Rongeurs
CMIMI : Capturabilité de Mammifères Invasifs en Milieux Insulaires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres carnivores : 232
Autres mammifères : 138
Améliorer les pièges vulnérants pour capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire suppose de connaître leurs déplacements. 144 rats noirs, 232 petites mangoustes indiennes et 138 opossums communs, soit 514 individus vivant à l'état sauvage aux Petites Antilles, vont être capturés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés. Chacun reste au piège moins de douze heures, est anesthésié à l'isoflurane, épilé sur un à deux centimètres carrés, puis reçoit sous la peau du cou une puce d'identification posée au trocart, soixante femelles adultes recevant en plus un collier muni d'une balise satellitaire. Le porteur justifie ces captures par la protection d'oiseaux et de reptiles endémiques menacés, la finalité opérationnelle étant de réduire durablement les effectifs de ces trois espèces introduites.
Objectifs
Les espèces exotiques envahissantes représentent la 3ème cause de perte de biodiversité insulaire. Le transport volontaire ou non par l’homme d’êtres vivants peu conduire à leur développement à l’état sauvage en dehors de leur aire naturelle de répartition. Lors du développement de ces animaux dans la nature, des effets négatifs peuvent être observés sur les espèces natives et des milieux colonisés, ainsi que sur la santé humaine, et les activités économiques. Afin de limiter au mieux ces effets négatifs, une bonne connaissance de l’utilisation de l’espace des animaux exotiques est requise afin de proposer des dispositif de piégeage permettant d’en capturer le maximum – voire la totalité. L’utilisation de l’espace par les animaux est mesurable par différentes méthodes : la capture-marquage-recapture (CMR), la réception de signaux émis par des petits émetteurs à haute fréquence, ou encore, la géolocalisation automatisée par des balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (GPS). Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître l’amplitude des mouvements, la densité de population, et l’effet d’une sédation des animaux sur l’amélioration de leur probabilité de recapture, chez trois espèces de petits mammifères exotiques envahissants dans une île tropicale, grâce à des géolocalisations satelittaires, et par CMR : la petite Mangouste Indienne Urva auropunctata, l’Opossum commun Didelphis marsupialis, et le Rat noir Rattus rattus. Cette connaissance de l’utilisation de l’espace permettra de mettre en place des dispositifs de piégeage permettant d’en capturer le plus grand nombre – si ce n’est la totalité -, pour s’assurer qu’une diminution significative des abondances de ces mammifères est bien liée à l’augmentation attendue de celles de leurs proies potentielles, permettant de sauvegarder des espèces endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles).
Bénéfices attendus
Le projet alimentera les premières observations sur l’utilisation de l’espace par le Rat noir, l’Opossum commun, et la petite Mangouste Indienne, constituant une connaissance de l’écologie spatiale qui est encore peu connue pour ces espèces. C’est également le cas de leurs densités de populations qui ne sont pas documentées dans les habitats de forêts tropicales sèches. Les bénéfices attendus du projet concernent surtout une amélioration des statuts de conservation de populations d’espèces de petits vertébrés endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles), que ce soit directement ou indirectement, par une prédation ou une compétition pour la nourriture ou des sites de refuges et d’abris par ces mammifères exotiques envahissants. Par ailleurs, les dispositifs de luttes (pièges vulnérants) pourront être améliorés afin d’atténuer des risques liés à la capture d’individus d’espèces non cibles susceptibles de pâtir des campagnes de lutte. Un autre bénéfice attendu est la mise en place de protocole de suivi des abondances de ces populations au moyen de pièges photographiques, évitant la capture physique des individus de ces espèces. La pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites fixé sous sédation par anesthésie gazeuse sur le terrain n’est pas employée dans le cas de suivi de la petite Mangouste Indienne, très peu documentée pour le Rat noir, et inconnu pour l’Opossum commun : le projet permettra de calibrer, et d’apprécier les avantages et les inconvénients de cette méthode. A noter que ce protocole permettra également d’évaluer l’effet de la manipulation sous sédation sur la probabilité de recapture des individus en comparaison d’animaux manipulés sans être endormis – qui est attendue plus élevée chez les individus manipulés inconscients en comparaison de ceux manipulés à l’état vigile. En effet, le stress induit par la manipulation de animaux capturés peut les inciter à mois se refaire capturer.
Procédures
Sous anesthésie générale (Isoflurane) – qui ne durera pas au-delà de 5 minutes, au maximum 684 animaux seront marqués par une puce d’identification par radio-fréquence (RFID) implantée sous la peau (Procédure 1) uniquement lors de leur première capture, afin de les reconnaître lors de leur recapture ultérieure (ou ils seront relâchés immédiatement après avoir noté leur numéro d’identification et leur masse, sans autre manipulation). Egalement sous anesthésie générale (Isoflurane), 60 individus seront marqués par une puce RFID sous-cutané et avec la pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (Procédure 2). L’implantation de la puce d’identification sur l’animal inconscient est effectuée par un trocard stérile à usage unique introduisant une puce de 11 mm3 (équivalente à un grain de riz pesant 0.031 g) parallèlement sous la peau du cou (profondeur de 1,5 cm), après application d’un gel analgésique une fois la zone d’implantation épilée (sur 1-2 cm2) et désinfectée. Profitant de l’anesthésie gazeuse lors de la pose de la puce d’identification, un lot de femelles adultes sera également équipé d’un collier muni d’une balise GPS miniaturisée (Procédure 2) représentant moins de 4% de leur poids (5 g pour les rats [soit
Impact sur les animaux
La pose d’une puce d’identification RFID sous-cutanée sous anésthésie (procédure 1), réalisée dans l’environnement familier de l’animal, est de courte durée (tout au plus 30 minutes de temps de récupération de leur capacité post-anesthésique) et n’entraine pas de faim/soif/malnutrition chez l’individu, ni aucune détresse, stress physique/thermique ou peur, ou encore de lésion ou de maladie. Ce geste n’induit qu’une légère douleur au moment de l’implantation de la puce sous la peau.
Devenir
Les animaux sont relâchés marqués par une puce d’identification sous-cutanée, et pour un sous-lot de femelles adultes additionnellement muni de leur équipement de suivi satellitaire, afin de mesurer les distances qu’ils parcourent dans leur domaine vital pendant au moins 15 à 20 jours. La mesure de ces distances aidera à améliorer les dispositifs de captures de ces espèces, que ce soit 1/ à des fins de contrôle de leur population exigé par la loi pour favoriser la survie d’espèce de petits vertébrés menacés d’extinction en relation avec leur prédation par les espèces étudiées, ou 2/ de la surveillance de leur répartition et de leur abondance dans des habitats protégées. Un effort particulier sera appliqué pour allonger le temps de chance de recapture à au moins 20 jours – à partir de la date du dernier individu équipé - afin de pouvoir déséquiper les individus.
Remplacement
L’étude porte sur l’acquisition de connaissance du mode de déplacement d’individus dans des populations « à l’état sauvage », dans leurs environnements naturels. Dès lors, l'utilisation d'animaux capturés vivants dans leur environnement ne peut être remplacée par d'autres modèles non animaux, ou d’origine captive. Une amélioration des connaissances acquises dans le cadre du projet devrait toutefois permettre, à termes, de disposer d’informations permettant de progresser sur une modélisation spatiale des risques d’impacts de ces mammifères exotiques envahissants à de plus larges échelles sans avoir recours à leur capture et manipulation, ainsi que les modalités d’un protocole de suivi des abondances des populations par piégeage photographique sans recours à une capture physique.
Réduction
En se basant sur des estimations théoriques où de très fortes densités de population seraient observées pendant les opérations de terrain, nous envisageons d’utiliser dans les deux procédures prévues dans le projet au maximum 144 rats, 138 opossums, et 232 mangoustes a cours de deux sessions de piégeages. Ainsi – au total sur 2 années, ce sont au grand maximum 514 individus qui pourraient être soumis à une anesthésie gazeuse : 454 à but de simple marquage par puce d’identification sous-cutanée (Procédure 1), et 60 femelles adultes soumises à double marquage constitué d’une puce d’identification sous-cutanée et d’un collier muni d’une balise miniaturisée de suivi par satellites (Procédure 2). Pour les mesures à partir des données d’équipement de suivi par satellites, en faisant l’hypothèse d’une population d’origine infinie, un échantillon de 16 individus tirés au hasard dans cette population doit permettre d’estimer une moyenne de l’amplitude spatiale du mouvement avec une précision convenable (Coefficient de variation = 20%), pour une erreur de mesure tolérée de 10%. En d’autres termes, un total de 16 femelles doit être échantillonné au hasard dans la population pour s’assurer à 95 % de chance que la moyenne du paramètre mesuré se situe dans les 10 % de la moyenne réelle de la population. Toutefois, l’emploi d’un dispositif de suivi par satellites n’ayant pas été testé auparavant pour deux des trois espèces considérées (opossum commun et rat noir), laisse une part d’échec possible que nous estimons, de notre expérience sur des suivis par balises satellitaires de petits rongeurs de l’ordre de 25%. Ce taux d’échec est proche de celui rapporté pour la petite mangouste indienne (21%). Nous envisageons donc d’utiliser 4 femelles adultes en plus (20%) pour chaque espèce aux 16 nécessaires pour disposer d’une mesure précise de notre paramètre de détection spatiale, conduisant à utiliser au maximum 20 femelles adultes.
Raffinement
La petite mangouste indienne est diurne, alors que les rats noirs et les opossums communs sont nocturnes. Un premier relevé des pièges aura lieu dans les 3 hrs suivant le lever du soleil afin de libérer les animaux capturés dans la nuit et en matinée, et dans les 3 hrs avant le coucher du soleil pour ceux capturés de jour. Les pièges seront appâtés (beurre de cacahuète, saucisse, et fruit). Des débris végétaux seront placés au fond de la cage piège – pour constituer une cachette, ou encore un tapis. Les cages seront disposées à l’ombre, et en hauteur pour éviter un risque d’inondation en cas de pluie. Le critère le plus strict utilisé à ce jour exige que les pièges de contention homologués retiennent des animaux pendant 24 heures avec moins de 57 % d’entre eux présentant des blessures graves pouvant diminuer la survie après relâchés. Les individus seront maintenus captifs 150 g seront sélectionnées, ainsi que des mangoustes > 450 g, et des opossums > 800 g, correspondant à un ratio de masse compris entre 1% et 4% selon les espèces. Ce ratio laisse la possibilité de perte/gain de poids potentiel des individus de 10% (correspond au remplissage/vidage d’un estomac – e.g. chez le rat noir) pendant la période de leur équipement tout en restant avec un ratio de masse ≤ 5% pour les mangoustes, et < 4% pour les rats noirs et les opossums communs. De plus, l’anesthésie aurait un effet positif sur les individus en limitant le stress à la capture. Un individu recapturé ayant perdu sa balise ne sera pas rééquipé.
Choix des espèces
Les rats noirs, les opossums communs, et les petites mangoustes indiennes, sont les principaux mammifères à l’origine d’une pression de prédation avérée sur des espèces d’oiseaux ou de reptiles (terrestres ou marins) endémiques menacées des Petites Antilles, avec les chats harets. Une bonne connaissance de leur mode d’utilisation de l’espace est essentielle dans l’objectif de pouvoir disposer de protocole efficace de leur limitation afin de sauvegarder/restaurer les populations menacées d’extinction de leurs proies. Le projet nécessite la capture d’individus « in natura », pour lesquels i) un nombre maximum d’individus a été défini, ii) des conditions optimales de captivité temporaire dans le piège ont été prévues (durée, abri, protection, apport alimentaire), iii) une manipulation rapide par contention chimique (anesthésie gazeuse à l’isoflurane, temps moyen estimé max. de 10-15 mn), iv) analgésie et prévention de risques d’infection pour le marquage sous-cutané, et v) le relâché sans prélèvement. Toutes les classes d’âge, que nous supposons être majoritairement constituées de sub-adultes et d’adultes (hors période de reproduction), seront utilisées lors de la capture-marquage-recapture. Une appréciation réaliste de la densité doit prendre en compte la variabilité liée à la structure d’âge de la population. Sur un autre plan, seules des femelles adultes seront équipées de balises GPS sous anesthésie gazeuse. L’objectif du projet est de disposer d’un protocole efficace de diminution des effectifs des populations de trois espèces de mammifères exotiques envahissants dans le but de mesurer l’augmentation consécutive de ceux de leurs proies, constituées d’espèces de petits vertébrés endémiques menacés d’extinction. Or, la limitation durable d’une population exige la mise en place d’un dispositif de piégeage permettant de capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire.
Etude des mécanismes de résistance aux drogues de tumeurs de patients métastatiques xénogreffées chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 850 souris privées de système immunitaire complet vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées puis disséquées. Chacune reçoit sous la peau un fragment de tumeur prélevé sur un patient métastatique, quelques-unes une injection de cellules tumorales dans le cœur, et celles qui reçoivent un traitement subissent un prélèvement de sang hebdomadaire à la mandibule qui laisse des hématomes plusieurs jours. Le porteur retient des souris dépourvues de poils parce que la tumeur se suit mieux sous la peau et que les poils rayent les lames des microtomes, et prévoit 670 animaux par an rien que pour entretenir les lignées de xénogreffes. Il écrit qu'il n'est pas possible de se passer de ces greffes pour proposer des traitements personnalisés aux patients, tout en notant que ces souris sont plus exposées aux infections opportunistes.
Objectifs
Depuis ces dernières années, l’incidence des cancers augmente de par le monde. Avec l’avancé des traitements, la survie des patients s’est améliorée. Toutefois, la maladie métastatique reste un problème majeur et implique une morbidité et une mortalité importante. Dans le cancer, la maladie métastatique est un problème majeur et une cause importante de décès. Si les chiffres sont difficiles à obtenir, une étude estime que 66.7 pourcent des décès par cancers sont dues à des métastases. Leur traitement est rendu d’autant plus difficile que ces métastases ont tendance à résister aux traitements conventionnels. C'est pourquoi nous cherchons à identifier des biomarqueurs de résistance ou de toxicité aux anti-cancéreux, dans l’optique du développement de nouveaux traitements personnalisés.
Bénéfices attendus
La première partie du projet doit permettre de maintenir et de mettre en place de nouveaux modèles de xénogreffes de tumeurs humaines issues de prélèvements métastatiques de patients. Le recrutement des prélèvements métastatiques greffés est fonction de l'incidence des métastases dans chaque type de cancer. Pour le cancer du sein, qui est aujourd’hui le cancer le plus diagnostiqué et la 5eme cause de décès par cancer dans le monde, la maladie métastatique est responsable de la majorité des décès avec, pour ces cas, une médiane de survie à 5 ans de 30 pourcent. Outre les cancers du sein, les autres types de cancers très pourvoyeurs de métastases sont les cancers de la prostate, du pancréas, du poumon, du rein, le cancer colorectal et le mélanome. Le cancer du poumon, du rein et le mélanome métastatiques ont un pronostique particulièrement sombre avec une survie à 5 ans inférieure à 10 pourcent. Ces modèles de xénogreffe consistent à greffer un fragment tumoral humain sous la peau de la souris et constituent des modèles uniques et particulièrement pertinents pour l'étude de la pathologie humaine. Une fois établis, ces modèles doivent permettre de mieux comprendre les mécanismes de développement des tumeurs humaines, ainsi que permettre de proposer des traitements personnalisés aux patients. La seconde partie; qui consiste à traiter les souris xénogreffées avec des thérapeutiques déjà utilisées dans le cadre du soin, ou de nouveaux composés innovent; doit permettre de proposer des nouvelles alternatives au traitement de ces pathologie, comprendre les mécanismes d'échappement des tumeurs et, dans le cas de nouveaux composés, évaluer leur potentiel thérapeutiques en vue d'essais cliniques. L'objectif étant d'améliorer la prise en charge des patients.
Procédures
Les animaux utilisés sont immundéficients. Leur système immunitaire n'est pas complet ce qui limite les risques de rejets de la greffe. Tous les animaux de ce projet seront greffés avec des tumeurs humaines. La plupart recevront un fragment sous-cutané. A de rares exceptions, certains animaux pourront recevoir une injection sanguine de cellules tumorales. Dans les 2 cas, le geste s'effectue sur animal anesthésié et la durée de l'acte ne dépasse pas les 5 minutes. Les greffes sous cutanées se feront sous analgésie générale. Les injections sanguines de cellules tumorales se feront sous analgésie locale. Une partie des animaux xénogreffés sera traité afin d'évaluer l'efficacité des traitements sur la progression des tumeurs. Dans ce cas, les modalités de traitement varient. Les modalités retenues étant le gavage, l'injection intra-péritonéale et l'injection intraveineuse. Le choix des voies d'injection et des posologies étant soumis à la molécule thérapeutique employée. Les animaux en traitement seront également soumis à un prélèvement de sang hebdomadaire effectué à la mandibule. Le traitement et le prélèvement d'un animal s'effectue sur animal vigile et ne dure pas plus d'une minute.
Impact sur les animaux
La xénogreffes d'une tumeur humaine ; dans la mesure où il s'agit d'insérer un petit fragment tissulaire en sous-cutané ; est un acte peu invasif et peu douloureux. Les injections sanguines présentent un risque hémoragique au moment de l'injection. La croissance des xénogreffes sous cutanées occasionnera une gêne pour l'animal si elle est trop volumineuse. En sous cutanée, les greffes sont peu métastatiques et nous n'avons pas constaté que cela entrainait une diminution du bien-être animal. Les cellules tumorales injectées dans le sang auront une dissémination systémique entrainant la formation de tumeurs dont nous suivrons l'évolution par l'évaluation des signes cliniques de l'animal. Enfin, les traitements qui seront réalisés n'entraineront pas d'effets indésirables majeurs dans la mesure où les doses, les voies et les fréquences d'administration seront établies à partir de la pratique clinique. Les nuisances sont liées à la contention, l'insertion de la canule de gavage et la piqure à l'aiguille. Les prélèvements de sang à la mandibule occasionnent des hématomes localisés pendants quelques jours. Les souris sont immunodéficientes car athymiques, mais nous n'avons pas constaté d'impact de ce caractère sur leur qualité de vie. L'immunodéficience des animaux utilisés peut leur conférer une sensibilité aux infections opportunistes plus grandes.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés à la fin de l'expérimentation. La survenue de l'euthanasie est soumise à l'atteinte des points limites fixés. La dissection complète des animaux est systématique après l'euthanasie. Les prélèvements effectués permettent d'effectuer des analyses histologiques et moléculaires. Le recueil systématique des échantillons participe au raffinement des modèles.
Remplacement
L’objectif de notre projet est de pouvoir étudier les mécanismes de résistance aux traitements de tumeurs métastatiques de patients. Des cultures de cellules peuvent être réalisées dans certains cas mais avec des résultats très variables. Par ailleurs, la culture cellulaire sélectionne un type cellulaire, et on perd donc la richesse et l’organisation structurelle de la tumeur telle qu’elle existe chez le patient. Ceci constitue un biais analytique important car on sait qu'une tumeur est constituée d'une variété de cellules tumorales, plus ou moins sensibles aux agents thérapeutiques. Les cellules et les structures qui entourent les tumeurs jouent également un rôle dans les mécanismes de résistance. C’est pourquoi il n’est actuellement pas possible de nous passer de ces modèles de xénogreffes pour la prise en charge personnalisée des patients et la mise au point de nouveaux agents thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour maintien des lignées de xénogreffes a été évalué en fonction de notre expertise de plusieurs années dans le domaine. Pour chaque tumeur, 4 souris sont greffées pour limiter le risque d’échec de prise de greffe. Ce risque varie en fonction de l’agressivité tumorale. Nous utilisons en moyenne 670 souris pour entretenir ces xénogreffes par an. Pour 5 ans, 3350 animaux seront donc nécessaires. Pour les traitements, 10 animaux par groupes est un nombre minimum pour avoir une puissance statistique suffisante. Nous testons une dizaine d’agents ou de combinaisons d’agents thérapeutiques par an, soit 100 animaux traités par an (soit 500 pour 5 ans). Pour 5 ans, 3850 animaux seront nécessaires.
Raffinement
Pour les xénogreffes réalisées en sous-cutanée, les animaux sont anesthésiés. La technique chirurgicale de greffe est peu douloureuse mais une analgésie générale est donnée au préalable. Pour les xénogreffes de cellules tumorales en intracardiaque, les animaux sont anesthésiés durant toute la procédure. La posologie des traitements administrés aux animaux est adaptée des traitements faits chez l’homme. Les doses administrées sont donc bien en dessous des doses létales et la toxicité des molécules se rapproche des effets observés chez l’homme. Les traitements sont administrés par gavage, intraveineuse ou intrapéritonéale. Afin de limiter les nuisances subies par les animaux tout au long du projet, des points limites suffisamment précoces ont été établis. Un suivi quotidien des animaux est opéré par du personnel qualifié. Les animaux sont élevés en groupe sociaux (4-5 par cage) avec enrichissement. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Une surveillance quotidienne est assurée par le personnel de l'animalerie et les membres de l'équipe de recherche. Les souris utilisées sont immunodéficientes mais nous n'avons pas constaté d'impact de ce caractère sur leur qualité de vie. Néanmoins, conformément aux recommandations du fournisseur, les animaux seront hébergés en cages à couvercles filtrant. Le change sera effectué sous atmosphère contrôlée et propre. Enfin, la stérilisation des consommables (litière, enrichissement, eau et nourriture) et des équipements (cages, portoirs, bouteilles, etc.) limitera le risque d'infection chez ces animaux.
Choix des espèces
Ce projet utilise des souris immunodéficientes adultes, de 6 semaines. Le caractère d'immunodéficience limite le risque de rejet de la greffe des cellules humaines Par ailleurs, le choix d’animaux dépourvus de poils nous permet de suivre plus facilement le développement sous cutané de la tumeur. L’évaluation de la taille tumorale est facilitée. L’absence de pilosité est un critère important pour les analyses histologiques. En effet, les poils ont tendance à rayer les rasoirs de microtomes. Les souris xénogreffées sont choisies jeunes adultes afin de maximiser les chances de prise de greffe. En effet, les cellules de la graisse brune situées entre les omoplates constituent un terreau nutritif pour les tumeurs xénogreffées, favorisant leur développement. Cette graisse brune disparait avec l’âge.
Entretien d’une lignée de souris avec une dystrophie musculaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
Les souris de cette lignée portent une dystrophie musculaire, maladie qui atteint le muscle squelettique et le cœur. 2 277 d'entre elles vont être élevées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avec une biopsie de la queue sur quelques animaux pour l'identification génétique. Le porteur indique que le phénotype se déclare vers vingt mois et que les souris utilisées entre trois et six mois ne devraient pas l'exprimer, tout en prévoyant la mise à mort de tout animal blessé ou en situation d'inconfort. Une partie des souris est transférée vers d'autres demandes d'expérimentation, dont certaines ne sont pas encore écrites, les animaux au mauvais génotype et les anciens reproducteurs étant tués.
Objectifs
Des souris à phénotype dommageable sont nécessaires pour réaliser des projets de recherche : ces souris sont dystrophiques. Les recherches ciblent le muscle squelettique et le coeur et en particulier la régénération et la fibrose musculaire. La lignée de souris dystrophique est essentielle pour pouvoir étudier la régénération musculaire, la fonction cardiaque et la fibrose dans sa globalité en condition pathologique et pour pouvoir mettre au point des stratégies thérapeutiques. L’objectif est donc la génération de lots de souris dystrophiques pour mener à bien les projets de recherche.
Bénéfices attendus
Les souris générées dans ce projet permettront de réaliser des projets d’étude centrés sur la régénération musculaire et la réduction de la fibrose dans les dystrophies musculaire chez l’homme, des maladies qui touchent le muscle et le coeur et permettront ainsi de proposer des nouvelles stratégies thérapeutiques. La régénération musculaire et le développement de la fibrose sont des processus qui sont altérés notamment dans la dystrophie musculaire de Duchenne (la dystrophie la plus fréquente des maladies neuromusculaires chez l’enfant qui affecte l’ensemble des muscles du corps et qui touche un garçon sur 3500 nés).
Procédures
Une biopsie caudale pour identification génétique sera réalisée sur un nombre limité d'animaux (quelques animaux) vigiles (1x par animal concerné, acte de 1minute).
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent développer un phénotype de dystrophie musculaire vers l'âge de 20 mois. Les animaux dont le phénotype se déclare pourront avoir une atteinte musculaire légère pouvant induire une mobilité réduite et une douleur légère. Une biopsie caudale pour l’identification génétique des animaux sera réalisée sur quelques animaux, ce qui pourra engendrer un léger stress de courte durée.
Devenir
Une partie des animaux seront transférés pour expérimentation et affectés à d’autres demandes d’expérimentation animale (utilisation continue). Un projet est déjà en cours, d’autres sont en cours d’écriture pour soumission au comité d’éthique et d’autres encore le seront dans l’avenir. Les animaux ne portant pas le génotype d’intérêt et les anciens reproducteurs seront euthanasiés par une méthode réglementaire .
Remplacement
Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires et moléculaire participant à la régénération musculaire et à la mise en place des pathologies musculaires et cardiques. Un modèle animal est donc nécessaire pour étudier tous ces aspects.
Réduction
2277 animaux seront utilisés dans ce projet. Les protocoles expérimentaux des projets seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que les expériences soient interprétables et pour éviter de les répéter. Afin de réduire le nombre d'animaux générés dans cet elevage, nous contrôlons le nombre de couple afin de ne pas générer d'excédent de stock en fonction des projets en cours autorisés et les croisements sont optimisés pour obtenir uniquement les animaux du génotype d'intérêt. En effet les croisements se feront entre souris homozygotes afin d'obtenir 100 pour 100 de descendance avec le bon génotype. Si les lots produits sont suffisants pour assurer les expériences dans le cadre des projets actuels et futurs, les accouplements seront arrêtés et une cryopréservation sera envisagée.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique : les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après : carré de lanière kraft, carré de coton, bâtonnet en bois, rouleau en carton ou maisonnette. Les animaux sont maintenus sous un statut sanitaire exempte de pathogènes et d'opportunistes, tout le matériel est stérilisé par autoclavage (enrichissement, cages) et l'eau est osmosée. Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Une période d’acclimatation de 10 jours est prévue pour les animaux fondateurs en provenance d’un fournisseur extérieur avant de mettre en place les accouplements.Les animaux sont vérifiés quotidiennement. Les animaux ne devraient pas développer de phénotype aux âges utilisés dans ce projet, si une déclaration précoce se présente, de la nourriture hydratée sera disposée au fond de la cage pour améliorer la prise alimentaire. Tout animal blessé ou montrant des situations d'inconfort sera euthanasié. Si un signe clinique anormal est observé, nous utiliserons une grille de scoring générale basée sur les 4 critères principaux (apparence, alimentation, respiration, comportement). 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. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés.
Choix des espèces
Le modèle le plus commun utilisé dans les études précliniques dans le domaine musculaire et cardiaque est la souris due à la facilité d'élevage, le coût relativement peu élevé ainsi que la disponibilité d'outils analytiques. Des animaux dystrophiques sont indispensables pour étudier le muscle et le coeur in vivo dans un système pathologique. Les animaux seront mis en accouplement entre 2 et 8 mois, ils seront utilisés dans le cadre de projets autorisés entre l'âge de 3 à 6 mois car les souris sont considérées comme ayant accompli leurs croissances musculaires et cardiaques à cet âge. Les accouplements seront échelonnés dans le temps afin d’obtenir des portées tout au long de l’année et d’arrêter les croisements si un nombre suffisant d’animaux est obtenu.
Prélèvement de tissus pour le génotypage de souris d’élevage génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Dix secondes de contention et l'extrémité de la queue coupée sur animal vigile, une fois par individu et 100 000 fois en cinq ans, dans des procédures dont la souffrance est déclarée légère. Les souris qui portent le génotype recherché rejoignent d'autres projets déjà autorisés, les autres sont tuées par une méthode réglementaire. Le porteur maintient plus de 160 lignées de souris pour répondre aux demandes des équipes de son institut et affirme que le développement du cerveau, les interactions entre aires cérébrales et l'origine des comportements ne s'étudient que sur des "organismes entiers". L'effectif de 100 000 animaux repose sur le cumul des années passées, sans calcul détaillé.
Objectifs
Comprendre comment les processus biologiques émergent, se développent, fonctionnent et se détériorent est la clé de voûte des connaissances qui sont le fondement de l’éducation scientifique et la base qui servent à garder la santé humaine et animale. Notre objectif dans cette demande de projet est de fournir un socle commun pour l’identification des animaux utilisés afin de réaliser les missions de notre institut de recherche. Dans cette demande, nous décrirons la procédure consistant au prélèvement de tissu pour l’identification génétique individuelle. Nous mettons en œuvre un processus de réduction en minimisant au maximum le nombre de croisements réalisés pour arriver à conclure de façon fiable les observations à la base des découvertes. Nous nous assurons de la qualité de la réalisation de la procédure par le personnel qualifié et compétent pour minimiser la souffrance pouvant avoir lieu lors de la réalisation de cette procédure. Pour limiter les souffrances, les animaux, herbergés dans une animalerie de laboratoire, ont libre accès à des enrichissements physiques et bénéficient d’enrichissements sociaux.
Bénéfices attendus
L’ensemble des travaux de recherche réalisé dans notre centre de recherche et nécessitant le recours aux animaux génotypés constitue le socle de découvertes fondamentales permettant de faire progresser les connaissances scientifiques à court et long terme. Le bénéfice en terme d’importance des connaissances est conséquent tant les recherches réalisées grâce à ces animaux nous informe sur le fonctionnement du vivant dans des domaines allant du développement cellulaire et des organismes, du fonctionnement d’intéractions ligands récepteurs, champs récepteurs et circuits neuronaux entre autre. Nous nous assurons de la qualité de la réalisation de la procédure par le personnel qualifié et compétent pour minimiser la souffrance pouvant avoir lieu lors de la réalisation de cette procédure. Les animaux sont hébergés dans une animalerie de laboratoire avec les enrichissements sociaux et physiques permettant de limiter leur souffrance.
Procédures
Nous réaliserons un prélèvement d'un petit bout de queue effectué une seule fois sur l’animal vigile pour identification du génotype. Cette procédure est réalisée en moins de 10 secondes
Impact sur les animaux
Les effets indésirables que l’on pourra observer sont le stress lié à la contention et la douleur légère et de courte durée au moment du prélèvement de l’extrémité distale de la queue. Ces effets indésirables seront très limités dans le temps (quelques secondes).
Devenir
Les animaux ayant le genotype souhaité souhaité pour la mise en œuvre des projets de recherche, seront intégrés aux projets correspondants préalablement autorisés dans le cadre d’une utilisation continue. Les animaux n’ayant pas le génotype souhaité seront euthanasiés par une méthode règlementaire.
Remplacement
Beaucoup des projets de recherche s’appuient sur des résultats in vitro produit en amont. Cependant nous essayons de comprendre des mécanismes integrés de neurosciences comme par exemple les mécanismes du développement du cerveau, ou la manière dont les différentes aires du cerveau interagissent entre elles ou encore les origines et les régulations des comportements (sommeil, apprentissage etc). Pour l'instant, aucune technique ne permet de fairer ces études ex vivo et elles ne peuvent se faire que sur des organismes entiers.
Réduction
Nous maintenont plus de 160 lignées de souris dans notre animalerie pour répondre aux besoins de l’ensemble des projets des équipes. Chaque équipe concoit ses projets de recherche dans lesquels l’utilisation des souris se basent sur des justifications solides et sur des tests statistiques appropriés qui sont validés dans des Demande d’Autorisation de Projet indépendants. Sur la base des années passées, mais aussi du nombre cumulés d’animaux utilisés dans les projets de recherches, nous anticipons que nous utiliserons 100000 souris sur les 5 années de ce projet. Nous mettons en œuvre un processus de réduction en minimisant le nombre de croisements réalisés en fonction du besoin d’animaux des équipes de recherche. Les lignées en maintien qui ne seront pas utilisés pourront être cryo-conservés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en portoir ventilé, avec eau et nourriture ad libitum et contrôle de la température et de l’hygrométrie, eclairage alterné jour/nuit. Du papier Kraft et un dome en carton est placé dans la cage pour l'enrichissement. Les animaux sont manipulés par du personnel compétent pour éviter le stress. Le prélèvement tissulaire est minimal, unique et réalisé au même moment que l’identification pour limiter le nombre de manipulations des animaux dans un endroit calme et avec la mère et le reste de la portée à proximité pour un retour rapide dans un environnement réconfortant. Le personnel opère une surveillance journalière aux point limites : perte de sang anormal, poils herissés, animal prostré.
Choix des espèces
La souris est actuellement le modèle de choix pour les recherches sur le système nerveux en partie du fait des nombreuses modifications génétiques. La pertinence de ces modèles est justifiée par chaque projet en fonction de leur domaine d’expertise. Le prélévement sera fait au moment du sevrage, soit à 21 jours, c'est-à-dire à un stade où la séparation des souriceaux et de la mère n'est pas problématique et où il n'y pas encore de terminaisons nerveuses dans les tissus prelevés pour l'identification génétique.
Étude de l’influence des neurones sensoriels Nav1.8+ sur la production de glucocorticoïdes endogènes dans des modèles murins de développement tumoral
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Porteuses d'une ou plusieurs tumeurs, opérées pour recevoir un implant à libération prolongée et privées de tout analgésique, 464 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le travail porte sur le rôle des neurones de la douleur dans la croissance tumorale, ce qui conduit le porteur à écarter les analgésiques pour ne pas compromettre les résultats. Il affirme dans le même texte qu'aux moments choisis pour tuer les souris, les tumeurs ne seront pas assez grosses pour provoquer une douleur ou une souffrance modérée, tout en annonçant des interventions susceptibles de provoquer des douleurs modérées à sévères et la mise à mort de toute souris perdant 20 % de son poids. Toutes sont tuées pour prélever tumeurs, poumons, rate, ganglions rachidiens, moelle épinière et cerveau.
Objectifs
Les glucocorticoïdes (GC) sont des hormones bien connues pour leurs puissantes propriétés anti-inflammatoires. Elles sont souvent utilisées comme médicaments pour traiter diverses maladies inflammatoires. Leur production est généralement déclenchée par le stress psychologique et dépend de l'activation d'un lien entre le cerveau et les glandes surrénales, appelé « axe HPA ». Des études récentes ont montré que le développement de tumeurs peut également provoquer la production de GC, ce qui peut influencer la croissance des tumeurs et la réponse du système immunitaire contre elles. Des recherches menées dans notre laboratoire ont également montré que certains neurones sensoriels, appelés nocicepteurs, qui sont impliqués dans la perception de la douleur, peuvent influencer la croissance des tumeurs et la réaction du système immunitaire. Nous pensons donc que la stimulation de ces neurones dans la tumeur pourrait activer l'axe HPA et augmenter la production de GC, ce qui pourrait affecter le développement des tumeurs. Notre projet vise à explorer cette question dans différents types de cancers, tels que le cancer du sein, le fibrosarcome, le mélanome, les métastases pulmonaires liées au cancer du sein, et l'adénocarcinome mammaire.
Bénéfices attendus
Les glucocorticoïdes sont produits lors du développement d'un cancer. Ils semblent jouer un rôle crucial dans la croissance tumorale et modulent la réponse immunitaire antitumorale. Parallèlement, la douleur, qui résulte de l'activation des neurones sensoriels ou nocicepteurs, est l'un des symptômes majeurs associés au cancer. Les nocicepteurs, en plus de leur rôle dans la perception de la douleur, régulent également la croissance tumorale et influencent la réponse immunitaire antitumorale. Ainsi, il existe une interaction complexe entre les glucocorticoïdes, les nocicepteurs, la croissance tumorale, et la réponse immunitaire antitumorale, soulignant l'importance de ces éléments dans la progression et le traitement du cancer. Notre projet de recherche a pour objet de comprendre cette interaction et pourrait à terme conduire au développement de thérapies plus ciblées. De plus, en fonction des relations existant entre douleur et production de glucocorticoïdes, cette étude pourra nous éclairer sur l’utilisation raisonnée d’antalgiques et d’anti-inflammatoires stéroïdiens et donc la prise en charge thérapeutique notamment dans le cancer.
Procédures
Les souris seront soumises à différents types d'injections qui n'excéderont pas 10 secondes. Elles subiront également des prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie gazeuse. Certaines souris seront également soumises à une procédure chirurgicale afin d'implanter une pilule biodégradable permettant la libération prolongée et continue d'un traitement.
Impact sur les animaux
Les animaux seront porteurs d’une ou plusieurs tumeurs susceptibles de déclencher des douleurs chez les animaux. Compte tenu de la nature même du projet qui propose d’explorer l’effet des neurones impliqués dans la perception de la douleur, aucun analgésique ne pourra être utilisé sans compromettre les résultats expérimentaux. Cependant, des données de la littérature et de notre expérience avec ces différents modèles, nous savons qu’aux temps où nous avons choisi de sacrifier les souris, la taille des tumeurs ne sera pas suffisamment importante pour provoquer de la douleur ou une souffrance modérée. Les souris seront soumises à diverses interventions (injections de cellules, d’agents chimiques et actes chirurgicaux) susceptibles de provoquer des douleurs allant de modérées à sévères, ainsi qu’à un stress de durée variable, allant de courte (10 secondes) à plus longue durée (1 heure).
Devenir
Mise à mort des animaux à la fin des procédures expérimentales pour récupérer les organes d'intérêts (tumeurs, poumon, rate, DRG, moelle epinière, cerveau)
Remplacement
Notre hypothèse repose sur le fait que certains neurones sensoriels pourraient influencer la production des glucocorticoïdes lors du développement tumoral. Compte tenu de la nature même du projet, seuls des modèles animaux sont utilisables pour répondre à ces questions. De plus, la tumeur est un micro-environnement complexe qui ne peut pas être modélisée in vitro et in silico, particulièrement en ce qui concerne son innervation sensorielle. Cependant, pour la recherche des mécanismes de l’interaction neurone-cellules immunitaires-cellules tumorales, nous veillerons à utiliser dès que possible des techniques ex vivo déjà maitrisées au laboratoire, telles que la coculture de neurones, de cellules tumorales et de cellules immunitaires.
Réduction
Le plan de nos expériences est construit de sorte à limiter le nombre de souris au maximum. Les modèles tumoraux obtenus par injection de cellules tumorales sont très bien décrits dans la littérature et en grande partie maitrisés au sein du laboratoire. Ainsi, la pousse tumorale aura lieu dans quasiment 100% des souris. Bien que les stratégies de croisement soient plus complexes pour le modèle de développement tumoral spontané, les femelles développeront également des tumeurs dans 100% des cas. Des expertises antérieures de certains membres de l’équipe, enrichies par des recherches bibliographiques, nous ont permis de déterminer le nombre strict de souris nécessaires par expérience pour obtenir des résultats fiables et exploitables.
Raffinement
Pour réduire le stress des animaux, un temps d'acclimatation d'une semaine sera respecté avant toute procédure. Les souris seront hébergées par groupes de cinq dans des cages avec litière, nid en papier et petites maisons. Elles auront accès librement à la nourriture et à l'eau, et pourront se déplacer librement. Une surveillance quotidienne permettra de repérer tout signe de souffrance (comme la perte de poids, des changements d'apparence ou de comportement). Si des signes de mal-être apparaissent, des mesures comme la mise à disposition de nourriture humide ou le soin des plaies seront mises en place. À partir d'une certaine taille de tumeur, de la nourriture humide sera systématiquement ajoutée dans les cages pour faciliter l’accès à la nourriture et à l’eau, et des bâtonnets de bois seront donnés pour que les souris puissent user leurs dents. Le poids des souris sera mesuré trois fois par semaine, et si une souris perd 20 % de son poids initial, elle sera euthanasiée. Toutes les interventions (mesure des tumeurs, prises de sang, pesée) seront regroupées pour réduire le stress, et les injections seront effectuées par du personnel expérimenté. Les mesures de tumeurs seront réalisées sous une anesthésie légère au gaz pour minimiser la douleur et le stress.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle idéal pour notre étude. Le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme (dans notre cas, les schémas des systèmes immunitaires et neuronaux sont très similaires entre l’homme et la souris), l’état actuel des connaissances, les outils et structures disponibles pour sa manipulation et un temps de génération court font de la souris le modèle idéal à l’étude des systèmes immunitaire et nerveux. De plus, le modèle murin est un modèle de choix par l'existence de souris génétiquement modifiées Des souris d'âge minimum de 7-8 semaines seront utilisées afin d'avoir un système immunitaire et sensoriel mature.
Prélèvement de tissus pour la caractérisation génétique (génotypage) et gestion des mutations entrainant des nuisances chez des modèles animaux génétiquement modifiés
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Fournir aux équipes de recherche des lignées de souris génétiquement modifiées suppose de trier les souriceaux un par un. 15 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Entre sept et quinze jours de vie, chaque souriceau est immobilisé pour un tatouage des phalanges et une biopsie de trois millimètres d'oreille, sans anesthésie locale, le porteur indiquant qu'une pommade anesthésiante ajouterait une contention et qu'une injection d'analgésique augmenterait la nuisance. Les souris dont la combinaison de gènes ne convient ni aux expériences ni à l'élevage sont tuées, les autres rejoignant la reproduction ou des projets expérimentaux, et le porteur reconnaît que certaines mutations entraînent des douleurs, des difficultés à se déplacer et des mortalités pendant l'élevage.
Objectifs
Dans le cadre des projets utilisant des animaux à des fins scientifiques (soumis indépendamment à des demandes d’autorisation de projet), des modèles animaux précliniques génétiquement modifiés sont développés et élevés. Dans ce but, il est important de détecter et gérer les pathologies induites par les mutations dans les élevages (appelé phénotypes dommageables) de ces modèles et de bien caractériser génétiquement les animaux produits (appelé : le génotypage). L’ensemble permet un élevage adapté pour constituer les lots expérimentaux et maintenir une production régulière et optimisée aux besoins des scientifiques
Bénéfices attendus
Pour le bénéfice direct, ce projet permet d'optimiser la gestion et l’élevage des modèles animaux génétiquement modifiés qui seront mis à disposition des chercheurs pour les expérimentations qui seront faites à l'issue de ce projet. Il permet également de prendre en charge rapidement et donc de minimiser les souffrances qui pourraient être induites par les mutations des modèles animaux. Il y a également un bénéfice indirect, car les modèles précliniques génétiquement modifiés permettent de reproduire chez l’animal des pathologies humaines
Procédures
Au moment du tatouage des phalanges, les souris vigiles seront prélevées d’un petit bout de tissu à l’oreille (3mm maximum de tissu), l’intervention dure 5 secondes et se fait une seule fois par animal. Certaines mutations chez des souris génétiquement modifiées peuvent entrainer des nuisances (phénotype dommageable) durant l’élevage chez l’animal. Elles apparaissent à différents temps de la vie de l’animal et sont directement pris en charge.
Impact sur les animaux
Les nuisances lors d'un prélèvement de tissu pour le génotypage sont essentiellement du stress léger lors de la contention et de la douleur légère lors de la coupe du tissu. En fonction du modèle de pathologie, les mutations entrainant un phénotype dommageable, induisent en général et à des degrés divers, des douleurs, de l’inconfort, des difficultés à se déplacer et pour certaines des mortalités selon le génotype.
Devenir
Suite aux procédures de biopsies d'oreille pour la caractérisation génétique des animaux le devenir peut-être soit l'euthanasie car la combinaison de gènes n’est pas utilisable pour les expérimentations et l’élevage, soit les animaux sont gardés en vie pour renouveler les reproducteurs en élevage ou sont utilisés sur des projets expérimentaux prévus pour ces animaux. En élevage les animaux pourront être euthanasiés pour la gestion de la colonie.
Remplacement
Ce projet est nécessaire pour la production et la mise à disposition pour des projets scientifiques d’animaux modèles génétiquement altérés. Les modèles animaux sont justifiés par la nécessité de caractériser des mécanismes ou pathologies complexes qui font intervenir plusieurs grands systèmes biologiques entre eux (en Neuroscience notamment). Les chercheurs utilisent ces modèles le plus souvent après avoir testé leurs hypothèses sur des systèmes moléculaires et cellulaires. Les chercheurs justifint le remplacement dans leurs demandes d’autorisation de projets expérimentaux. Les mécanismes de pathologies complexes faisant intervenir de nombreux tissus et interactions cellulaires, le recours à l’animal dans son ensemble est indispensable
Réduction
La production sera rationnalisée afin de ne pas produire plus d'animaux que nécessaire pour le maintien de lignée et la production de lots expérimentaux. Les animaux produits, font tous l’objet en amont d’une analyse statistique pour permettre la détermination des lots expérimentaux et l’analyse des résultats. Les lignées non utilisées sont sécurisées par cryoconservation des gamètes ou des embryons et l’élevage est arrêté. La réduction en élevage nécessite une optimisation de l'âge des animaux géniteurs afin d'obtenir la plus grande descendance avec un minimum de cages d'accouplement. Elle nécessite aussi un choix approprié des génotypes des géniteurs. Lorsque c’est possible, nous privilégions des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage en croisant des animaux qui sont tous les 2 porteurs des gènes d'intérêt. Les prélèvements de bulbes pileux pour génotypage sont en cours de développement mais il est encore nécessaire d’avoir recours au prélèvement d’un bout d’oreille.
Raffinement
Les techniques de prélèvement de tissus pour le génotypage sont effectuées en routine et le geste est très court et précis. La douleur est légère. L’utilisation de pommade ou de spray anesthésiant ajouterait une contention et une gêne pour l’animal durant l’application et le temps d’action..L’analgésie par injection n’est aussi pas recommandée car la piqûre augmente la nuisance sur l’animal. Entre 7 et 15 jours après la naissance, l’animal est pris en contention pour le tatouage aux phalanges et la biopsie d’oreille est rapidement effectuée. L’animal est remis dans sa cage. En cas de mauvaise reprise de l’activité, il sera pris en charge. Les observations quotidiennes permettent de s’assurer de la bonne cicatrisation. En cas de mauvaise cicatrisation (point limite) des pommades cicatrisantes peuvent être utilisées. Pour le raffinement des phénotypes dommageables, les lignées sont aujourd’hui bien connues et le phénotype bien caractérisé. La stratégie de raffinement est de mettre en place le plus tôt possible une procédure de surveillance de l’apparition des nuisances (le caractère spécifique du phénotype ne nécessite pas l’utilisation d’une grille pour la détermination du point limite). Un enrichissement de l’habitat sera fait grâce à des maisonnettes et des carrés de coton qui permettent l’expression des comportements de nidification et favorisent la survie et la protection des jeunes animaux.
Choix des espèces
La création de modèles pour comprendre des pathologies humaines est très développée chez la souris car les outils pour générer ces modèles génétiquement modifiés sont très efficaces. D’autre part, la souris est un mammifère avec de nombreuses similitudes dans les processus biologiques avec l’homme. Son temps de génération est considéré court (3 mois) et son élevage simple en laboratoire. L'essentiel des lignées sont génotypées avant 15 jours pour permettre d'avoir le résultat de génotypage au sevrage et de sélectionner uniquement les animaux d'intérêt à l’âge adulte
Nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de l’insuffisance cardiaque dans un modèle murin d’amylose cardiaque.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
Un cathéter poussé jusque dans le cœur, au cours d'une chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil, clôt le parcours de chaque animal. 1 225 souris porteuses d'une mutation provoquant une amylose cardiaque vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever leurs organes. Avant cela, elles subissent une biopsie de l'oreille, deux à cinq échocardiographies sous anesthésie, un à quatre tests de résistance à l'effort de vingt et une minutes et une IRM sous anesthésie, tandis que les dépôts amyloïdes provoquent une défaillance de plusieurs organes et, chez certaines, une pousse excessive des dents qu'il faut couper. Le porteur écrit que les traitements évalués "permettront d'augmenter l'espérance de vie" des patients, alors que ce même projet se limite à fournir des résultats préliminaires sur de nouvelles voies médicamenteuses.
Objectifs
Les patients atteints d'amylose cardiaque ont un pronostic effroyable à plus ou moins court terme. Ceci s'explique notamment du fait d'une intolérance aux médicaments donnés habituellement aux patients présentant une insuffisance cardiaque, mais aussi par l'absence d'un traitement spécifique pour l'amylose cardiaque. Ce manque de solution thérapeutique peut entraîner une modification délétère et irréversible du coeur. L’amylose cardiaque, quel que soit son phénotype, touche environ 2500 nouveaux patients par an en France. Récemment, notre laboratoire a acquis un modèle murin d’amylose cardiaque. Des travaux préliminaires de notre laboratoire sur ce modèle (non publiés) ont montré le développement d’une insuffisance cardiaque à 5 mois d’âge, associée avec une accumulation de protéines amyloïdes. Dans ce contexte, un traitement original pourrait être l’inhibition d'une protéine (appelée O-GlcNAcase) impliquée dans la modification des autres protéines au niveau des cellules. En effet, cette dernière est impliquée dans le dépôt de protéines mal repliées et regroupées entre-elles dans le cerveau, et de ce fait, son inhibition est évaluée dans la prise en charge de la maladie d’Alzheimer. Nous souhaitons évaluer les effets de cette inhibition dans un modèle murin proche de ce qui est observé en clinique. L’objectif de ce projet est donc d’effectuer une étude sur l’impact de l’inhibition de l’O-GlcNAcase dans un modèle murin d’amylose cardiaque par des approches in vivo et ex vivo. De plus, une nouvelle molécule, qui a montré des effets bénéfiques au niveau cardiaque, sera testée. Mais aucune étude ne s'est réellement intéressée à son effet lors d'un administration chronique chez des individus atteints d'une amylose.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de bien comprendre les mécanismes de l'évolution temporelle de la dysfonction cardiaque liés à l'amylose. Il permetta de fournir des résultats préliminaires concernant des nouvelles voies médicamenteuses pour le traitement de l'amylose cardiaque, et ainsi d'avoir un intérêt pour des patients atteints de cette maladie. Ces traitements permettront d'augmenter l'espérance de vie, après le diasgnotic, qui est d'environ 5 à 10 ans actuellement.
Procédures
Les animaux vont suivre 6 interventions. En premier lieu, une biopsie d'oreille sera réalisée pour génotyper les animaux, cette intervention dure 5 minutes. Ensuite, les animaux suivront 2 à 5 échocardiographie sous anesthésie générale, où une sonde sera placée sur le thorax avec du gel d'échographie, cette intervention dure 20 minutes. Les animaux réaliseront 1 à 4 tests de résistance à l'effort pendant 21 minutes. Les animaux suivront un IRM sous anesthésie générale par une injection intra-péritonéale et cette intervention va durer 30 minutes. Pour finir, les animaux suivront l'intervention suivante, chirugie terminale sous anesthésie sans réveil, visant à insérer un cathéter jusque dans le coeur pour étudier la fonction cardiaque. A la suite de cela, les animaux seront mis à mort.
Impact sur les animaux
Chez ces animaux, il est attendu d'observer une défaillance multisystémique causé par les dépôts amyloïdes. La défaillance multi-systémique entrainera une augmentation anormale de la taille des organes, entrainant leur dysfonctionnement. Ces défaillances augmenteront le niveau de stress de l’animal, qui pourra en partie s’observer via son comportement. De plus, quelques animaux de ce modèle ont une croissance exacerbée de leurs dents. Les animaux subiront une anesthésie gazeuse (Echocardiographie et génotypage) et une anesthésie générale par voie intrapéritonéale (IRM, chirurgie terminale). Lors du test de résistance à l'effort, de la douleur, de la fatigue et de l'anxiété peuvent être générés pouvant se traduire avec un comportement plus agressif.
Devenir
A l'issu de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les différents organes pour des études biomoléculaires et histologiques. Ces tissus sont nécessaires pour valider les effets des traitements sur l'organisme et sur les dépôts amyloïdes.
Remplacement
Ce projet vise à caractériser la physiopathologie multi-systémique associée à l'amylose et de tester une nouvelle voie pharmacologique. Des expériences ex vivo et in vitro ne sont pas adéquates pour répondre à la question scientifique posée dans le cadre de ce projet. En effet, l'amylose est caractérisé par un dépôt progressif de fibrilles au sein des différents organes. Actuellement, le seul moyen de reproduire la pathologie de l'amylose est par l'utilisation d'un modèle murin.
Réduction
Nous utiliserons un nombre minimal d'animaux, afin que l'étude sur différents plans (histologique et statistique) puisse se dérouler sans encombre et une analyse des résultats sera effectuée à mi-parcours, afin de déterminer si le nombre d’animaux est suffisant pour l'analyse statistique. Après une approche statistique, le nombre total d’animaux nécessaire est de 1225. Concernant le protocole 1, deux sous-groupes sont établis (Mâles et Femelles). Pour les groupes témoins, le nombre d'animaux nécessaire sera inférieur car ces animaux ne développeront pas la maladie. Par la suite, l’hypothèse est qu’il n’y aura pas de différence entre les mâles et les femelles, permettant de réduire le nombre d'animaux nécessaire par groupe. Les deux premiers protocoles vont se dérouler de la même manière, et de ce fait, les données récoltées dans le premier pourront être réutilisées autant que possible sans pour autant induire de biais expérimentaux liés à la temporalité des protocoles. Une stratégie de reproduction adaptée sera mis en place pour permettre de limiter à l'unique production d'animaux pour les procédures expérimentales. A la fin du projet, une stratégie de cryoconservation de sperme sera mis en place afin de préserver la lignée.
Raffinement
Les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Pour le suivi, la grille d’évaluation des points limites du bien être des animaux et d’évaluation des expressions faciales de la souris seront utilisées. L’animal sera exclu de l'étude et euthanasié en fonction de son score et de la discussion avec les membres de la cellule SBEA. Lorsque les animaux présenteront une pousse des dents exacerbées, ces dernières seront coupées sous anesthésie gazeuse, puis, dans les jours suivants, il sera mis à disposition de la nourriture en gelée. A des stades avancées, si les animaux présentent des difficultés de mobilité, des croquettes seront disposées directement dans la cage. Pour les différents déficits liés aux dépôts amyloïdes, une injection d'un analgésique sera réalisée par une injection sous cutanée. S’il n’y a pas d’amélioration, l’euthanasie sera à considérer. Concernant le test de résistance à l’effort, les animaux seront soumis à une phase de découverte et à une phase d’habituation avant le test. Pour la chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil, un analgésique sera administrée localement, au niveau du site de chirurgie. Pour le réveil, les animaux seront placés sous lampe chauffante pour maintenir leur température corporelle. Un suivi de poids hebdomadaire sera réalisé.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par l'expertise du laboratoire vis-à-vis des évaluations fontionnelles et structurelles cardiaques in vivo et ex vivo chez la souris. De plus le modèle génétique de l'amylose cardiaque qui sera utilisé, a été généré uniquement chez la souris. Ce modèle transgénique exprime un variant de l'alipolipoprotéine AII, avec une expression cardiaque, hépatique et rénale.
Rôle du métabolisme du tryptophane bactérien dans l’inflammation intestinale
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
1 400 souris élevées sans aucune bactérie intestinale vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. 840 d'entre elles reçoivent pendant sept jours un agent chimique dans leur eau de boisson pour déclencher une colite. Des groupes de 600 à 800 souris subissent en plus des gavages répétés, deux à douze par animal, et toutes passent par une douzaine de pesées et de prélèvements de fèces. Le porteur indique que l'inflammation provoque diarrhées, sang dans les fèces, pelage hérissé, posture voûtée et hypothermie, et précise qu'aucun analgésique ni anti-inflammatoire ne peut être administré parce qu'il modifierait la sévérité de la colite, avant de conclure qu'il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), sont des pathologies encore mal comprises et l’incidence de ces maladies augmente actuellement partout dans le monde, dans les pays occidentaux mais aussi dans les pays qui sont en train d’acquérir un mode de vie occidental. Il existe deux types de MICI : la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, qui se caractérisent par une inflammation intestinale responsable de diarrhées et de douleurs abdominales. Les bactéries présentes au niveau intestinal (microbiote) sont des acteurs majeurs dans notre santé et sont au cœur de la physiopathologie de ces maladies. En effet, il existe une altération de la composition (appelée dysbiose) et des fonctions de ce microbiote chez les patients souffrant de ces pathologies. Il semble exister une synergie entre les altérations du microbiote et l’inflammation intestinale. En effet, l’inflammation intestinale favorise les altérations du microbiote, mais ce dernier, une fois altéré, aggrave l’inflammation. Dans de précédentes études publiées, il a été mis en avant l’impact et l’importance d’une voie métabolique d’intérêt dans différentes pathologies. Une étude en particulier a comparé l’abondance de différents composés (métabolites) issus de cette voie métabolique dans le sérum chez des patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et des sujets sains. Il a été observé que certains métabolites produits par le microbiote intestinal étaient fortement augmentés chez les patients MICI comparé à des sujets sains. Nous étudierons l’impact de ces candidats sur l’altération du microbiote intestinal. Cette étude nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Un bénéfice du projet sera une meilleure compréhension des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et la mise en évidence de liens précis entre les altérations du microbiote et l’inflammation intestinale retrouvée chez les patients. Un autre bénéfice sera l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles dans les MICI, et probablement, dans plusieurs autres maladies humaines affectées par l’altération du microbiote intestinal (maladies inflammatoires rhumatologiques, maladies métaboliques, cancer…).
Procédures
• 800 souris vigiles recevront un gavage (2 secondes) / jour pendant 4 jours sur une même semaine (au total sur cette étape = 4 gavage par souris) • Pesée des animaux et prélèvement de fèces régulier sur 1400 animaux vigiles (2 à 3 fois par semaine, en tout 12 pesées maximum par animal, 12 prélèvements de fèces maximum par animal), durée maximale de l’intervention 10 minutes par souris. • 600 souris vigiles recevront un gavage (2 secondes) / jour pendant 2 jours sur une même semaine (au total sur cette étape = 2 gavages par souris) • 600 souris vigiles, après trois semaines de colonisation bactérienne, recevront un gavage / jour (durée de l’intervention 2 secondes) (au total sur cette étape = 12 gavages par souris) • 840 souris vigiles, après trois semaine de colonisation, seront exposées à un agent chimique pendant 7 jours via leur eau de boisson, afin de créer une inflammation intestinale similaire à celle retrouvée chez les patients atteint de Maladie Inflammatoire Chronique de l’Intestin (MICI) • Prélèvement de sang sur 1400 souris anesthésiées (au total 1 seul prélèvements par souris, durée de l’intervention 1 minute maximum par souris)
Impact sur les animaux
Les nuisances de ce protocole proviennent principalement du traitement d’une solution induisant une inflammation du colon. En effet, ce composé induit une inflammation intestinale tout au long de l’intestin, avec des inflammations exacerbées au niveau du côlon. Les principaux symptômes visibles attendus sont : une perte de poids et des signes cliniques tels que des diarrhées et présence de sang dans les fèces. D’autres signes peuvent être observés et doivent être étroitement surveillés comme : le pelage hérissé, posture voûtée, yeux mi-clos, la mobilité de l’animal, la déshydratation et l’hypothermie. D’autres nuisances peuvent être induites par la manipulation des animaux via les méthodes d’administrations ou de prélèvements pouvant causer un stress ou un inconfort, voire une douleur chez l’animal lors de la contention et la réalisation du geste.
Devenir
L’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin de chaque procédure afin de pouvoir réaliser les différents prélèvements d’organes et réaliser les analyses nécessaires au projet de recherche.
Remplacement
Malgré le développement et l’utilisation de modèles non-animaux, un système vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans les interactions complexes entre le microbiote intestinal et son hôte dans un contexte non inflammatoire et inflammatoire. Actuellement, il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires et microbiens rentrant en jeu.
Réduction
Les bactéries et les composés bactériens ont été déterminés et sélectionnés via des analyses d’échantillons cliniques obtenus chez des patients MICI. Suite à cette première sélection, les bactéries et composés bactériens ont été testés sur différents paramètres in vitro afin de caractériser et confirmer nos premières hypothèses. Les données acquises sur les précédents essais nous ont permis de calculer les tailles de groupes avec des paramètres raisonnables sur le plan statistique pour prendre en compte la variabilité biologique et assurer de la robustesse de nos résultats nous utiliserons au maximum 1400 animaux. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuées
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des expérimentations ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Le personnel impliqué dans le projet est formé en continu pour garantir leur compétence et veille scientifique et technique en continue. Il y aura une vérification quotidienne des animaux et une observation individuelle hebdomadaire à l’occasion des interventions d’entretien (litière / abreuvement / nourriture). Les animaux seront hébergés dans des cages standards et en groupes (4 à 5 souris par cage) afin de limiter le stress lié à l’isolement. Du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et du snizzlenest seront ajoutés dans les cages comme enrichissement de milieu. Les souris recevront ad libitum un aliment standard stérilisé et de l’eau. Des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Pas de médication prévue dans ce projet, l'injection ou l'administration de traitements analgésiques et inflammatoires ne sont pas possibles dans le cadre de modèles de colite, car ils interfèrent avec la sévérité de l'inflammation et peuvent même l'aggraver dans certains cas. Lors de la fin de l'expérimentation, les souris seront préalablement anesthésiées afin de limiter leur stress et leur inconfort.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en immunologie, microbiologie et métabolisme qui sont les principales thématiques de notre projet. La souris est un modèle de recherche très largement utilisé dans l’étude de pathologies inflammatoires intestinales, notamment, car il est possible d’induire une colite chez la souris avec des réponses cliniques, tissulaires et immunitaires comparables à celles observées chez l’être humain. Pour l’étude que nous souhaiterions mener, des souris axéniques, c’est-à dire sans germes et donc sans bactéries intestinales, seront utilisées afin de pouvoir étudier l’impact de bactéries sélectionnées en contexte non inflammatoire et en modèle de colite, indépendamment de la présence d’autres microorganismes. Les souris seront colonisées à leur sevrage (3 à 4 semaines de vie) avec les bactéries sélectionnées. Une colonisation bactérienne proche de la période de sevrage permet d’éviter les altérations du système immunitaire, observées chez les souris axéniques colonisées à l’âge adulte. Après colonisation des souris axéniques, il est nécessaire d’attendre minimum 3 semaines pour que le microbiote et le système immunitaire se stabilisent.
Nouveaux protocoles de thérapies innovantes pour une maladie métabolique chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
1 040 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère, chacune pouvant subir jusqu'à cent sept prélèvements d'urine, cinquante prélèvements de sang et vingt-quatre injections dans le sinus rétro-orbitaire. La première injection a lieu le jour de la naissance, sur souriceau vigile, et les prises de sang se répètent chaque semaine. Le porteur teste des combinaisons de thérapie génique et de thérapie par ARNm sur des souris développant une maladie métabolique héréditaire, et annonce une preuve de concept ouvrant la voie à des stratégies chez l'être humain. Les souris des expériences sont tuées pour l'analyse de leurs tissus, celles retenues pour maintenir la lignée restant en vie.
Objectifs
Ce projet consiste à tester de nouveaux protocoles de traitement associant des thérapies innovantes comme la thérapie génique et la thérapie par ARNm pour une maladie métabolique génétique rare mortelle en l’absence d’un régime alimentaire strict dans un modèle de souris développant la maladie de façon similaire à l’Homme. Différents protocoles de traitements innovants seront testés et comparés dans ce modèle pour sélectionner les combinaisons les plus efficaces, capable de guérir la maladie.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de faire la preuve de concept de l’efficacité de protocoles de traitements innovants chez la souris, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques chez l’Homme.
Procédures
Les souris recevront une injection en intraveineuse à la naissance (souris vigile), des injections dans le sinus veineux en rétro-orbitale sous anesthésie gazeuse régulières selon le protocole (24 maximum / souris) et des prélèvements d’urine (107 maximum / souris)) et de sang (50 maximum / souris), effectués de façon quotidienne (urine) ou hebdomadaire (sang) sur souris vigile. Ces différents actes pratiqués par du personnel expérimenté seront le plus bref possible (1 minute/injection,
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus chez les animaux sont : risque de mortalité chez certains animaux qui sera traité par un suivi renforcé associé à une prise en charge codifiée ; douleurs de quelques minutes des suites d’injections IV et de prélèvements de sang sur souris vigile ; stress de quelques minutes lié à une anesthésie gazeuse ; stress lié aux prélèvements d’urine.
Devenir
Animaux gardés en vie : animaux nécessaires à la seule fin du maintien de la lignée. Mise à mort pour analyse des tissus : animaux des expériences (tous sauf animaux nécessaires à la seule fin du maintien de la lignée)
Remplacement
Les différents produits ont été testés in vitro sur des cellules de foie humaines cultivées en laboratoire et les plus efficaces ont été présélectionnés.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire pour l’expérimentation est déterminé à partir d’études publiées ayant développé une approche similaire et d’outils statistiques. Les réponses aux traitements seront étudiés à la fois sur les mâles et les femelles pour réduire le nombre d'animaux.
Raffinement
Lors des injections du traitement chez les souriceaux, la mère sera éloignée afin de minimiser les stress. Les souriceaux seront recouverts de sciure de la cage de la mère et replacés rapidement dans la cage. Les quantités minimales de sang et d’urine seront prélevées par du personnel expérimenté. Les souris seront sous surveillance renforcée journalière et des points limites ont été établis, entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
Le modèle de souris est préférentiellement utilisé car c’est un modèle de référence pour le développement des thérapies innovantes au stade préclinique, indispensable avant passage à l’Homme. De plus, le modèle de souris utilisé est un excellent modèle de la maladie humaine étudiée. Les souris mâles et femelles seront traitées dès la naissance et suivies jusqu’à 12 mois de vie.
Étude d’un nouveau gène onco-suppresseur dans le cancer du sein xénogreffé chez la souris immuno-déficiente
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Immunodéficientes par construction, donc vulnérables à la moindre infection, 180 souris reçoivent sous la peau des cellules de cancer du sein humain. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyser les tissus, dans le seul but de vérifier in vivo une hypothèse déjà établie en culture cellulaire et sur des cohortes de patientes. Le porteur affirme que cette vérification exige un "organisme entier" dans lequel cellules et médiateurs circulent, et annonce une veille bibliographique pour éviter de refaire des expériences déjà publiées. La tumeur peut faire perdre l'appétit et le poids aux souris, que le porteur prévoit de mettre à mort dès l'atteinte des points limites fixés.
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent des cancers féminins. Il représente 33 pour cent des cancers de la femme. En 2023, en France, on estime à 61 214, le nombre de nouveaux cas, soit une augmentation de 0,3 pour cent par an depuis 2010. Nous avons mis en évidence, via des études in vitro et des analyses ex vivo sur des cohortes de patients, que l’absence de notre gène d’intérêt est impliquée dans la progression du cancer du sein. L’objectif de ce projet est de valider in vivo cette hypothèse.
Bénéfices attendus
Le dépistage rapide du cancer du sein, qui touche 1 femme sur 3 dans le monde (par an), est un défi important pour la santé publique. Ce projet nous permettra de valider un gène non connu comme un nouveau facteur pronostique et diagnostique de cette maladie.
Procédures
Tous les animaux du projet seront soumis à une inoculation de cellules tumorales (1 injection sous-cutanée sous anesthésie, 3 min/souris/injection). Tous les animaux seront manipulés brièvement (moins d’une minute) tous les 2-3 jours pour mesurer la croissance tumorale. Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Certains effets indésirables peuvent être observés chez la souris lors des expérimentations, notamment la manipulation et la contention régulière peuvent leur engendrer un certain stress. Les sites d’injections peuvent s’infecter. L’anesthésie peut induire un stress thermique. Par ailleurs, la croissance tumorale peut entrainer une baisse ou perte d’appétit qui peut causer une perte de poids des animaux. Les souris immunodéficientes présentent une sensibilité accrue aux infections.
Devenir
Tous les animaux à la fin de la procédure seront euthanasiés selon une méthode réglementaire. La procédure requiert l’injection de cellules tumorales, ce qui implique l’impossibilité de garder les souris en vie à la fin de l’expérience. De plus, des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Cette étude ne peut être conduite qu’in vivo, car il est essentiel d’utiliser un modèle reproduisant au mieux l’environnement tumoral. Cela se traduit par la nécessité d’utiliser un organisme entier dans lequel les cellules et les médiateurs de l’organisme peuvent circuler, permettant ainsi une représentation plus fidèle des interactions biologiques complexes à l’intérieur du corps.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 180 souris. Pour sa réalisation, des groupes de 15 souris seront utilisés afin de garantir une évaluation statistique robuste des effets analysés. Nous appliquerons des tests statistiques pour comparer l’effet étudié entre les groupes, les croissances tumorales et la survie des animaux. Dans un souci de réduction du nombre des animaux contrôles, nous chercherons à regrouper les expérimentations lors que cela est possible. Une veille bibliographique attentive et continue sera réalisée afin de vérifier que les expériences planifiées n'ont pas déjà été rapportées dans la littérature scientifique existante. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les souris utilisées dans ce projet présentent un phénotype considéré comme dommageable du fait que ce soit des animaux immuno-déficients. Elles seront hébergées donc, afin d’assurer leur protection, au sein de notre structure dans une zone d’expérimentation dédié aux animaux immunodéprimés, sur portoirs ventilés et toute manipulation sera faite sous hotte pour ne pas perdre leur statut et éviter que leur phénotype ne s’exprime (développement d’une quelconque maladie). Des tests de statut sanitaire réguliers montrant l’absence d’infection des animaux par des pathogènes opportunistes sont réalisés chaque mois dans l’animalerie, dans le cadre de l’hébergement de ces animaux. Les animaux seront soumis à 7j d’acclimatation dès leur arrivée dans la structure. Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification, bâtons à ronger et tunnels en cartons). Les souris seront soumises à un suivi quotidien afin d’évaluer leur niveau de stress et leur poids sera mesuré une fois par semaine tout au long de l’expérience de croissance tumorale. Toutes les interventions seront effectuées par des personnes expérimentées et éloignées des animaux hébergés. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (anesthésie, tapis chauffants, désinfection, ...). Les critères définis pour atteindre un point limite seront strictement appliqués, et les souris seront euthanasiées à la fin de l’étude ou en cas d’atteint de ces points limites préétablis.
Choix des espèces
Le choix d’utiliser la souris dans cette étude est justifié par des considérations scientifiques et éthiques. Tout d’abord, la souris est un organisme complet et fonctionnel dont le système immunitaire peut être comparé à celui de l’homme, ce qui en fait un modèle pertinent. De plus, sa génétique est bien caractérisée, ce qui facilite les études génétiques et moléculaires. La souris est largement reconnue et utilisée comme modèle animal standard dans la recherche scientifique, notamment dans les études précliniques. Sa large utilisation au sein de la communauté scientifique internationale permet une meilleure comparabilité des résultats et une meilleure validation des observations entre différentes études. Nous disposons d’installations adaptées pour les souris, ainsi que d’une expertise solide en matière de techniques d’expérimentation animale et de suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Les animaux seront utilisés au stade adulte (à partir de 6 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé.
Evaluation préclinique de produits de santé pour l’orthopédie
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 540
Chiens : 240
Chèvres : 330
Moutons : 660
Le nombre de moutons, chèvres, chiens, lapins, rats et cobayes opérés dépend des études signées avec des donneurs d'ordre, pour tester des dispositifs médicaux orthopédiques avant leur mise sur le marché. 2 100 animaux non-humains vont être utilisés, 660 moutons, 330 chèvres, 240 chiens, 540 lapins, 210 rats et 120 cobayes, tous tués à l'issue pour examiner les tissus autour du dispositif, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou sévère. Chacun subit une chirurgie de trente minutes à trois heures pour recevoir l'implant, certains une seconde pour le retirer, avec des prises de sang et jusqu'à trois séances d'imagerie sur des études qui peuvent durer plusieurs années, et le porteur cite parmi les risques une infection et un déficit moteur des membres postérieurs. Il affirme que leur utilisation "est requise dans la réglementation", et indique que lapins, cobayes et rats sont aussi choisis "pour des raisons économiques et éthiques", par exemple pour des études de faisabilité menées sur des individus venus d'études précédentes.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopédie . Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 0h30 et 3h00). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 3h00). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée). - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère)- risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance modérée à sévère)- hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (Nuisance légère à modérée).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale ). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 36 (3 x 12 procédures expérimentales ; pour 660 ovins ; 330 caprins ; 240 chiens ; 540 lapins ; 210 Rats ; 120 cobayes).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques (structure des os, épaisseur du cartilage...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse des ovins/caprins et des chiens - Caractéristiques anatomiques et mécaniques des lapins, des cobayes et des rats. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) - Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires.
Rôle du récepteur aux xénobiotiques (AhR) dans la modulation de la perception orale des lipides alimentaires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
Soumises à un régime hyperlipidique pendant quinze semaines, mises à jeun de façon répétée et passées vingt-cinq à trente fois dans un test d'apprentissage, 255 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées, le prélèvement de sang se faisant directement dans le cœur sous anesthésie. Le projet cherche le rôle du récepteur aux xénobiotiques AhR dans la détection des lipides par la bouche, dans un contexte d'obésité. Le porteur qualifie ces tests de non invasifs et de gravité légère, puis relève lui-même que la répétition des épreuves et les privations de nourriture justifient un classement en modéré, sans nommer un seul des tests employés.
Objectifs
Le récepteur nucléaire d’aryl hydrocarbone (AhR) est impliqué dans la toxicité des substances comme les dioxines, dans les maladies du foie et des reins, et sur le fonctionnement du système immunitaire. Des études ont également mis en évidence l'influence de l'AhR sur la perméabilité intestinale. Cependant, aucune étude n'a encore analysé son rôle dans la détection orale des lipides Or, une perturbation de ce système de détection lipidique peut avoir des conséquences néfastes sur le métabolisme et le comportement. Les individus en condition d’obésité présentent un dérèglement de ce système. Cette étude vise ainsi à décrypter le rôle de l'AhR dans la détection orale des lipides, notamment dans un contexte d’obésité. En menant cette recherche, nous espérons contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l'obésité et ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les perspectives par rapport aux résultats obtenus devraient : - Etablir les rôles « physiologiques » de l’AhR au niveau de la sphère orale - Déterminer si les effets obésogènes des xénobiotiques environnementaux ligands de AhR, pourraient avoir pour origine des interactions sur la détection orale des lipides
Procédures
La composition corporelle des animaux sera évaluée 4 fois dans un dispositif non invasif durant 2 minutes. Les souris seront soumises à des tests comportementaux non invasifs : les souris sont placées dans les dispositifs puis replacées dans leur cage de vie. Un test permettant d'analyser le niveau d'anxiété et la mobilité des souris aura lieu durant 30 minutes et n'aura lieu qu'une fois. Un test permettant l'analyse de la perception orale aura lieu 4 fois durant 30 minutes. Un test qui permet l'analyse de la préférence alimentaire aura lieu durant 16h dans leur cage de vie, 2 fois. Un test qui évalue la motivation des souris à consommer un aliment appétissant aura lieu 4 fois durant 10 minutes maximum. Un test qui permet l'analyse de l'apprentissage aura lieu entre 25 et 30 fois durant 3 minutes maximum. Un prélèvement intracardiaque sera effectué sous anesthésie, de moins d’une minute.
Impact sur les animaux
La majorité des analyses sont des études du comportement alimentaire des animaux. N'étant pas invasifs, ces tests sont de gravité légère. En revanche, la gravité des procédures a été placée en modérée, à cause des mises à jeun et de la répétition des différents test qui peuvent stresser les animaux. En effet, les effets indésirables attendus sont un stress dû aux mises à jeun et la possibilité de bagarres qui nécessitera l’isolement des animaux pour la réalisation de ces tests qui seront minimisés aux durées d’expérimentation. Les autres nuisances possibles sont associées à l’utilisation d’un régime gras (hyperlipidique) qui entrainera un surpoids chez les animaux (sauf le modèle de souris spécifique utilisé dans ce projet, étant résistantes au développement de l’obésité). La durée du régime (15 semaines) qui sera appliquée permet de mettre en place une obésité mais sans aller jusqu’au développement d’une insulino-résistance ni d’un diabète. Les animaux en régime hyperlipidique peuvent également avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Toutefois, cela n’a jamais été observé sur la durée (15 semaines) du régime. Les animaux pourront également être stressés à cause des manipulations, un minimum de personnel, auquel les souris auront été habituées, réaliseront les protocoles.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée. Ce projet est couplé à des expériences réalisées in vitro dans l’objectif à terme de développer des études sur la détection des lipides dans ces modèles cellulaires sans nécessité d’avoir recours à des animaux.
Réduction
Les effectifs ont été minimisés tout en garantissant une pertinence biologique et une solidité statistique afin d’obtenir des résultats fiables. De plus, les analyses seront réalisées rapidement, dans le but d’arrêter les expérimentations dès que l’effectif sera suffisant pour obtenir des résultats fiables et diminuer ainsi le nombre d’animaux utilisé à son minimum.
Raffinement
Hormis les périodes de tests de comportement les animaux seront hébergés trois par cages transparentes, pour garantir le maintien des interactions sociales. Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales avec un enrichissement de leur milieu adapté. Ils bénéficieront d’un suivi quotidien de leur état général. Lors des procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entrainer une souffrance ou une douleur seront réalisés soit sous anesthésie locale soit sous anesthésie générale pour le prélèvement sanguin intracardiaque, par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3Rs. Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet.
Choix des espèces
Beaucoup d’études sur la thématique associée au projet ont été réalisées chez la souris. La confrontation de nos résultats avec la littérature s’avèrera donc plus pertinente. En effet, la souris et notamment la lignée C57Bl/6 est un modèle couramment utilisé dans les études sur l’obésité et les organes associés. D’autre part, dans le cas présent, le modèle transgénique utilisé est également sous fond génétique C57Bl/6, ce qui permet d’éviter le passage sous un autre fond génétique et la génération d’animaux que cela engendre. Les animaux seront à l’âge adulte car tous les systèmes biologiques étudiés doivent être matures, hors phase de puberté et avant la phase de dégénérescences physiologiques liées à l’âge.