Rongeurs
Étude des effets comportementaux des dérivés des ibogalogs: l’IBG et le DM506 sur l’anxiété et la dépression chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Cent dix souris passées par le test d'activité locomotrice sont ensuite réutilisées, soixante-dix pour l'évaluation de l'anxiété et quarante pour un test de suspension par la queue. 310 souris au total vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une injection intrapéritonéale de dérivés d'ibogaïne, l'IBG ou le DM506, avant des tests de six minutes qui comprennent l'immersion dans l'eau, l'exposition à un labyrinthe en croix surélevé et l'immobilisation prolongée dans un cylindre transparent, une partie d'entre elles subissant en plus un stress chronique d'immobilisation. Le porteur écrit que l'angoisse et l'hypothermie légère ainsi provoquées sont précisément ce qu'il cherche à mesurer, et présente cette réutilisation d'un test à l'autre comme une réduction du nombre d'animaux.
Objectifs
Notre projet de recherche vise à étudier les effets comportementaux de deux dérivés des ibogalogues. Nous cherchons à évaluer leurs propriétés anxiolytiques et antidépressives chez la souris naïve et la souris soumise à un stress chronique d'immobilisation. Les benzodiazépines, couramment utilisées pour traiter l'anxiété, présentent des inconvénients significatifs à long terme, notamment des effets indésirables graves, une tolérance pharmacologique, un risque de dépendance psychologique et physique, ainsi que des effets sur la vigilance et les fonctions cognitives. Dans le but de trouver une alternative thérapeutique au rapport bénéfice/risque plus favorable, nous souhaitons examiner les effets de ces produits sur les troubles anxieux et dépressifs chez la souris. Plusieurs études suggèrent que les transmissions sérotoninergiques jouent un rôle majeur dans la modulation de l'anxiété et de la dépression. Pour approfondir notre compréhension des voies sérotoninergiques, nous évaluerons l'implication des différents sous-types de récepteurs sérotoninergiques dans la régulation de ces troubles, en mettant particulièrement l'accent sur le rôle des récepteurs 5-HT2A dans les effets potentiels de ces produits. Nous utiliserons la volinanserine , un agent qui bloque spécifiquement ces récepteurs, afin de mieux cerner leur contribution dans le cadre de notre étude
Bénéfices attendus
Les traitements actuellement disponibles pour l'anxiété sont associés à des effets indésirables notables, notamment le risque de dépendance, qui peut survenir même à des doses thérapeutiques. De plus, ces traitements peuvent entraîner des perturbations des fonctions cognitives, telles que la mémoire, les capacités psychomotrices et la vigilance, ce qui limite leur utilisation chez les patients devant effectuer des tâches nécessitant une attention particulière, comme l'utilisation d'équipements dangereux ou la conduite. Il est donc crucial de rechercher des approches thérapeutiques alternatives, notamment celles ciblant les sous-types de récepteurs de la sérotonine, afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents à l'anxiété et à la dépression. Actuellement, divers antidépresseurs sont disponibles sur le marché; cependant, malgré leur efficacité établie, ces traitements présentent plusieurs limitations, telles qu'une durée d'action prolongée, un phénomène de résistance observé chez environ 30 % des patients, ainsi que des effets secondaires invalidants. En outre, ces médicaments actifs ne parviennent pas toujours à cibler toutes les composantes de la dépression. Cela stimule la recherche en psychiatrie à développer de nouvelles molécules offrant un spectre d'action plus large, ce qui est essentiel pour améliorer le profil thérapeutique dans le domaine de la santé publique.
Procédures
-Évaluation de l'activité locomotrice: 110 animaux, une injection i.p (30 secondes) , une séance de mesure de l'activité locomotrice (durée du test: 60 min). -Évaluation de l'anxiété: 70 animaux, une injection i.p (30 secondes) + séance de mesure de comportement de type anxieux (durée du test: 6 min) . -Évaluation de la dépression sur des souris naïves et des souris stressées avec deux tests complémentaires: 180 (60+60+60) animaux: une injection i.p. (30 secondes) + séance de mesure du comportement type dépressif (durée du test: 6 min).
Impact sur les animaux
Parmi les effets indésirables anticipés chez les animaux figurent les réactions aux injections répétées. Pour minimiser le stress lié aux aiguilles, nous utiliserons les plus fines possibles et alternerons les sites d'injection. Une période d'isolement d'une heure avant l'expérimentation sera instaurée, permettant à l'animal de s'acclimater et de réduire son stress lié à la séparation de ses congénères. Cette étape est cruciale avant les tests comportementaux pour éviter les interférences avec les effets anxiolytiques ciblés. Les tests comportementaux peuvent induire un stress temporaire chez les animaux en raison de conditions inconfortables, telles que l'immersion dans l'eau, qui peut provoquer une légère hypothermie, ou l'exposition à un dispositif en croix avec des bras ouverts, source de stress. Le test d'immobilisation dans un cylindre transparent peut aussi engendrer de l’angoisse due à l’immobilisation prolongée. Ces réactions sont celles que nous cherchons précisément à évaluer pour mesurer l'efficacité des produits testés. Chaque test dure 6 minutes, après quoi les animaux sont replacés dans leur cage pour atténuer le stress. Aucun effet indésirable majeur n'est attendu pour les agents pharmacologiques utilisés, à l'exception des effets anxiolytiques et antidépresseurs visés dans cette étude.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation d'un modèle animal intégré. Notre choix s'est porté sur la souris, une espèce largement reconnue pour son utilisation dans l'étude des effets chroniques des anxiolytiques et des antidépresseurs. Actuellement, il n'existe pas d'alternatives non animales appropriées pour notre projet. Les données issues des travaux cliniques et des recherches fondamentales reposent principalement sur des expérimentations animales. Cette préférence est en grande partie due à la complexité des études du système nerveux central chez l'homme. Les procédures expérimentales de ce projet, y compris les tests comportementaux pour évaluer l'anxiété et la dépression, nécessitent impérativement l'utilisation d'animaux vivants et ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes. De plus, les mécanismes moléculaires sous-jacents aux processus anxieux et dépressifs ne peuvent être entièrement élucidés par le biais d'études cliniques. Par conséquent, l'emploi d'un modèle animal approprié demeure essentiel pour explorer le comportement lié à l'anxiété et à la dépression dans le cadre de cette recherche.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés dans cette étude, nous avons utilisé un outil utilisant des tests statistiques pour estimer le nombre d’animaux nécessaires à ce test. le nombre d’animaux nécessaires à ce test a été estimé à 10 animaux par groupe. Comparaison de deux moyennes. Paramètres saisis: Moyenne du premier groupe: 255. Moyenne du deuxième groupe: 190. Différence entre les deux groupes: 255 - 190 = 65 Écart-type commun: σ = 50. Niveau de signification: α = 0,05. La puissance statistique a été fixée à 82 %. Le nombre d'animaux est estimé à 10 animaux par groupe pour cette étude. De plus, afin de réduire encore le nombre total d’animaux, nous réutiliserons une partie des animaux pour plusieurs tests. Ainsi, 110 souris ayant subi le test de l’activité locomotrice (classe modérée) seront réutilisées dans d'autres tests: 70 souris dans le test d'évaluation de l'anxiété et 40 souris dans le test d'évaluation de la dépression (test de suspension par la queue des souris naïves). Cette approche permettra d'optimiser l’utilisation des animaux tout en garantissant la rigueur scientifique de l’étude.
Raffinement
Les animaux seront logés dans des cages conformes aux réglementations, au sein d'un environnement contrôlé et enrichi, incluant des éléments simples tels que des cylindres en carton, qui visent à augmenter la complexité de l'environnement captif. Ce procédé améliore le bien-être des animaux en favorisant leur activité et en réduisant les comportements stéréotypés ou anormaux. Une surveillance attentive sera menée, portant sur l'état général des animaux, leur prise de nourriture, leur consommation d'eau, leur comportement général, ainsi que leur poids corporel. Avant le début de l'expérimentation, une période d'acclimatation sera mise en place pour permettre aux souris de s'habituer à l'environnement du test. Les animaux seront placés dans la salle d'expérimentation en présence de l'expérimentateur pendant une heure, facilitant leur adaptation aux manipulations à venir. L'évaluation du comportement anxieux et dépressif se fera dans une arène éclairée par une ampoule fournissant une intensité lumineuse de 30 lux. Pour les autres évaluations, l'éclairage sera doux et équivalent à celui de leur environnement de cage habituel. Après le contact avec l'eau, des mesures seront prises pour prévenir l'hypothermie potentielle des animaux. Celles-ci comprendront le transfert immédiat et délicat des animaux dans une cage de séchage transitoire équipée d'une lampe chauffante au-dessus et d'un coussin chauffant en dessous. La température dans la cage sera maintenue en dessous de 30°C, avec un espace plus frais aménagé pour permettre aux souris de se déplacer si elles le souhaitent. Une surveillance étroite et continue sera maintenue pendant leur rétablissement dans cette cage. Pour les souris qui subiront le test d'immobilisation, après chaque session, les animaux seront soigneusement extraits du dispositif expérimental et transférés avec précaution dans des cages plus spacieuses, situées dans un environnement calme et apaisant. Ces cages seront enrichies avec divers éléments stimulants, tels que des abris, des objets et des matériaux de nidification, dans le but de favoriser l'expression de comportements naturels et de minimiser le stress induit par l'expérience. Une surveillance continue et rigoureuse sera assurée pendant la période de récupération afin de détecter précocement tout comportement anormal, tel qu'une immobilité prolongée, une prostration, des tremblements, des difficultés locomotrices, ou encore une tendance à l'isolement dans un coin de la cage.
Choix des espèces
Le choix des souris a été effectué sur la base des données issues de la littérature. Il s'agit de souris polyvalentes, couramment utilisées dans divers domaines de la recherche biomédicale. Les procédures prévues dans ce projet ont déjà été validées sur cette espèce. Par ailleurs, ces souris sont moins sujettes au stress, ce qui les rend plus susceptibles de présenter des comportements et des caractéristiques physiologiques normales. Les expérimentations seront réalisées sur des animaux ayant acquis une maturité complète des structures cérébrales. Nous avons opté pour les sujets au stade adulte agée se 6 à 10 semaines et pesant en moyenne 30 grammes.
Evaluation in vivo de nouvelles molécules anti-mycobactéries
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Infectées par aérosol de Mycobacterium avium après une heure trente passée dans un nébuliseur, 117 souris par molécule évaluée reçoivent ensuite un antibiotique par voie orale cinq jours sur sept, pendant un, deux ou trois mois. Au total 660 souris vont être utilisées pour cinq molécules, toutes tuées à l'issue pour prélèvements et analyses, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont hébergées jusqu'à quatre mois après l'infection, quinze d'entre elles servant d'abord à éprouver la tolérance d'une molécule jamais administrée, sous surveillance rapprochée les premières heures. Le porteur écrit qu'aucune douleur n'est attendue et qu'il n'y a ni perte de poids ni perte de mobilité après infection, alors que la procédure est classée sévère et que les points limites sont recherchés chaque jour.
Objectifs
Les infections à M. avium (MAC) ont une prise en charge complexe, basée actuellement sur une association d’au moins trois antibiotiques pour une durée de 12 mois à 24 mois, avec un taux de succès limité (52 à 70% selon les séries). Ces infections surviennent chez des patients ayant des maladies respiratoires chroniques. Pour améliorer la prise en charge de ces patients, de nouveaux traitements sont nécessaires. Une fois synthétisées, il faut évaluer l'efficacité de ces nouvelles molécules. l'objectif de ce travail est d'évaluer l'efficacité et la sécurité de ces molécules.
Bénéfices attendus
Ce projet est une étape importante de sélection d'une molécule efficace et sure pour le traitement des infections à M. avium avant d'envisager une éventuelle évaluation chez l'homme.
Procédures
Il y aura 2 parties, qui seront réalisées pour chacune des molécules évaluées. Dans la première, au maximum 15 souris auront une administration par voie orale de la molécule de 5 à 10 secondes une fois puis seront surveillées. Dans la partie 2, chacune des 117 souris subira une infection unique par voie aérienne (geste non invasif, durée 30 minutes de l'aérosol, avec une durée totale dans le nébuliseur de 1h30) de mycobactéries. 90 souris sur les 117 infectées auront une administration par voie orale d'antibiotiques de 5 à 10 secondes par jour (5 jours sur 7) pendant 1 mois pour 30 d’entre elles (6 de chaque groupe de traitement), pendant 2 mois pour 30 d'entre elles (6 de chaque groupe de traitement), et pendant 3 mois pour les 30 dernières (6 de chaque groupe de traitement). Les animaux seront hébergés jusque 4 mois après l'infection. Au total, pour 5 molécules, 660 souris au maximum seront utilisées dans ce projet. Les animaux seront euthanasiés selon une méthode humaine et réglementaire
Impact sur les animaux
Pour la première partie, les souris seront surveillées de manière rapprochée, en particulier dans les premières heures suivant l’administration, car comme il s’agit d’une nouvelle molécule, elle peut, peut-être, être responsable de signes de souffrance (douleur, stress physique, peur...). Pour la deuxième partie, la nébulisation de mycobactérie pourra induire un stress le temps de l’aérosol (durée totale de 1h30 de cette partie de la procédure). Aucune douleur n’est attendue. Sur l’ensemble des données disponibles sur le modèle murin d’infection à mycobactéries non tuberculeuses, il n’y a pas de perte de poids ou de mobilité après infection. Par précaution, les souris seront pesées de manière bihebdomadaire au minimum. L'administration orale contrôlée peut être inconfortable, surtout les premiers jours et générer de la peur, surtout les premiers jours; le geste dure moins de 30 secondes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser des prélèvements et analyses
Remplacement
Le remplacement du modèle animal par un autre modèle n'est pas possible du fait que l'infection à myobactérie touche différents organes et différents types de cellules. Des premiers travauxont été faits sur cellule, mais néanmoins pour évaluer complètement ce nouvel antibiotique il faut ensuite vérifier son efficacité sur les différents organes, ce qui ne peut être reproduit in vitro.
Réduction
Ce modèle permet de mieux mimer l’infection telle qu’elle est chez l’homme et elle a l’avantage de produire une infection homogène au sein des souris, permettant ainsi de limiter le nombre de souris par groupe pour obtenir des résultats scientifiquement solides. Le nombre de souris a donc été réduit au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l'analyse statistique
Raffinement
Les souris seront dans des hébergements en groupe (5 par cage). Il sera utilisé un enrichissement dans les cages avec cachettes et matériel de nidification pour permettre le jeu des souris. La litière est une litière de rafle de mais. Le projet commencera au minimum 15 jours après leur arrivée dans l’animalerie pour permettre aux souris de s’habituer aux nouveaux locaux. Le nombre d'expérimentateur sera limité pour habituer les souris. Les souris seront surveillées tous les jours sur différents aspect (poids, comportement, allure) pour vérifier leur bien être. Des points limites ont été définies et sont rechercher de manière systématique quotidiennement. En cas d'atteinte de point limite, sera réalisée une euthanasie selon une méthode humaine et réglementaire. Le geste est réalisé par du personnel formé et sera immédiat et sans douleur pour l’animal
Choix des espèces
Les souris possédent un système respiratoire proche de l'homme. Elles entreront dans l'étude au stade de jeunes adultes, soit 8 à 12 semaines (infection à mycobactéries principalement chez les adultes chez l'homme)
Etude des effets d’une modification protéique, l’O-GlcNAcylation, sur le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique durant la gestation chez le rat Wistar
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Des rates gestantes reçoivent chaque jour une injection sous-cutanée et un gavage de glucose par semaine, après une injection destinée à enflammer les îlots de leur pancréas pour aggraver leur hyperglycémie. 972 rats Wistar vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur affirme qu'aucune étude n'a montré d'effet délétère du régime gras et sucré imposé pendant neuf à dix-sept semaines, et indique par ailleurs que la mise à mort des petits à la naissance et à douze jours ne peut se faire que par décapitation et par dislocation, sans couverture anesthésique. Embryons à 15,5 et 20,5 jours de gestation, nouveau-nés, jeunes de douze et de soixante jours : tous sont tués pour prélever cœur, aorte, poumons, reins, foie, sang et placenta.
Objectifs
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie cardiaque sont des pathologies cardiaques qui sont trois fois plus fréquents chez les enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale, retrouvée chez les enfants nés d'une maman ayant eu un diabète gestationnel, a longtemps été considérée comme une conséquence de l’élévation du taux d'insuline dans le sang (hyperinsulinémie) retrouvée chez le foetus. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à cette pathologie cardiaque dans ce type de contexte (diabète gestationnel) n’a été validé. L’identification et la compréhension de ces mécanismes sont des enjeux scientifiques et cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients. Une modification des protéines est augmentée lors de l'élévation du taux de glucose sanguin (hyperglycémie) et a été démontrée comme étant impliquée dans l’hypertrophie cardiaque. L’hypothèse de ce projet est que l’augmentation des niveaux de cette modification protéique associée à une hyperglycémie, pourrait être un facteur causal de l’hypertrophie cardiaque néonatale retrouvée lors d'un diabète gestationnel. Les objectifs de ce projet sont : (1) Définir l’implication de cette modification protéique dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique au cours de la grossesse, (2) Identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans les atteintes du développement cardiaque induites par cette modification protéique.
Bénéfices attendus
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie cardiaque sont trois fois plus fréquents chez des enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale associée au diabète gestationnel a longtemps été considérée comme une conséquence de l’hyperinsulinémie fœtale. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à l’hypertrophie cardiaque dans un contexte de diabète gestationnel n’a été validé. Les bénéfices associés à ce projet sont 1) une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel et 2) identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux subissent une unique procédure qui correspond à une alimentation standard ou riche en sucre et lipides sur une période de 9 à 17 semaines. Un jour avant l’accouplement et jusqu’au jour dr l'euthanasie ou au jour de la mise bas, les mères recevront une fois par jour, une injection sous cutanée d'un composé pharmaceutique permettant d'augmenter les niveaux d'une modification protéique de manière indépendante de la diète. Une injection unique d'un analogue du glucose (sucre) induisant une réaction inflammatoire des cellules pancréatiques, complétera et exacerbera le phénotype d’hyperglycémie pendant la gestation. L'injection durera 5secondes et sera faite au début de la gestation. Entre la 14ème semaine d’âge et jusqu’à la mise bas, une fois par semaine, des tests de tolérance au glucose oral ainsi que des mesures de glycémie (taux du glucose dans le sang) seront réalisés afin de valider l’intolérance au glucose. Le test de tolérance au glucose orale consiste en un gavage de glucose et au suivi de la glycémie sur les deux heures suivantes. Les mesures de la glycémie sont réalisées par un appareil spécifique, un glucomètre, avec prélèvement d’une goutte de sang à la queue des animaux. L’étude de l’impact structurel et fonctionnel du diabète sera réalisée via une échocardiographie et un électrocardiogramme sur les animaux à 60 jours post naissance. A la fin de cette période, les animaux sont euthanasiés afin de prélever les différents organes (cœur, aorte, rein, poumons, foie, sang). L'injection répétée sur des femelles gestantes est une procédure validée et maitrisée par l'équipe. Lors des précédentes expérimentations, aucun risque de mise à bas précoce ou de surrisque de canibalisme n'ont été observé et rapporté.
Impact sur les animaux
L’alimentation riche en sucre et gras utilisée dans ce projet est une alimentation très bien décrite dans la littérature. A ce jour, aucune étude n’a démontré une modification délétère du phénotype des animaux nourris avec cette diète sur une telle période. L'injection de notre modulateur pharmacologique peut entrainer une inflammation localisée et celle de notre analogue du glucose induit une réaction inflammatoire des îlots du pancréas. Ces dernières seront surveillées quotidiennement. En outre, s’il y a une inflammation sur le site d’injection, un anti inflammatoire cutané sera utilisé. Le gavage oral de glucose pour faire les tests de tolérance sera effectué en sonde rigide et ce dernier n'a pas d'effets indésirables sur la mère et les petits. La durée d’une gestation entre la 12ème semaine de vie est de 21jours, soit 3 semaines. C’est pour cela que la dernière date de prélèvements des embryons est 20.5 de jours de vie embryonnaire..
Devenir
A la fin de la procédure, l’ensemble des animaux seront euthanasiés. Après euthanasie, le placenta, le cœur, l’aorte, les poumons, les reins, le foie et le sang seront prélevés pour des analyses.
Remplacement
Le développement cardiaque est un processus complexe et intégré faisant intervenir une multitude d’acteurs. Mimer le développement cardiaque par des approches in vitro n’est pas envisageable ; rendant l’usage d’animaux indispensable pour mieux comprendre le lien entre l’hypertrophie cardiaque, le diabète gestationnel et la modification protéique. Considérant la grande disparité physiologique entre les animaux dans le développement du diabète, une première phase de mise au point de modèle de diabète gestationnel chez l’animal a été nécessaire et effectuée par notre équipe sous une demande préalable . Les animaux de cette saisine ayant validé le modèle, seront réutilisés et viendront compléter nos animaux des groupes contrôles pour ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum tout en ayant des données statistiques assez puissantes (dans la mesure du possible les tests seront réalisés en aveugle, afin d’augmenter la puissance de l’étude). Enfin, lorsque cela est possible, plusieurs investigations seront réalisées sur les mêmes animaux, afin de limiter la multiplication de groupes expérimentaux et d’animaux nécessaires. Au total, le nombre d’animaux maximal utilisé dans ce projet est de 972 animaux. Lors de la phase d’analyse, des tests statistiques seront réalisés.
Raffinement
Après leur arrivée, les animaux seront placés par 3 dans des cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture classique. Lors de la procédure d’accouplement et après cette dernière, les animaux seront placés individuellement dans des grandes cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture. L’alimentation et l’eau de boisson seront assurées par un membre de l’équipe, assurant une surveillance quotidienne des animaux. Lors de l'euthanasie des animaux, et lorsque cela est possible (euthanasie des mères, des animaux à 60 jours), une couverture anesthésique sera mise en place. Le sacrifice des animaux à 12 jours et à la naissance (J0) ne peut être réalisé respectivement que par dislocation et décapitation. Ces gestes sont connus de l’équipe qui y a régulièrement recourt et qui les maitrise.
Choix des espèces
Ce modèle est l’un des modèles les plus utilisés en recherche. De plus, notre équipe possède une expertise sur ce modèle animal, son comportement et sur l’ensemble des procédures associées. La taille des animaux permet de réaliser plusieurs analyses sur un même animal et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’objectif du projet est d’étudier le lien entre une modification protéique et l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel. Afin d’étudier l’impact sur le développement cardiaque, différents stades de développement sont nécessaires dans ce projet. L’utilisation d’animaux à 15,5 jours de vie embryonnaire ; à 20,5 jours de vie embryonnaire, à la naissance (J0), à 12 et 60 jours post-naissance (J12 et J60), permet d’obtenir une information complète sur l’impact de notre modification protéique lors du développement cardiaque embryonnaire et post-natal.
Plasticité des circuits neuronaux: rôle dans la mémoire et les comportements sociaux.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une demi-journée de tests par animal pour évaluer ses fonctions cognitives et émotionnelles, des chirurgies d'injection de virus dans le cerveau de trente à quatre-vingt-dix minutes, une biopsie de la queue : 3 421 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, le cerveau de chacune étant prélevé après une chirurgie terminale sous anesthésie. Le projet porte sur la plasticité des circuits neuronaux dans des lignées modélisant l'X fragile, le retard mental, l'autisme et la schizophrénie, chez des animaux suivis du huitième jour après la naissance jusqu'à quinze mois d'âge. Les souris homozygotes de la lignée utilisée souffrent de troubles de la coordination qui leur donnent une démarche tournoyante et les empêchent d'atteindre la nourriture dans la semaine suivant le sevrage. Le porteur qualifie cette période de critique pour leur survie et dit avoir mis au point un protocole qui l'améliore, la modification génétique qui produit ces troubles restant, elle, le point de départ du projet.
Objectifs
Notre projet concerne l’étude des changements de l'organisation morphologique et fonctionnelle des réseaux neuronaux dans des modèles murins de maladies neuropsychiatriques telles que, l’X Fragile, le retard mental, l’autisme et la schizophrénie. La compréhension de ces mécanismes et de leur impact sur les comportements implique l'utilisation de modèles murins mutants qui reproduisent les altérations observées chez les patients souffrant de ces maladies. Le projet incorporera l’utilisation d’animaux des deux sexes étant donné l’existence de différences sexuelles en ce qui concerne la vulnérabilité et la prévalence des troubles neuropsychiatriques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'apporter une preuve de concept de l'importance des facteurs génétiques dans l’émergence des maladies neuropsychiatriques. Il permettra de comprendre les mécanismes par lesquels les déficiences génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans le cerveau et le comportement. Les résultats issus de ce projet auront donc un fort impact en science fondamentale et dans le monde académique. Son caractère multidisciplinaire permettra des avancées significatives dans la compréhension de la santé mentale. Ces connaissances pourraient à leur tour avoir un impact sur des domaines connexes, tels que la psychologie, la psychiatrie et les sciences cognitives. A plus long terme, il serait envisageable de mener des études translationnelles pour relier les résultats des modèles animaux aux populations humaines. En effet, nous espérons proposer des stratégies de correction de certaines maladies neurodéveloppementales et neuropsychiatriques optimisées en fonction du sexe.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront amenés à subir plusieurs types d'intervention : a) une biopsie caudale, b) des chirurgies (30-90minutes) d'injection de virus, c) des tests de leur comportement afin d'analyser leurs fonctions cognitives ou émotionnelles (1/2 journée). A la dernière étape du protocole expérimental, l'encéphale sera prélevé post-mortem après une chirurgie terminale sous anesthésie soit pour analyser l’expression de différentes protéines dans les tissus, soit pour étudier l’activité des neurones sur tranches de cerveau.
Impact sur les animaux
Les chirurgies provoquent des douleurs post-opératoires minorées par les soins post-opératoires et l’administration d’antalgiques. La mutation de souris transgénique utilisée provoque un phénotype dommageable se traduisant par des troubles de la coordination des mouvements donnant une démarche tournoyante. La période critique de survie de ces animaux se situe dans la semaine suivant le sevrage car leur difficulté à se mouvoir pose des problèmes de prise de nourriture. Nous avons mis au point un protocole permettant d’améliorer significativement la survie de ces animaux homozygotes au cours de cette période critique.
Devenir
Les animaux subissent une anesthésie profonde terminale pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est de comprendre les mécanismes par lesquels des défauts génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans l’activité des réseaux neuronaux et leur impact sur les comportements sociaux. Par conséquent, l'utilisation de modèles in vitro n'est pas applicable pour ce projet. En termes de modèle animal, Mus musculus est un excellent modèle par rapport à d'autres (poisson zèbre) car il reproduit fidèlement les altérations observées chez les patients souffrant des maladies étudiées, à la fois au niveau anatomique et comportemental. Ce modèle permet donc de réaliser des tests de comportement transposables chez l'homme, ce qui est un aspect important au regard du fort potentiel de translationalité à long terme de notre projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés : - un même animal sera utilisé plusieurs fois pour différents tests au sein d’une même procédure et de façon longitudinale lorsque cela est possible - nous déterminerons le nombre minimal d'animaux nécessaires pour atteindre une puissance statistique satisfaisante en utilisant préférentiellement les tests permettant de comparer deux groupes non-pairés ou plusieurs groupes de facteurs.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs stratégies de raffinement à différentes étapes des procédures afin de limiter l'impact de nos expérimentations sur le bien-être des animaux. Stabulation : Dans les cages d’hébergement, les souris bénéficient d’enrichissement pour diminuer l’ennui, l’anxiété et favoriser le bien être : dômes cartonnés, ou tunnels en carton et/ mini-rouleaux de papier foisonnant. Outre l’enrichissement de l’environnement, cela permet de favoriser la nidification de réduire l‘ennui, et d’augmenter le sentiment de sécurité. Suivant l’âge des animaux, la surface impartie dans la cage sera adaptée. Chaque intervention invasive, comme les chirurgies, est effectuée en conditions d'analgésie et d'anesthésie. Lors de la chirurgie, les canules sont descendues et remontées très doucement pour réduire le traumatisme tissulaire. Constantes biologiques et souffrance des animaux sont particulièrement surveillées dans les heures et jours suivant les interventions invasives afin de leur donner les soins post-opératoires nécessaires. Des grilles de suivis post-opératoire ont été mises en place, et le personnel a reçu toutes les habilitations nécessaires, notamment pour améliorer le bien-être des animaux (manipulation, enrichissement), reconnaitre les signes éventuels d'inconfort ou de souffrance, et pratiquer les gestes adaptés en fonction de la situation (administration d’analgésiques, d’antalgiques ou euthanasie si l’animal n’est pas soulagé par les médications). Tests comportementaux : pour limiter le stress, les souris sont familiarisées avec la salle d'expérimentation, et sont manipulées par le même expérimentateur. La température de la salle d'expérimentation et de la chambre d’enregistrement est maintenue constante. Pendant l’enregistrement du comportement, les souris ont eau et nourriture ad libitum. Les souris bénéficient d’enrichissement comprenant deux maisons et un tunnel en polycarbonate et de plusieurs cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle et diminuer l’ennui et le stress et faciliter la thermorégulation de l’animal et favoriser son bien-être.
Choix des espèces
Mus musculus est un modèle pertinent pour nos études car il présente une organisation des réseaux cérébraux et des réponses comportementales similaires à celles trouvés chez l’Humain. La souris est un modèle couramment utilisé en neurosciences, ce qui rend nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles de souris génétiquement modifiés qui reproduisent de manière très fidèle les pathologies neuropsychiatriques humaines. Une partie de nos expériences impose l’utilisation de souris modélisant le retard mental, l’autisme et de la schizophrénie. L’aspect neurodéveloppemental de notre projet qui repose sur l’étude des trajectoires développementales de l’activité et de la plasticité des circuits et des comportements nécessite l’utilisation de souris à différents stades postnataux (P) : périnatal jusqu’au stade adulte, i.e. P8 à P150 ainsi que des animaux âgés P450.
Contribution du cortex insulaire dans l’impact d’une dose unique de psychédéliques sur l’anxiété
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue, sans autre raison donnée que la fin de la procédure, 4 096 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit à dix semaines une chirurgie cérébrale pouvant durer deux heures trente, suivie de quatre semaines de récupération, avant de recevoir une dose unique de psychédélique ou du sérum physiologique puis d'enchaîner deux semaines de tests comportementaux de dix à trente minutes. L'objectif déclaré est de mesurer la contribution du cortex insulaire aux effets d'une dose unique de psychédéliques sur l'anxiété, en enregistrant l'activité de neurones chez l'animal vivant. Le porteur énumère cinq bénéfices attendus, dont la réduction du fardeau économique de l'anxiété et la déstigmatisation des psychédéliques, et reconnaît des risques d'infection, de réactions inflammatoires et d'effets pharmacologiques imprévus, sans nommer un seul des tests comportementaux employés.
Objectifs
L'anxiété est un trouble mental débilitant qui touche des millions de personnes à travers le monde. C'est une expérience complexe caractérisée par une appréhension excessive, des sentiments d'agitation et de tension, souvent accompagnés de symptômes physiques tels que palpitations, tremblements et troubles du sommeil. Malgré l'arsenal thérapeutique disponible, de nombreux patients ne trouvent pas un soulagement adéquat, et certains souffrent même d'effets secondaires indésirables. Face à cette réalité préoccupante, il devient impératif d'explorer des approches thérapeutiques novatrices pour lutter contre l'anxiété. Dans ce contexte, ce projet revêt une importance cruciale. Il vise à explorer scientifiquement le potentiel thérapeutique des psychédéliques dans le contexte de l'anxiété, offrant ainsi une lueur d'espoir pour les personnes confrontées à ce défi mental persistant. Les études préliminaires suggèrent que les psychédéliques pourraient offrir de nouveaux espoirs en induisant des expériences psychédéliques profondes, associées à des effets positifs durables sur l'humeur, la perception de soi et la perception du monde. Ainsi, ce projet ambitionne de répondre à un besoin urgent en explorant une voie thérapeutique innovante pour soulager la souffrance causée par l'anxiété.
Bénéfices attendus
Un projet de cette envergure présente plusieurs bénéfices significatifs : 1. Avancées Scientifiques : Le projet contribuera à l'expansion des connaissances scientifiques sur l'utilisation des psychédéliques dans le traitement de l'anxiété. En explorant les mécanismes neurobiologiques sous-jacents, il permettra de mieux comprendre comment ces substances peuvent influencer le cerveau et les comportements associés à l'anxiété. 2. Développement de Traitements Potentiels : Les résultats de ce projet pourraient ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements pharmaceutiques ou thérapeutiques pour l'anxiété. En identifiant les psychédéliques les plus prometteurs et en comprenant leurs mécanismes d'action, il offre la possibilité de concevoir des thérapies plus efficaces et mieux ciblées pour les personnes souffrant d'anxiété résistante aux traitements conventionnels. 3. Amélioration des Soins de Santé Mentale : En offrant de nouvelles perspectives sur le traitement de l'anxiété, ce projet pourrait contribuer à améliorer les options de soins disponibles pour les patients. Il pourrait également aider à réduire la stigmatisation associée à l'utilisation des psychédéliques en démontrant leur potentiel thérapeutique dans un contexte médical et scientifique. 4. Impact sur la Santé Publique : En réduisant la prévalence et la gravité de l'anxiété, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur la santé publique. En fournissant des traitements plus efficaces et mieux tolérés, il pourrait contribuer à réduire le fardeau économique et social associé à l'anxiété, notamment en diminuant les coûts de soins de santé et en améliorant la qualité de vie des individus affectés. 5. Éducation et Sensibilisation : Ce projet offre également l'opportunité d'éduquer le public sur les avancées dans le domaine de la santé mentale et des psychédéliques. En partageant les résultats de manière transparente et accessible, il contribuera à démystifier les psychédéliques et à promouvoir une discussion éclairée sur leur utilisation potentielle dans un contexte thérapeutique. En résumé, ce projet représente une occasion unique de combiner la recherche fondamentale et translationnelle pour répondre à un besoin urgent dans le domaine de la santé mentale, tout en offrant des perspectives nouvelles et prometteuses pour le traitement de l'anxiété.
Procédures
Les souris seront opérées à l’âge adulte (semaine 10) avec une durée maximale de chirurgie de 2h30, suivie d’une période de récupération de 4 semaines. Pour chaque groupe, la moitié des animaux recevront une dose de psychédélique, tandis que l’autre moitié recevra une solution saline avant d'être soumis aux tests comportementaux. Ces tests, d’une durée de 10 à 30 minutes chacun, seront répartis sur 2 semaines afin d’évaluer à la fois les effets immédiats et à long terme des psychédéliques.
Impact sur les animaux
Il est important de prendre en compte les potentielles nuisances ou effets indésirables sur les animaux lors de la conduite de ce type de recherche. Certains effets indésirables potentiels sur les animaux pourraient inclure : 1. Stress et détresse : Les procédures expérimentales elles-mêmes, telles que la manipulation des animaux, les tests comportementaux et les injections de substances, peuvent induire du stress et de la détresse chez les souris de laboratoire. Il est essentiel de concevoir les protocoles expérimentaux de manière à minimiser ces facteurs de stress et à garantir le bien-être des animaux autant que possible. 2. Complications chirurgicales : Les procédures chirurgicales, comme l'implantation de dispositifs pour l'enregistrement neuronal, comportent un risque de complications telles que des infections ou des réactions inflammatoires. 3. Effets secondaires des psychédéliques : L'administration de psychédéliques aux souris peut entraîner des effets pharmacologiques indésirables, tels que des changements de comportement imprévus, des réactions physiologiques altérées ou des effets sur la santé générale des animaux.
Devenir
A l’issue de la procédure, les souris seront euthanasiées.
Remplacement
Le projet porte sur une analyse de la connectivité des neurones et de leurs propriétés de codage d’informations au cours de comportements complexes. Par conséquent, cette procédure doit être effectuée chez des animaux vivants. Des méthodes telles que la culture cellulaire ne permettent pas la quantification des connexions neuronales ou de la mesure de l’activité en réponse à une simulation sensorielle in vivo.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, une approche statistique rigoureuse sera adoptée pour garantir des résultats fiables tout en minimisant leur utilisation. Les méthodes de neurosciences computationnelles et l'intelligence artificielle seront mises à contribution pour maximiser l'analyse des données comportementales et optimiser les informations recueillies à partir de chaque animal.
Raffinement
Pour minimiser la douleur et améliorer le bien-être des animaux, plusieurs mesures seront mises en place : les animaux seront hébergés en groupes pour éviter l'isolement social et auront accès à un nid pour leur confort. Une surveillance quotidienne sera assurée, avec une attention particulière portée à leur état général (alimentation, poids, comportement). Après la chirurgie, des analgésiques seront administrés et les animaux seront surveillés pour assurer une bonne cicatrisation.
Choix des espèces
Les souris sont un modèle animal de choix pour étudier les circuits neuronaux impliqués dans la peur et les troubles anxieux, en raison de leur similarité avec les mécanismes cérébraux humains et la disponibilité de techniques génétiques avancées. L'utilisation de lignées de souris permettant une manipulation précise de l'expression génétique est essentielle pour notre étude. Ces modèles permettent de dissocier les effets des substances psychédéliques en fonction des récepteurs de la sérotonine qu'elles ciblent, et d'étudier la spécificité des différents récepteurs. De plus, l'utilisation de ces techniques permet une comparaison des effets sur des sous-populations neuronales spécifiques, offrant une meilleure compréhension de la sélectivité des psychédéliques. Les souris adultes, utilisées à partir de 10 semaines dans la recherche, offrent plusieurs avantages. Leur maturité physique garantit une stabilité physiologique et comportementale, favorisant des résultats reproductibles. Elles sont aussi plus résistantes aux stress expérimentaux, ce qui réduit les complications postopératoires et améliore leur bien-être. En évitant d'interférer avec les étapes critiques du développement, ces pratiques maximisent le bien-être des animaux tout en produisant des données scientifiques de haute qualité.
Etude de la combinaison de deux stratégies thérapeutiques dans un modèle préclinique de cancer du sein.
- Recherche appliquée
- Cancers
Tester un vaccin thérapeutique contre le cancer du sein, seul ou combiné à des anticorps d'immunothérapie, suppose ici d'installer une tumeur mammaire chez 1 040 souris, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des cellules tumorales sont injectées sous anesthésie dans le coussin adipeux de la glande mammaire, puis la tumeur est suivie sur une centaine de jours par neuf séances d'imagerie sous anesthésie, chacune précédée d'une injection de produit de contraste. S'y ajoutent une capsule implantée sous la peau entre les omoplates, trois injections de vaccin, jusqu'à huit injections d'anticorps et trois prises de sang à la joue sur animal vigile. Le porteur mentionne une douleur possible pendant les cent jours de l'expérience, de rares ulcérations ou nécroses au site tumoral, et une mise à mort dès l'atteinte d'un point limite évalué trois fois par semaine sur une grille clinique.
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes et représente 16 % de l’ensemble des cancers féminins. L’immunothérapie joue un rôle croissant dans le traitement du cancer. L’objectif principal de notre projet est de mettre en place un modèle préclinique du cancer du sein permettant d’étudier in vivo et ex vivo l’efficacité d’un vaccin thérapeutique. Son efficacité sera évaluée seul ou en combinaison avec d’autres traitements d’immunothérapie comme les anticorps spécifiques des molécules impliquées dans la régulation de la réponse anti- tumorale. Les objectifs du projet sont donc de proposer un nouveau traitement des cancers du sein qui permet d’augmenter la réponse immunitaire anti-tumorale et ainsi diminuer la probabilité de la rechute de la maladie.
Bénéfices attendus
Des approches thérapeutiques innovantes, guidées par des découvertes fondamentales, sont nécessaires d’urgence pour répondre aux besoins des malades. Notre projet vise à trouver et à valider un traitement utilisant le vaccin thérapeutique pour traiter le cancer du sein. De plus il propose de combiner ce vaccin avec les traitements déjà existants dans l’espoir que cette nouvelle approche innovante sera plus efficace.
Procédures
Afin d’induire le cancer du sein, les souris, sous anesthésie générale, recevront l’injection de cellules tumorales sous la peau dans le coussin adipeux au niveau de la glande mammaire (durée 30 secondes). Un suivi de la croissance (très lente) de la tumeur sera réalisé par observation (3x par semaine) et par imagerie in vivo répétée 9 fois (au début 5 imageries tous les 20 jours, et puis 4 imageries tous les 5 jours) sur un animal anesthésié après une injection d’un produit de contraste au niveau de l’abdomen. La durée d’intervention incluant l’acquisition des données est de 20 minutes. L’implantation sur un animal anesthésié d’une capsule sous la peau (sur le dos, entre les omoplates) contenant différents dosages d’une substance thérapeutique à effet délivrable pendant 21 jours (durée de l’intervention : 10 minutes). Trois injections du vaccin tous les 20 jours en mode intradermique (au niveau du flanc) sur un animal anesthésié ou en mode intramusculaire (dans la cuisse) sur un animal éveillé. Un groupe d’animaux éveillés recevra 8 injections d’anticorps thérapeutiques (intervalle de 7 jours) au niveau de l’abdomen. Trois prises (intervalle de 20 jours) de sang au niveau de la joue sur animal vigile seront réalisées (durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
Lors de l’injection des cellules tumorales, puis du développement de la tumeur au niveau de la glande mammaire, il peut en découler une douleur (éventuellement au cours des 100 jours que dure l’expérimentation). Rarement, l’augmentation de la taille de la tumeur pourrait entrainer des difficultés de locomotion. Un très rare cas d’ulcération ou de nécrose au site tumoral pourrait apparaître. Des cas d’irritation et/ou inflammation pourraient être observés au niveau de l’incision pour l’implantation des capsules contenant un produit actif (dérivé de la vitamine A). Un abdomen temporairement gonflé ou une perte de poids pourrait être détectée. Du stress pourrait être engendré par les injections répétées (vaccin 3x ; anticorps 8x ; produit de contraste 9x). Les contentions répétées, les anesthésies gazeuses répétées et le prélèvement sanguin au niveau de la joue (3x) pourraient entrainer un stress de l’animal. Dans l’état de nos connaissances, et de notre expérience actuelle, nous n’avons pas identifié d’effets secondaires des traitements que nous utiliserons dans notre projet expérimental.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure. Post-mortem, des prélèvements de la tumeur et des différents organes (ganglions, rate, foie) des souris seront effectués pour diverses analyses.
Remplacement
Le modèle murin de cancer du sein que nous utiliserons reproduit la pathologie de la progression du cancer du sein que l’on retrouve chez la femme avec une croissance de la tumeur. Ce modèle animal entier vivant est le seul qui permet de reproduire la biodistribution des traitements et les barrières. La biodistribution désigne le transfert d’une substance donnée (par exemple un médicament) d'un endroit à un autre dans l'organisme. Une fois qu'une substance a pénétré dans le système vasculaire, elle est distribuée dans les fluides corporels en fonction des propriétés physicochimiques de cette substance et de sa capacité à pénétrer les barrières. La biodistribution est fondamentale pour identifier les organes cibles et anticiper la sécurité et l'efficacité des médicaments. Les interactions des cellules cancéreuses avec l’hôte ne peuvent pas être reproduites en culture cellulaire. En accord avec la règle 3R, nous avons réalisé le maximum d’expériences in vitro. Néanmoins, l’utilisation d’animaux est indispensable car malheureusement l’efficacité de la vaccination sur la croissance tumorale ne peut pas être évaluée in vitro.
Réduction
Afin d’obtenir des différences statistiques significatives tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons réalisé une estimation du nombre d’animaux requis dans chaque groupe avec un logiciel informatique. Les expériences nécessitent d’être réalisées deux fois car le modèle tumoral est une source de variabilité.
Raffinement
Nous serons attentifs au bien-être des animaux en veillant à ce que les animaux soient maintenus autant que possible en groupe et que l’enrichissement du milieu soit adapté, en mettant à leur disposition des carrés de coton et des tunnels en carton. Les souris seront maintenues dans un environnement indemne de pathogènes, dans une animalerie avec un statut sanitaire contrôlé. Avant les procédures les souris seront laissées en phase d’acclimatation pendant au moins une semaine. Afin de limiter le stress, les gestes prévus dans les procédures (injections, prélèvements) seront simulés dans le cadre de la routine d’accoutumance. Tout au long du déroulement de l’expérience, une surveillance quotidienne (observation visuelle) sera assurée. Le suivi clinique (3x par semaine) sera fait à l’aide d’une grille d’évaluation du score clinique basée sur les critères suivants : apparence, comportement, poids corporel (pesée 2 fois par semaine) et développement de la tumeur. Lorsque la souris présentera une diminution de son activité, de la nourriture sera ajoutée dans la cage. En cas d’atteinte d’un point limite ou en cas de score intermédiaire, la surveillance est renforcée selon le critère observé ou l’animal est euthanasié.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal le mieux documenté et utilisé pour les études concernant le développement tumoral. Un de ses grands avantages est l’existence d’une lignée tumorale. Les cellules de cette lignée proviennent de la tumeur primaire de la souris et peuvent être cultivées in vitro. Ces cellules, une fois injectées à des souris, provoquent un développement relativement lent d’une tumeur solide au site d’injection dont les caractéristiques correspondent au cancer du sein. De plus, par sa petite taille, la souris est facilement manipulable. Le bien-être de la souris est relativement facilement évaluable, notamment par l’observation des signes cliniques tels que des modifications du comportement, qui peuvent rapidement être pris en charge. Les souris utilisées seront âgées de 6-8 semaines, âge à partir duquel les souris sont sexuellement matures et considérées comme jeunes adultes, ce qui correspond à la période du développement du cancer du sein chez la femme.
Etude de gènes impliqués dans l’immunomodulation lors des infections parasitaires digestives
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Dix injections en deux semaines, puis une chirurgie intestinale de soixante minutes sous anesthésie générale avec prélèvement de sang : 320 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes anesthésiées puis tuées pour prélever sang et tissus. Le projet compare des lignées exprimant ou non un gène intestinal, pour décrire la réponse immunitaire contre les parasites du tube digestif, avec l'espoir affiché d'en tirer une cible thérapeutique contre les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Le porteur annonce des résultats "prometteurs" avant d'avoir commencé. Il résume par ailleurs les nuisances subies par les animaux à un stress et à une douleur ponctuelle liée à l'aiguille, sans compter la chirurgie intestinale qu'il décrit lui-même.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre comment un gène spécifiquement exprimé dans certaines cellules de l’intestin peut influencer la mise en place d’une réponse immunitaire contre les parasites du tube digestifs. Grace à des lignées de souris exprimant ou non ce gène, nous serons en mesure de définir son rôle, et ainsi comprendre comment se met en place la réponse antiparasitaire.
Bénéfices attendus
Nous attendons des résultats prometteurs, permettant de comprendre les mécanismes fondamentaux de la mise en place de la réponse contre les parasites intestinaux, ces derniers touchant une grande partie de la population mondiale. Au-delà de l’aspect infectieux, nos données pourraient aussi être exploitées dans le cadre de la lutte contre les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, en validant, le cas échéant, notre gène d’intérêt comme cible thérapeutique potentielle.
Procédures
Les animaux recevront 10 injections de substances sur 2 semaines (l’injection durant moins d’une minute), une chirurgie intestinale et un prélèvement sanguin sous anesthésie générale et traitement antidouleur (d’une durée de 60 min).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis aux nuisances suivantes : stress et une douleur ponctuelle (aiguille) lors des phases d’administration de substances et anesthésie générale.
Devenir
Les individus seront anesthésiés et euthanasiés pour prélèvements sanguins et tissulaires, qui seront ensuite analysés.
Remplacement
Les questions posées dans le cadre de ce projet (interactions entre types cellulaires et agents infectieux) impliquent l’utilisation de modèles murins reflétant au mieux la physiologie d’un point de vue intégrée. La réponse aux questions soulevées dans ce projet ne peut en aucun cas être abordée par un seul modèle de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini en nous appuyant sur les données précédemment obtenues, afin de nous permettre d’obtenir des données interprétables. Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux consistera à engager de petits groupes d’individus, nous permettant de valider ou d’invalider nos hypothèses de travail le plus rapidement possible. Si une de nos pistes de travail ne s’avère plus pertinente, les expériences associées seront abandonnées, réduisant de fait le nombre d’animaux engagés en procédures.
Raffinement
Notre stratégie expérimentale consiste en un suivi des individus engagés dès le début des phases d’expériences, sous le contrôle des zootechniciens et de la cellule du bien-être animal. Les animaux seront élevés dans un milieu enrichi, en respectant les groupes sociaux, et seront traités avec des anesthésiques et des analgésiques lors des phases de chirurgie et de prélèvement sanguin. De plus, nous avons définis des points limites, basés sur une grille de score, permettant d’anticiper et d’arrêter les expériences au besoin.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour notre projet, puisque disposant d’un système digestif et immunitaire présentant de nombreuses similitudes avec l’homme. Les animaux seront étudiés entre 6 et 24 semaines d'âge, dès lors que le système digestif est mature.
Tutorat sur gestes techniques sur rongeurs dans le cadre de la formation continue
- Formation professionnelle
Rats : 250
500 souris et 250 rats vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, tous tués en fin de formation, la plupart des gestes étant pratiqués sous anesthésie générale. Chaque souris subit deux prélèvements sanguins aux veines mandibulaires, deux ponctions de 200 µl aux sinus rétro-orbitaires et un prélèvement intracardiaque de 500 µl, chaque rat deux prélèvements mandibulaires et deux ponctions caudales de 500 µl, auxquels s'ajoute l'apprentissage de la contention et du gavage sur animal vigile. Aucune donnée scientifique ne sortira de ces séances, qui servent à valider les acquis de stagiaires sur des gestes nouveaux pour eux ou oubliés. Les animaux viennent de l'élevage interne, jugés "surnuméraires" ou de génotypes "inexploitables", ou bien anciens reproducteurs déjà destinés à être tués, et le porteur indique que l'apprentissage peut commencer sur des corps d'animaux tués dans d'autres protocoles.
Objectifs
Le tutorat entre dans les recommandations dans le cadre de la réglementation relative à l’utilisation des animaux à des fins scientifiques. Le tutorat par une personne expérimentée a pour objectif de former et de valider les acquis de l’apprenant sur les gestes techniques nécessaires à son poste. L’apprenant ne pourra travailler seul qu’après cette validation. L'objectif est d'apprendre ou de réapprendre l'ensemble des gestes simples sur rongeurs vigiles ou anesthésiés en fonction des besoins des utilisateurs d'animaux à des fins scientifiques. Les formateurs seront des concepteurs ou applicateurs membres confirmés de l'établissement d'utilisateur (EU) intervenant sur ces mêmes gestes lors de formations initiales. Les stagaires seront formés sur des gestes nouveaux pour eux ou qu'ils n'ont plus effectués depuis longtemps. Les animaux utilisés seront uniquement des animaux surnuméraires ou de génotypes inexploitables provenants des élevages internes de l'EU.
Bénéfices attendus
L'objectif est d'apprendre ou de réapprendre l'ensemble des gestes simples sur rongeurs vigiles ou anesthésiés en fonction des besoins des utilisateurs d'animaux à des fins scientifiques ayant suivi une formation initiale
Procédures
Souris: 2 prélèvements de 3 à 4 gouttes au niveau des veines mandibulaires, 2 prélèvements de 200µl au niveau des sinus rétroorbitaires, 1 prélèvement intracardiaque de 500µl Rats: 2 prélèvements de 3 à 4 gouttes au niveau des veines mandibulaires, 2 prélèvements de 500µl au niveau des veines caudales
Impact sur les animaux
Les nuisances seront liées au stress de la manipulation/contention, du gavage et de l'utilisation d'aiguilles pour les prélèvements et injections sous anesthésie générale. Les procédures seront de gravité légère mais sans réveil, les animaux étant euthanasiés en fin de formation.
Devenir
Les animaux utilisés sont des animaux provenant des élevages internes de l'établissement utilisateur génétiquement inexploitables ou des anciens reproducteurs. Ces animaux étaient destinés à être euthnasiés. Cette saisine étant une saisne de formation, aucune exploitation de données scientifiques n'est envisagée. L'ensemble des animaux utilisés seront donc euthanasiés à la fin de la procédure.
Remplacement
Cette demande d’autorisation de projet a pour objectif de former les personnels appliquant des procédures expérimentales sur l'ensemble des gestes techniques les plus courants sur animal vivant et vigile. L’utilisation d’animaux est donc indispensable. L'apprentissage des gestes pourra débuter par une première approche technique sur des animaux déjà euthanasiés provenant d'autres protocoles de recherche.
Réduction
L'utilisation de chaque animal sera optimisée au maximum puisque la formation pourra se terminer par un travail sur l'animal post mortem (marquage, injection sous cutanée, injection intradermique, dissection/anatomie). Les animaux utilisés seront uniquement des animaux surnuméraires ou de génotypes inexploitables provenants des élevages internes de l'animalerie ou des anciens reproducteurs.
Raffinement
L'ensemble des animaux sera hébergé en groupes déterminés 1 semaine avant le début de la formation dans des cages enrichies de frisotis de papier, coton et cabanes en plastique rouge (souris) ou en inox (rats). Exceptés l'apprentissage de la contention et du gavage, l'ensemble des gestes sera effectué sous anesthésie générale. L'ensemble des gestes sera effectué sous contrôle direct d'un formateur (1 formateur par stagiaire) après une démonstration assurée par un formateur expérimenté. L’ensemble des animaux utilisés auront été manipulés individuellement régulièrement par le personnel de l’animalerie afin de les habituer et de limiter leur stress lors de la formation . Chaque stagiaire viendra prendre son animal et l’habituera à être manipulé avant de pratiquer la contention.
Choix des espèces
Cette saisine est une saisine d'apprentissage ou de réapprentissage de gestes techniques afin de préparer les personnes aux gestes qu'elles auront à effectuer dans leurs protocoles de recherche au sein de notre établissement utilisateur. Le rat et la souris sont les 2 espèces utilisées au sein de notre établissement utilisateur et seront donc les seules concernées. L'ensemble des animaux seront des adultes, l'âge n'étant pas important dans l'apprentissage de la plupart des gestes, il s'étalera de 7/8 semaines pour les animaux génétiquement inexploitables à 8/10 mois pour les anciens reproducteurs.
Entrainement à l’exploration échographique sur le rat
- Formation professionnelle
Dix rats reproducteurs réformés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, chacun subissant jusqu'à six séances d'échographie d'une heure trente sous anesthésie, espacées de deux semaines. La veille de chaque séance, l'animal est anesthésié pour être rasé, puis dépilé à la crème le jour même, avant que l'opérateur ne manie la sonde pendant quatre-vingt-dix minutes. Ils sont ensuite tués pour servir à des mises au point de manipulations ex vivo et d'histologie. Ces soixante séances possibles ne produisent aucune donnée scientifique : elles servent à ce que trois concepteurs et deux applicateurs maîtrisent un échographe récemment acquis et testent une sonde plus silencieuse, le porteur renvoyant le bénéfice pour l'humain à "plus long terme".
Objectifs
Une partie importante de nos travaux de recherche est en relation avec la fonction cardiovasculaire et pour étendre nos moyens d’investigation dans ce domaine, notre laboratoire a acquis récemment un échographe petit animal. Avec ce projet, nous avons deux objectifs : 1 – pour devenir un expert en échographie, le concepteur doit s’entraîner régulièrement sur un rat anesthésié afin de maîtriser l'outil. 2 – lors de notre formation initiale, l’ingénieur-formateur a mieux appréhendé nos besoins et propose de tester une nouvelle sonde d’échographie qui émettra moins de bruit de fond.
Bénéfices attendus
Cette procédure permettra aux membres du laboratoire de maîtriser l’échographie cardiovasculaire. A court terme, cette technique non invasive pourra être mise en œuvre dans les nombreux protocoles expérimentaux utilisés pour nos études précliniques visant à développer des programmes de prévention des pathologies cardiovasculaires par l’activité physique et/ou la nutrition, ou pour la prévention des accidents de décompression. A plus long terme, ces connaissances pourront ensuite être transférées à l’humain dans le cadre d’études cliniques utilisant aussi l’échographie.
Procédures
Une séance d’échographie est réalisée ainsi : Chaque rat(e) sera anesthésié pour pouvoir raser les poils des zones d’intérêt la veille de l’échographie. Avant la session d’échographie qui dure 1h40, l’animal est anesthésié et maintenu au chaud grâce à un tapis chauffant. Il sera dépilé à la crème dépilatoire (durée 5 minutes environ) puis le concepteur maniera la sonde échographique pendant 1h30. Cette séance est réalisée 6 fois sur le même animal, espacée de deux semaines.
Impact sur les animaux
L'effet indésirable attendu est : - le stress lié à la contention et au temps d’induction de l’anesthésie : durée 5 minutes de gravité légère.
Devenir
Ces 10 animaux sont déjà des rats réformés de 1 an qui seront mis à mort de façon réglementaire afin de s’entraîner à la mise au point de manipulations ex-vivo et d’histologie.
Remplacement
Pour maîtriser la technique d'échographie, il est nécessaire de s'entraîner sur animal anesthésié et nous ne pouvons pas nous passer de l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Nous avons pris contact avec notre SBEA pour utiliser des animaux reproducteurs-reproductrices réformés qui ne sont pas entrés en procédure expérimentale et qui sont prévus pour une mise à mort. 10 rat(e)s sont attendus sur l’année universitaire 2024-2025. Ce nombre nous permet de réitérer les gestes techniques régulièrement au maximum 6 sessions sur le même rat, espacées chacune de deux semaines. Aucune étude statistique n’est prévue car nous sommes dans le cadre d’une formation à une technique d’imagerie non invasive chez le rat. Trois concepteurs sont concernés par cette formation et deux applicateurs qui feront chacun à minima 30 sessions sur les 60 possibles.
Raffinement
Tous les actes réalisés pendant la procédure se font sous anesthésie. Les animaux sont placés sur tapis chauffant pour éviter la chute de température pendant la procédure mais aussi jusqu’au réveil des animaux concernés.
Choix des espèces
Le rat est un modèle préclinique que nous utilisons au laboratoire et sur lequel nous souhaitons maîtriser les explorations cardiovasculaires non invasives par échographie. Nous souhaitons utiliser des individus au stade adulte, matures sexuellement. Des animaux trop âgés ou trop lourds (dépassant 500g) présenteraient une taille incompatible avec la profondeur de pénétration du faisceau d’ultrasons, et ne permettraient pas d’obtenir des images cardiaques et vasculaires.
Evaluation des paramètres pharmacocinétiques, et/ou des paramètres hématologiques, chez des souris immunocompétentes et/ou immunodéprimées après administration d’un candidat médicament
- Recherche appliquée
- Cancers
Une partie des souris utilisées est immunodéprimée, donc sans défense face à une infection banale. 2 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des candidats médicaments par voie orale, intraveineuse, intrapéritonéale ou sous-cutanée, une à deux fois par jour, ou par une pompe implantée chirurgicalement sous la peau, l'intervention durant quinze minutes pour une pompe osmotique et une heure pour une pompe électronique, avec jusqu'à six prélèvements de sang en vingt-quatre heures sur animal vigile. Elles sont tuées en fin d'étude ou dès l'atteinte des points limites, pour un dernier prélèvement de sang sous anesthésie puis des prélèvements d'organes destinés à chercher des biomarqueurs, dans un programme de sélection de molécules en oncologie et en immuno-inflammation.
Objectifs
L’objectif de la pharmacocinétique (PK) est d’évaluer que la molécule soit correctement absorbée, distribuée, métabolisée et éliminée (ADME) par l’organisme afin de fournir les informations nécessaires à la sélection des médicaments. Cela permettra également d’adapter la posologie du médicament pour obtenir une efficacité optimale du principe actif avec un minimum de risques d’effets secondaires. L’objectif de ce projet est de déterminer les paramètres pharmacocinétiques d’un produit et/ou ses effets sur les paramètres hématologiques en fonction du temps, dans le but de déterminer le devenir du produit au sein d’un organisme, d’évaluer l’intérêt d’une voie d’administration, de vérifier que la relation entre la dose administrée et sa concentration plasmatique est linéaire et, pour les produits susceptibles d’agir de cette manière, d’évaluer leur profil d’activité via leur effet sur les paramètres hématologiques et biologiques. Bien que des tests in vitro visant à remplacer l’usage de l’animal sont mis en place, le recours aux modèles vivo pour discriminer in fine de façon certaine les candidats restent indispensables. Ces études pharmacocinétiques sont effectuées principalement 1) de façon préliminaire à une étude d’efficacité chez la souris (candidats choisis sur des tests in vitro de fonctionnalité) pour assurer le niveau plasmatique du candidat voulu aux doses envisagées. Le choix de la souris se fera sur la base du modèle utilisé lors des études d’efficacité pour transposer au mieux les données ; 2) afin de dérisquer la pharmacocinétique des candidats médicaments plus avancés dans leur processus de R&D, avant les études réglementaires obligatoirement réalisées chez une « grande espèce » non rongeurs. Dans les 2 cas, cette stratégie permet de réduire le nombre d’animaux dans les études ultérieures. En complément, il peut être nécessaire d’évaluer l’impact du candidat sur des cellules sanguines et les biomarqueurs associés pouvant servir de marqueurs d’activité pharmacologique. L’ensemble de ces études reste limité aux candidats très avancés dans la phase de recherche afin de réduire le nombre d’animaux utilisés Les études réalisées dans le cadre de ce projet prévoient des prélèvements sanguins en cinétique chez des souris après leur avoir administré un candidat traitement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont d’une part de mieux comprendre l’exposition plasmatique des différents composés et d’autre part d’établir des relations pharmacocinétique / pharmacodynamie (PK/PD) dans un but de sélectionner le meilleur candidat médicament. Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche en oncologie, immuno- oncologie et immuno-inflammation.
Procédures
Administration (voie intra-péritonéale, intra-veineuse, sous cutanée ou per-os) de candidats médicaments (entité biologique ou chimique) (contention d’une durée maximale de 15s quotidienne ou biquotidienne sur animal vigile Ou Implantation chirurgicale sous anesthésie et analgésie de la pompe (durée de l’intervention de 15 minutes pour la pompe osmotique, 1 heure pour la pompe électronique) En cours d'étude, des prélèvements sanguins (moins de 30 secondes) avec un maximum de 6 prélèvements de sang sur 24 h peuvent être réalisés sur animal vigile
Impact sur les animaux
Les nuisances estimées sont les suivantes : - Administration de composés candidats médicaments selon les voies classiques intra-péritonéale, intra-veineuse, sous-cutanée ou per os pouvant induire ponctuellement stress et douleur légère (max 10s) - Implantation chirurgicale sous anesthésie d’une pompe osmotique (15 min) ou électronique (1 heure) pouvant générer une douleur modérée potentielle - Prélèvements de sang (moins de 30s par prélèvements) pouvant ponctuellement induire stress et douleurs légères
Devenir
En fin d’étude ou dès l’atteinte des points limites et de dégradation de l’état général, les souris seront euthanasiées et des prélèvements biologiques (et éventuellement la pompe) seront réalisés. Le process sera le suivant : prélèvement sanguin unique à la fin de l’étude, sous anesthésie générale puis prélèvements biologiques supplémentaires, pour rechercher d’éventuels biomarqueurs, après euthanasie toujours sous anesthésie.
Remplacement
Ces dernières années, les pharmacocinéticiens ont mis en place de nombreux tests in vitro visant à remplacer l’usage de l’animal. La majorité des études de pharmacocinétique est menée sur des récepteurs, enzymes, fractions cellulaires isolées, cellules isolées ou organes isolés. Cependant, même si les caractéristiques pharmacocinétiques d’une molécule dans l’organisme peuvent être estimées par des tests in vitro, elles ne peuvent pas être complètement et infailliblement prédites. Il est donc nécessaire d’avoir ensuite recours à l’animal pour discriminer de façon certaine les candidats les plus avancés et ainsi pré-sélectionnés. En effet, ce n’est que dans un modèle intégré que l’on pourra mettre en évidence le devenir d’un produit dans l’organisme. Celui-ci va subir un certain nombre de processus physiologiques avant d’atteindre son site d’action et d’être éliminé. C’est un préalable scientifique et éthique à toute administration chez l’homme et qui permet également de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour les études d'efficacité ultérieures.
Réduction
Des prélèvements de sang répétés à la veine saphène latérale ou à la veine caudale peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur des possibles biomarqueurs ou sur le profil d’exposition du composé (évitant dans ce cas les études de pharmacocinétique dédiées). La méthode de prélèvement sanguin par prélèvement répété est privilégiée chaque fois que possible (puisqu’elle est extrêmement rapide, et réalisable plusieurs fois sur un même individu dans la limite des recommandations de la Structure du Bien Être Animal). Les études in silico et in vitro réalisées en amont permettent de réduire le nombre de molécules d’intérêts et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. Afin d’obtenir des données robustes, les pharmacocinéticiens recommandent un effectif de 8 souris par lot avec pour chacune des souris plusieurs points de cinétique en accord avec les recommandations de la SBEA. Le nombre de groupes au sein d’une étude (6 maximum) permettra de tester plusieurs candidats médicaments, ou pour un même candidat médicament plusieurs voies d’administrations ou plusieurs doses pour un même candidat.
Raffinement
Les doses de produits à administrer à l’animal sont sélectionnées préalablement in vivo grâce à des études de Dose Maximale Administrable (DMA) et Dose Maximale Tolérée (DMT) (faisant l’objet d’un autre projet) afin de limiter les risques d’une potentielle toxicité des composés testés. Des prélèvements de sang répétés à la veine saphène latérale ou à la veine caudale peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur des possibles biomarqueurs ou sur le profil d’exposition du composé (évitant dans ce cas les études de pharmacocinétique dédiées). Cette technique de prélèvement, peu invasive et rapide, permet de prélever plusieurs fois sur un même individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux, tout en respectant les limites de volume de sang total physiologiques. Si des prélèvements répétés sont prévus, le volume maximal prélevé respectera les recommandations en termes de bien-être animal et respect de sa physiologie. L’utilisation de pompes pour administrer le produit testé permet de ne pas intervenir sur l’animal plusieurs fois par jour ou par semaine, contrairement aux administrations répétées, en limitant ainsi le stress. Les souris sont hébergées en groupes sociaux. Un enrichissement de milieu par des éléments de nidification adaptés vont également permettre de surveiller leur état général par l’observation de leur comportement vis-à-vis de ces éléments. Par ailleurs, pour l’implantation chirurgicale des pompes des améliorations techniques ont été identifiées pour assurer une bonne cicatrisation et récupération post-opératoire.
Choix des espèces
L’utilisation des souris est largement décrite dans les publications en recherche pré-clinique, ce modèle étant davantage déployé que le modèle rat. Plus précisément les études décrites ci-dessus se situant en amont des études d’efficacité réalisées sur différents modèles de souris, il est important de réaliser ces études sur la souche de souris qui sera utilisée dans ces études, mais également sur des modèles de souris qui permettent de prédire la PK chez l’homme. Les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 7 semaines, soit un poids corporel d’environ 18-20g. C’est l’âge classiquement utilisé pour tous les protocoles qui seront réalisés à la suite de cette étude dans la sélection des candidats médicaments.
Evaluation des effets anti-inflammatoires et analgésiques de candidats médicaments injectés dans un modèle d’œdème podal induit par administration de carragénine chez le cobaye.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Une injection de carragénine dans le coussinet plantaire de la patte arrière droite provoque un œdème inflammatoire, puis la patte est pressée à intensité croissante pour mesurer le seuil de douleur, à deux, quatre et six heures. 81 cobayes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La douleur ne sera pas soulagée pendant les sept heures qui séparent l'induction de l'œdème de la mise à mort, le porteur indiquant que les difficultés de locomotion attendues conduisent à poser de l'hydrogel au sol pour les animaux qui n'atteignent plus les biberons. Les "candidats médicaments" anti-inflammatoires et analgésiques évalués ne sont pas nommés, et le porteur précise que le modèle cobaye a été retenu par le client de l'étude.
Objectifs
Le marché pharmaceutique évolue sans cesse dans le but de proposer des composés anti-inflammatoires et analgésiques toujours plus efficaces, plus rapides et plus sûr. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer les propriétés anti-inflammatoires et anti-douleurs de nouveaux composés pharmaceutiques, administré en dose unique, dans le traitement de l’œdème podal chez le cobaye, induite par injection de carragénine dans le coussinet plantaire. L’efficacité des différents composés sera évaluée au travers de deux tests simples : l’un portant sur la mesure du volume de la patte des cobayes avant et après induction d’un œdème inflammatoire et l’autre sur des mesures de seuil de la douleur à une pression croissante exercée sur la patte du cobaye.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de nouveaux composés contribuant ainsi au développement de nouveaux médicaments analgésiques et anti-inflammatoires dans le but de proposer des molécules plus performantes que celles actuellement disponibles sur le marché.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique administration par voie orale ou intrapéritonéale des produits tests en respectant les volumes d’injections recommandés. Ces injections seront réalisées en maximum 3 minutes. Un œdème au niveau de la patte arrière droite des animaux sera provoqué par l’injection de carragénine, un polysaccharide sulfaté, connu pour induire rapidement un œdème inflammatoire au site d’injection. Une seule patte sera injectée pour limiter l’impact sur le comportement physiologique de l’animal (prise alimentaire, abreuvement, mobilité etc..). Cette injection sous-cutanée dans le coussinet plantaire sera réalisée sur des animaux anesthésiés par voie gazeuse et durera maximum 10 minutes (anesthésie comprise). Une évaluation du volume de la patte ainsi que du seuil de la douleur sera réalisée en amont de l’induction de l’oedème podal puis à 3, 5 et 7 heures et à 2, 4 et 6 heures post-induction respectivement. Chaque mesure durera entre 2 et 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux seront manipulés régulièrement pour les différentes actes, nécessitant des contentions assez contraignante, ce qui est susceptible d’induire un stress (administration des produits, évaluation de l'intensité de la douleur et mesure du volume podal). Les contentions seront rapides (inférieure à 3 minutes). Les animaux ressentiront une douleur et/ou une gêne liée à l’inflammation de la patte arrière droite qui ne pourra être soulagée au maximum pendant 7h soit de l’induction de l’œdème podal jusqu’à l’euthanasie de l’animal. Cette douleur pourrait engendrait des difficultés de locomotion des animaux (évitement de contact de la patte arrière droite avec le sol).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de réaliser des prélèvements de la patte arrière droite permettant la réalisation d'analyses histologiques des marqueurs de l’inflammation ou des dosages des PGE2 et TNFa (dans l'étdue principale). De plus, la procédure expérimentale étant classée sévère, la réutilisation des animaux de l'étude pilote et de l'étude principale ne sera pas permise.
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’existe malheureusement pas d’alternative expérimentale modélisant le comportement d’un organisme entier vivant de manière fiable permettant l’évaluation des effets anti-inflammatoires et analgésiques de candidats médicaments. Le recours à l’expérimentation animale est donc nécessaire pour répondre aux objectifs de ce projet et aux exigences réglementaires.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, une étude pilote sera réalisée sur 9 animaux dans un premier temps afin de déterminer la dose de tramadol à utiliser pour en faire un produit de référence dans l’étude principale. Dans l’étude principale, pour obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’étudier l’efficacité d’un nouveau composé anti-inflammatoire et analgésique au cours du temps, des groupes de minimum 8 cobayes seront constitués.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 7 jours minimum sera respectée pour les cobayes. Ils seront hébergés en groupes sociaux en parcs ou en cages (hors isolement des animaux pour agressivité ou blessure qui pourra être jugé nécessaire par le vétérinaire) avec les enrichissements appropriés (bâtonnets de bois, galets de foin ainsi qu’une plateforme et une cachette). Ils seront observés quotidiennement pour déceler précocement tout signe clinique anormal et mettre en place, en accord avec le médecin vétérinaire, des mesures de prise en charge aussi rapidement que possible (mesure de soutien de type désinfection de plaies, hydratation, isolement etc. n’interférant pas avec les candidats médicaments administrés et n’impactant pas les résultats de l’étude en cours ou bien une mise à mort de l’animal en cas d’état de santé considérablement dégradé, irréversible et ne pouvant être amélioré par un traitement sans interférer avec l’objectif de l’étude). Les études ne durant que 24-48h, il n’y aura pas de suivi de poids particulier pendant l’étude. Si les animaux sont hébergés dans l’animalerie pendant plus d’une semaine, des pesées seront réalisées de façon régulière (minimum une fois par semaine) pour s’assurer de l’évolution et la croissance des cobayes. Suite à l’induction de l’inflammation, si des cobayes présentent des difficultés de locomotion et donc des difficultés à atteindre les biberons d’eau, de l’hydrogel sera placé au sol. Les animaux seront observés de façon approfondi à l‘aide d’une grille de scoring portant sur l’état général des animaux, la mobilité générale et l’aspect du site d’induction de l’inflammation toutes les heures à partir de l’administration de carragénine jusqu’à leur euthanasie. Afin de faciliter et rendre la mesure de l’intensité de la douleur plus robuste, les animaux pourront être habitués à la contention nécessaire à ce test. Pour cela, les animaux seront manipulés dans les jours précédents le test et une contention identique à celle nécessaire pour le test sera réalisée afin que l’animal s’habitue à celle-ci.
Choix des espèces
Le cobaye a été choisi pour ce projet car cette espèce fait partie des 2 espèces (avec le rat) les plus utilisés pour ce type d’étude d’induction d’œdème podal et de test de mesure du volume podal et de l'intensité de la douleur (Sabine S Maez et al. 2012 ; Warda M. Abdu Kaidama et al. 2021). Le modèle cobaye a été choisi par le client de cette étude en raison des données précédemment obtenues. Les animaux seront réceptionnés à un poids entre 300 et 350g pour être utilisés dans l'étude (environ 1 semaine après la réception) à un poids de 350 à 400g. Ce poids est classiquement utilisé dans la littérature pour ce modèle, il correspond à un âge d'environ 3-4 semaines. Des mâles seront utilisés dans l'étude pilote car ce sexe est classiquement utilisé dans la littérature pour ce modèle (Sabine S Maez et al. 2012 ; Warda M. Abdu Kaidama et al. 2021). Dans l'étude principale, des mâles et des femelles seront utilisés.
Prélèvement de tissus pour génotypage des lignées de souris présentant un modèle expérimental de la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Élever, génotyper et identifier une lignée de souris modèle de la maladie d'Alzheimer, pour fournir des animaux à des projets déjà autorisés : 2 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. À quatre semaines, au sevrage, chaque animal vigile est contenu et l'extrémité de sa queue coupée, un geste de moins de trente secondes qui peut saigner et faire mal, le saignement étant arrêté par compression avec une compresse d'eau oxygénée. Le porteur annonce mettre au point un génotypage sur follicules pileux, tout en tenant l'usage d'animaux pour "indispensable" à la compréhension de la maladie. Aucune de ces souris n'est tuée dans le cadre de ce projet, toutes étant gardées vivantes pour alimenter les protocoles où elles serviront de modèle de la maladie d'Alzheimer.
Objectifs
L’objectif du projet est de comprendre les mécanismes impliqués dans la maladie d’Alzheimer (MA) et de développer des nouvelles molécules qui pourraient ralentir le développement de la maladie. La MA est une maladie neurodégénérative, c’est à dire que les cellules du cerveau ne fonctionnent plus correctement et dégénèrent. Elle affecte environ 1 million de personnes en France et il n’existe aucun traitement efficace à ce jour. Dans l'équipe, nous avons généré une souris génétiquement modifiée qui développe la MA, et nous avons généré une autre souris génétiquement modifiée qui développe la MA, et qui en plus, est dépourvue d’une protéine qui participe à la progression de cette maladie. On a constaté que, en l’absence de cette protéine, les acteurs impliqués dans la MA semblent être moins virulents. L’objectif est de comprendre le mécanisme de fonctionnement de cette protéine, ses intéractions avec les autres acteurs de la maladie, et de trouver à terme, des cibles, c’est-à-dire des moyens d’action sur le système pour réduire le développement et l’agressivité de la MA. L’objectif de ce projet est l’élevage, le génotypage et l’identification de cette lignée de souris modèle de la maladie d’Alzheimer.
Bénéfices attendus
-Caractérisation génétique des lignées pour optimisation de la gestion des élevages. -Production pour fournir des animaux pour nos projets scientifiques sur la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Après une légère contention de l'animal vigile, le zootechnicien procède à une biopsie de la queue. Un léger saignement de l'extrêmité de la queue est possible, une légère compression est appliquée sur l’extrémité de la queue à l’aide d’une compresse imbibée d’eau oxygénée pour arrêter le saignement. Cette intervention dure moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Ainsi la contention peut générer du stress et la biopsie de la queue peut entraîner une douleur et un saignement de l'extrêmité de la queue.
Devenir
Tous les animaux sont génotypés et gardés en vie pour être utilisés comme modèle d'étude de la maladie d'Alzheimer.
Remplacement
Pas de remplacement possible sur le projet de prélèvement de tissu. En revanche, nous prévoyons la mise au point de génotypage sur follicules pileux. D'autre part les animaux sont génotypés en vue d'être utilisés comme modèle d'étude de la maladie d'Alzheimer (MA) dans des projets déjà autorisés. Bien que des progrès considérables aient été faits dans la modélisation des pathologies à l’aide de systèmes cellulaires et moléculaires innovants, ces modèles n’offrent que des informations "physiopathologiques" très partielles. Il est encore à ce jour indispensable d’utiliser des animaux pour mieux appréhender la complexité des interactions cellulaires et moléculaires et développer de nouvelles thérapies adéquates pour traiter des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. Ces souris modèle de la MA représentent un modèle de choix pour l’étude de la maladie car elles développent rapidement une MA expérimentale (dès 2 mois), laquelle est très similaire à celle observée chez l’homme.
Réduction
Le nombre de lots expérimentaux et d'animaux au total est le suivant : -souris (mâles+ femelles + sauvages + modèle de la MA) n= 240 x5ans = 1200 animaux -souris (mâles+ femelles + modèle de la MA modifié) n= 240 x5ans = 1200 animaux -souris nécessaires pour le rafraichissement génétique n=480 animaux Nombre d’animaux total : 2880 Nous travaillons sur des souris issues de reproductions dans notre élevage.
Raffinement
Les génotypages et les identifications sont faits par des zootechniciens expérimentés. Juste après la biopsie une compression est appliquée sur l’extrémité de la queue à l’aide d’une compresse imbibée d’eau oxygénée pour arrêter le saignement. Après le génotypage et l’identification, les souris sont hébergées par groupes de 4 à 5 souris par cage. L’enrichissement est constitué par des dômes en plexiglas ou en carton, et des fibres courtes de coton.
Choix des espèces
Les souris constituent des modèles de choix pour notre travail car elles sont couramment utilisées comme modèles de la MA, ainsi que, comme modèle pré-clinique pour tester les effets in vivo de molécules thérapeutiques potentielles, futurs médicaments. Pour étudier l’impact d’une protéine sur les acteurs de la MA nous utiliserons des souris sauvages contrôles et des souris génétiquement modifiées exprimant la MA. Tous les animaux seront générés à l'animalerie. Les animaux seront utilisés au stade juvénile (biopsie à l'âge de 4 semaines) pour le génotypage. Ce stade correspond au sevrage des animaux et l’identification avec une bague d’oreille. Ils feront ensuite partie de l’élevage.