au préalable était évaluée in vitro selon les recommandations de la norme NF EN ISO 10993. En suivant, les produits destinés à être implantés chez l'humain doivent nécessairement être testés chez l'animal avant les essais cliniques. Les matériaux doivent être d'abord testés dans modèle de rat, et si les résultats obtenus sont satisfaisants, d'autres essais seront envisagés permettant de valider tous les aspects nécessaires à une future application chez l'Homme. Ces différentes phases ne peuvent être remplacées actuellement dans le processus de validation d'un nouveau dispositif médical.
Réduction
Ne seront testés in vivo que les matériaux ayant démontré une absence de cytotoxicité in vitro , et une seule lignée de rats sera utilisée. De plus, afin de réduire le nombre de rat, 8 échantillons seront implantés par animal. Enfin, la même lignée de rats que celle déjà utilisée au sein de notre unité est choisie, afin de diminuer le nombre de conditions à évaluer et d'éviter l'ajout de rats supplémentaires pour cette évaluation.
Raffinement
Pour réduire l’angoisse : une période d’adaptation d’une semaine sera respectée avant le début des expérimentations. Une cage après l’autre sera amenée à la salle de chirurgie, séparée de la zone d’hébergement des animaux pour éviter toutes sources de stress des animaux opérés et des animaux à opérer. Avant la chirurgie, les animaux recevront des analgésiques afin de prévenir toute douleur lors de l'opération. Ils seront ensuite anesthésiés dans une chambre à induction puis maintenue anesthésiés au masque avec de l'isoflurane. Après la chirurgie, chaque rat se réveille dans une cage à part pour éviter le contact avec des congénères non anesthésiés. Après le réveil complet, le rat sera réintégré à sa cage d’origine. Les animaux seront ensuite observés sur une semaine. Toutes les modifications de comportement et d’aspect seront consignées dans un fichier informatique par les personnes impliquées directement dans ce projet. Une grille de score basée sur des critères significatifs sera mise en place et des points limites adaptés seront utilisés. Un arbre décisionnel sera suivi pour déterminer la conduite à tenir, incluant la mise à mort en fonction de critères d'arrêt de souffrance définis. Un raffinement est également mis en place lors de l'hébergement : les animaux sont avec leurs congénères avec présence de litière en copeaux de peupliers et de jouets, ainsi que des bâtons à ronger qui sont régulièrement mis dans les cages.
Choix des espèces
Le Rat est une espèce adaptée à la première étape de validation chez l'animal de matériaux destinés au traitement des pertes osseuses. Le rat permet de valider la biocompatibilité du produit. De plus, il est utilisé dans de nombreuses études. La lignée choisie est d’ailleurs volontairement identique à celle utilisée par d’autres travaux réalisés également au sein de notre unité, permettant la comparaison des résultats ainsi que la diminution du nombre d’animaux nécessaires, par la reprise de données déjà disponibles. En cas de résultats satisfaisant et supérieurs à ce qui est obtenu avec les produits de référence actuellement sur le marché, une validation chez le gros animal sera nécessaire. Des rats Wistar adultes de 9 à 10 semaines, d'un poids d'environ 350 g seront utilisés. En effet les animaux utilisés doivent avoir achevé leur développement et leur croissance.
Utilisation de nanoparticules comme vecteur d’antigènes dans un modèle de vaccination par voie intra nasal chez la souris contre des maladies infectieuses
- Conservation des espèces
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Vaccinées trois fois par voie nasale ou sous la peau, puis saignées chaque semaine jusqu'à la fin de l'étude, 2 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour récupérer leur sang et leurs organes. Les vaccins testés visent des maladies infectieuses animales, avec pour horizon une mise sur le marché. Le porteur écrit par ailleurs que ces vaccins ont déjà été testés sur plus de 600 animaux dans le monde sans provoquer d'effets secondaires.
Objectifs
L'objectif est de tester des vaccins chez la souris en laboratoire est d'évaluer leur sécurité et leur efficacité avant une mise sur le marché. Les souris, en tant que modèles biologiques, permettent d'étudier la réponse immunitaire, les effets secondaires potentiels et la capacité du vaccin à protéger contre des infections spécifiques. Ces tests précliniques sont essentiels pour identifier les doses optimales et s'assurer que le vaccin est sûr et prometteur.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu des tests de vaccins chez la souris est de garantir que le vaccin induit une réponse immunitaire protectrice tout en étant bien toléré. Cela permet d'identifier les formulations prometteuses, réduisant ainsi le risque d'effets secondaires graves. En optimisant la sécurité et l'efficacité du vaccin à cette étape, on accélère le développement de traitements fiables contre des maladies, ce qui peut potentiellement sauver des animaux et prévenir des épidémies.
Procédures
Après leur arrivée et une période d’acclimatation de sept jours en zone d’hébergement, les souris seront manipulées tous les deux jours pendant deux semaines par l’expérimentateur. Cette étape permettra de réduire leur stress et de les habituer à la présence humaine avant le début des procédures. Ce projet comporte plusieurs étapes : Les souris recevront trois doses de vaccin, administrées soit par injection sous la peau, soit par instillation nasale. Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude.
Impact sur les animaux
Les procédures prévues pourraient être une source de stress pour les animaux en raison des manipulations nécessaires. Pour limiter ce stress, les souris seront habituées à être manipulées avant le début des expériences. Les seules douleurs prévues concernent une prise de sang au niveau de la queue, avec l’application d’un anesthésiant local pour limiter l’inconfort, ainsi que l’injection du vaccin sous la peau. Ces souris seront surveillées de près pour s’assurer qu’elles ne ressentent pas de gêne. Pour les souris recevant le vaccin par le nez, une attention particulière sera portée afin d’éviter tout risque de fausse route. La vaccination se fera en douceur, goutte à goutte, avec un très petit volume de liquide. Après l’administration, nous vérifierons qu’elles respirent normalement. Les vaccins utilisés ont déjà été testés sur plus de 600 animaux dans le monde sans provoquer d’effets secondaires. Ils sont fabriqués sur place à partir de composants inactivés et testés en laboratoire pour garantir leur sécurité et leur efficacité.
Devenir
Pour l’ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort. En effet, la récupération d’échantillons (sang, organes) est essentielle pour déterminer l’efficacité de nos thérapies.
Remplacement
Notre protocole respecte le principe de remplacement en intégrant des méthodes alternatives lorsque cela est possible, afin de réduire l'utilisation des souris. Avant de recourir aux animaux, nous avons exploré des approches in vitro et des modèles informatiques pour simuler certaines étapes expérimentales, notamment des cultures cellulaires et des modélisations biologiques, qui permettent d’obtenir des informations préliminaires et d’affiner les hypothèses. Cependant, l’utilisation des souris reste nécessaire pour obtenir des données in vivo indispensables à la compréhension des processus biologiques complexes qui ne peuvent pas être reproduits complètement par d'autres méthodes. Ce recours aux animaux n'intervient qu'en dernier ressort, après avoir épuisé toutes les solutions de remplacement non animales possibles.
Réduction
Notre protocole respecte pleinement le principe de réduction en optimisant le nombre de souris utilisées pour atteindre des résultats scientifiques robustes et statistiquement valides. Le calcul de la taille de l’échantillon a été effectué avec soin afin de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des données significatives, tout en évitant une sous-utilisation ou une surutilisation d’animaux. De plus, nous avons intégré des techniques non invasives et longitudinales, comme des mesures répétées sur le même individu (prélèvements sanguins), pour maximiser l'information obtenue à partir de chaque animal. Ces méthodes permettent de réduire le nombre total de souris tout en garantissant l’acquisition de données complètes et fiables.
Raffinement
Nous mettons tout en œuvre pour assurer le bien-être des animaux et réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Nos efforts ne se limitent pas à leurs conditions de vie, mais portent aussi sur la façon dont nous réalisons les expériences pour qu’elles soient le moins contraignantes possible. Avant toute intervention, les souris auront une période d’adaptation de sept jours à leur nouvel environnement. Elles seront aussi habituées progressivement à être manipulées par les chercheurs, ce qui les aidera à être plus à l’aise. Nous vérifierons leur état de santé chaque jour en surveillant leur poids, leur alimentation et leur comportement. Si nous détectons le moindre signe d’inconfort, des mesures adaptées seront prises immédiatement pour éviter toute souffrance inutile. Pour réduire la douleur pendant les procédures, nous utiliserons des solutions adaptées : un anesthésiant local avant les prises de sang, un gaz anesthésiant pour certaines interventions, et une surveillance attentive après la vaccination. Enfin, nous veillerons à ce que les souris aient un environnement enrichi avec des éléments adaptés à leurs besoins naturels. Cela leur permettra d’exprimer des comportements normaux et contribuera à leur bien-être général, tout en garantissant des résultats scientifiques plus fiables.
Choix des espèces
Bien que les études in vitro préalables nous aient apporté beaucoup d’informations, les résultats ont besoin d’être confirmés in vivo car un système biologique complexe est nécessaire afin de développer des modèles physiologiques pertinents en regard de nos hypothèses. Nous nous sommes concentrés sur le modèle murin qui a l’avantage de présenter des similitudes avec le modèle humain et pour lequel nous disposons d’un large panel d’outils moléculaires pour son étude. Le modèle murin est un modèle de choix pour l’étude de la réponse immunitaire. De plus, il s’agit du modèle le plus utilisé dans la communauté scientifique permettant ainsi les échanges internationaux des résultats. L'utilisation de souris âgées de 7 semaines dans les expérimentations scientifiques est justifiée par le fait qu'à cet âge, elles sont considérées comme adultes jeunes, ayant atteint leur pleine maturité physique et physiologique. Cela permet d'obtenir des résultats plus fiables et représentatifs des mécanismes biologiques adultes, tout en évitant les variations dues aux processus de croissance ou de vieillissement. De plus, ces souris présentent généralement une santé robuste, facilitant l'homogénéité des groupes expérimentaux et réduisant les biais liés à des facteurs extrinsèques.
Suivi de la progression tumorale et de la formation des métastases par imagerie intravitale
- Recherche fondamentale
- Oncologie
537 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à cinq séances d'imagerie sous anesthésie de deux heures, après une greffe de cellules tumorales et parfois une chirurgie de trente minutes. 54 sont opérées et tuées avant tout réveil, 246 relèvent d'un niveau de souffrance léger et 237 d'un niveau modéré, et toutes sont tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur décrit une progression tumorale accompagnée de prostration, d'amaigrissement, d'anémie et de difficultés respiratoires, et signale que la pose d'une fenêtre optique peut provoquer une infection locale. Les animaux porteurs de cette fenêtre sont isolés pour la préserver, sans que le nombre d'individus concernés par chacune des procédures décrites soit précisé.
Objectifs
Le projet a pour objectifs de mettre au point des méthodes d'imagerie permettant de caractériser différentes étapes de la progression tumorale et de la formation de métastases. Les interactions entre les cellules cancéreuses et les cellules normales présentes au sein des organes métastatiques demeurent mal connus et ce projet permettre de mieux les décrire en les observant en temps réel par microscopie dans l'animal anésthésié. Cette approche est extrèmement puissante car elle permet de visualiser in situ des étapes critiques du cancer.
Bénéfices attendus
L'objectif principal de ce projet est d'acroitre les connaissances fondamentales sur la formation des métastases. À terme, ceci permettra d'améliorer le diagnostique et les thérapies anti-tumorales. On comprend encore mal comment les cellules tumorales interagissent avec les cellules non-tumorales, en particulier les cellules immunitaires. Pourtant ces données sont essentielles à la compréhension de leur rôle pro-métastatique, à la mise en place d’études fonctionnelles cohérentes et au développement de nouvelles approches thérapeutiques. Notre projet devrait permettre de d’obtenir ces données qualitatives et quantitatives fondamentales et de les corréler à la progression métastatique. .
Procédures
Certains animaux subiront un prélèvement à l'oreille pour génotypage (sur animal vigil, durée 10 secondes). Les animaux subiront une injection de cellules tumorales (sur animal vigil ou sous anesthésie, durée 30 secondes à 3 minutes). Ensuite certains subiront une chirurgie sous anésthésie (30 minutes). Tous les animaux suivront une à 5 séances d'imagerie sous anésthésie (jusqu'à 2 heures par séance). Certains animaux subiront 2 prélèvements sanguins (sur animal vigil ou sous anesthésie, durée 30 secondes), ainsi qu' un traitement chimio thérapeutique (5 injections, durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
La progression tumorale et métastatique peut s’accompagner d’inflammation, de prostration, d'amaigrissement, perte de poids, pelage dégradé, anémie et de difficultés respiratoires.Une partie des animaux seront soumis, sous anesthésie, à des injections de cellules tumorales (intraveineuse ou sous-cutané) pouvant entrainer une inflammation au point d'injection. La pause d’une fenêtre optique peut également conduire à une inflammation voir à une infection localisée. Tous ces aspects sont considérés dans l’établissement des points limites. Les anésthésies répétées peuvent entrainer un stress sur l'animal. Dans cette procédure, les animaux doivent être isolés pour garantir l'intégrité des fenêtres d'imagerie ce qui peut entrainer un stress supplémentaire. Le prélèvement à l'oreille pour génotypage entraine une douleur légère et passagère.
Devenir
Mise à mort de l'animal afin de réaliser des prélèvements d'organes pour analyses.
Remplacement
Notre projet a jusqu'ici principalement eu recours à des approches in vitro (cultures cellulaires en 2D et 3D) et in vivo chez le poisson zèbre (embryon de moins de 5 jours post-fécondation). Ces approches présentent des limitations, notamment de ne pas prendre en compte toutes les composants cellulaires formant l’eco-système tumoral. Nous souhaitons maintenant valider ces résultats in vivo, dans un environnement complexe impossible à reproduire en intégralité, étape indispensable pour prouver la véracité des mécanismes observés. Nos solides travaux passés nous permettent néanmoins de concentrer nos efforts sur un petit nombre d'expérience pivot. Par ailleurs, nous allons tirer profit d'une approche ex vivo qui consiste à maintenir des tranches de poumons en culture in vitro pendant deux semaines afin de suivre l'invasion métastatique. Cette méthode de suivi longitudinal fournit de nombreuses informations et permet donc de remplacer un certain nombre d'expériences
Réduction
L'imagerie sous-cutanée et après la pause d'une fenêtre abdominale sont compatibles avec un suivi longitudinal des animaux ce qui nous permet d'en réduire le nombre au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes.
Raffinement
Toutes les chirurgies seront réalisées sur animal anesthésié et sous analgésie avec adjonction de gel oculaire pour prévenir des dommages ophtalmiques aux animaux. Une partie des injections sera réalisé sous anesthésie et toutes les séances d’imagerie sous anesthésie. A chaque fois les animaux sont manipulés sur tapis chauffant et mis sous lampe chauffant pour les réveils de chirurgie. Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale. En cas de douleur, les symptômes seront traités par analgésie. Les souris seront hébergées en groupe de maximum 5 par cage avec accès ad libitum à l’eau et la nourriture. Les cages seront enrichies avec des dômes de carton et l'ajout de bâtonnets en ouate. L'enrichissement est particulièrement important pour limiter le stress dans les rares cas où les animaux doivent être isolés. Les animaux seront hébergés au minimum 2 semaines avant le début de l’expérimentation pour permettre leur l’adaptation à l’animalerie. Les animaux sont surveillés fréquemment, voir quotidiennement pour les animaux immunodéprimés.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’avoir des organes métastatiques (ganglions lympathiques, poumons, foie) identiques à ceux impliqués dans la pathologie humaine. La matrice extracellulaire qui nous intéresse particulièrement est également très proche. Au cours des dernières années, nous avons mis au point des outils et protocoles nous permettant de suivre par bioluminescence la progression in vivo de manière longitudinale et non invasive et par imagerie ex vivo l'invasion métastatique sur coupes de poumons. Les animaux qui seront utilisés sont des adultes pour mimer les pathologies cancéreuses rencontrées dans l’espèce humaine.