Rongeurs
Évaluation de la biodistribution d’une molécule thérapeutique antigrippale administrée par voie intra-nasale
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
87 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris reçoit par le nez un candidat médicament antigrippal marqué par un radiotraceur, passe une séance d'imagerie sous anesthésie, puis est tuée entre une et 96 heures après l'administration pour mesurer la répartition du produit dans ses organes. Le porteur indique n'attendre aucun effet indésirable notable, la molécule n'ayant pas montré de toxicité lors des essais précédents. Il présente cette étude comme le prolongement d'une validation in vitro, l'analyse de la répartition dans l'organisme entier ne pouvant selon lui se faire que sur l'animal.
Objectifs
Les objectifs du projet sont d’évaluer le profil de biodistribution d’un candidat médicament, ainsi que de quantifier précisément le passage sanguin de celui-ci suite à une administration intra-nasale afin d’en valider son utilisation potentielle chez l’homme.
Bénéfices attendus
L’étude va permettre caractériser le profil de biodistribution de ce candidat médicament. A plus long terme, le bénéfice attendu est la validation d’une nouvelle molécule thérapeutique comme un agent antigrippal humain destiné à être administré au niveau local par instillation nasale.
Procédures
Le protocole n’entrainera pas de douleur, souffrance ou angoisse en dehors d’un stress bref et modéré lié à l’administration intranasale du radiotraceur aux animaux vigiles. L’acquisition des images sera réalisée chez des animaux sous anesthésie volatile pour une durée inférieure à 1h. Un onguent sera appliqué sur la cornée pour éviter toute sécheresse oculaire. Aucun prélèvement ne sera réalisé sur animaux vigiles pour cette procédure.
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu d’effets indésirables particulier pour les animaux. La procédure d’administration intranasale est rapide et le faible volume administré évite toute perturbation de l’animal qui éliminera par lui-même ce micro-volume (principalement par déglutition). Le produit administré n’a montré aucune toxicité sur cellules, épithélium nasale humain primaire ainsi que chez les souris ayant reçu jusqu’à 3 doses du produit (sur 3 jours consécutifs) par administration nasale.
Devenir
A la fin de la procédure, les souris seront mises à mort. Des analyses post mortem seront effectuées pour quantifier la quantité du candidat médicament présent dans chaque échantillon. Les autres animaux seront mis à mort avant la fin la fin de la procédure, aux temps sélectionnés pour l’étude de biodistribution, compris entre 1H et 96H post-administration de la molécule d’intérêt, ou de l’élément radioactif libre.
Remplacement
Cette étude fait suite à une validation in vitro du candidat médicament. Bien qu'il existe d'autres méthodes de recherche sur les pathologies respiratoires, il y a un certain nombre de questions qui ne peuvent être abordées qu'en utilisant des organismes dans leur ensemble. C'est le cas de l'évaluation de la distribution d'un candidat médicament dans l'ensemble de l'organisme au cours du temps, qui ne peut être effectuée qu'à l'aide de modèles précliniques in vivo, qui tiennent compte des différents organes impliqués dans l’élimination physiologiques des molécules administrées.
Réduction
Nous limiterons notre étude au strict minimum requis dans le nombre de souris dans le but de d’évaluer la biodistribution du candidat médicament dans le sang ou le cerveau. Ce nombre est limité à 87 animaux. 3 souris pour une étude de faisabilité puis des groupes de 6 souris pour chaque temps d’étude.
Raffinement
Une attention particulière sera apportée au bien-être des animaux avec enrichissement du milieu de vie, un hébergement par groupe et un suivi de leur bien-être sera effectué quotidiennement. Les sessions d’imagerie seront réalisées sous anesthésie volatile, avec une anesthésie inférieure à 1h. La température des animaux sera régulée. Le niveau d’anesthésie sera contrôlé et ajusté si nécessaire via le suivi de la fréquence respiratoire. Un gel ophtalmique sera utilisé pour prévenir toute sécheresse oculaire. Le protocole n’entrainera pas de douleur, souffrance ou angoisse en dehors d’un stress bref et modéré lié à l’administration intra nasale du candidat médicament. Des points limites adaptés seront utilisés afin de réduire le stress et la souffrance.
Choix des espèces
Les protocoles concerneront uniquement des souris adultes femelles, saines, qui seront âgées de 5 semaines au moment de leur arrivée dans le laboratoire. Ceci afin de se placer dans des conditions identiques à celle des études ayant permis de valider l’efficacité du candidat médicament.
Évaluation d’une possible origine développementale de la Sclérose Latérale Amyotrophique et de la fenêtre optimale d’intervention thérapeutique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
388 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une partie porte une mutation reproduisant la sclérose latérale amyotrophique et développe une paralysie progressive avec une perte de poids pouvant atteindre 40 %, les animaux étant tués avant la paralysie complète, tandis que d'autres subissent des chirurgies d'implantation d'électrodes cérébrales et des enregistrements sous anesthésie. Le projet cherche à savoir si un traitement administré tôt dans le développement bloque l'apparition de la maladie, à partir d'une observation faite "de manière entièrement fortuite" lors de travaux antérieurs. Le porteur justifie le recours à la souris par la nécessité d'un modèle reproduisant le développement du système nerveux et les symptômes de la maladie.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est la plus fréquente des maladies neurodégénératives du neurone moteur adulte. Elle induit une paralysie progressive des patients, due à la perte des neurones moteurs du cerveau et de la moelle épinière, et conduit irrévocablement au décès 2 à 5 ans après l’apparition des premiers signes. Elle demeure encore incurable. Environ 10% des patients présentent des mutations dans des gènes qui ont été identifiés (cas familiaux) et ont permis le développement de souris transgéniques qui reproduisent les symptômes de la maladie. A l’instar d’autres maladies neurodégénératives, la SLA est suspectée d’avoir une possible origine développementale. En effet, il existe des cas de SLA juvéniles qui affectent les adolescents, lorsque le système nerveux central est encore en développement. Par ailleurs, les modèles murins de la maladie présentent des altérations du fonctionnement des neurones dès le développement embryonnaire. Notre hypothèse de travail est qu’il existe une origine développementale à la SLA, et qu’un traitement dispensé à un moment clé du développement permettrait de bloquer l’apparition de la maladie. Au laboratoire, nous avons observé il y a quelques années qu’un traitement particulier d’un modèle murin de SLA, dispensé sur quelques semaines, permettait de prévenir intégralement l’apparition de la maladie lorsqu’administré avant l’apparition des symptômes. Cependant, cette observation ayant été faite de manière entièrement fortuite, nous n’avons pu déterminer à quel âge précis les animaux qui ne développaient pas de symptômes avaient été traités. C’est ce que nous cherchons à déterminer à présent, par le biais d’une étude dédiée et contrôlée. Notre premier objectif sera, dans une étude pilote, de déterminer la fenêtre optimale de traitement permettant d’empêcher le déclenchement de la maladie dans un modèle murin de SLA, en traitant différents groupes d’animaux durant différentes périodes de développement. Notre second objectif sera, dans une étude plus approfondie, de comparer le traitement des animaux durant la fenêtre optimale de traitement déterminée lors de l’étude pilote au traitement des animaux durant la phase symptomatique de la maladie. L’ensemble de ces résultats permettra de mettre en évidence une possible origine développementale de la maladie et de déterminer la phase du développement durant laquelle une intervention médicamenteuse aurait le plus de chances d’être bénéfique.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, seul un traitement est proposé aux patients atteints de SLA, lorsque le diagnostic de la maladie est clairement établi, un processus qui peut prendre plusieurs mois. Il s’agit du Riluzole, dont l’efficacité est très faible puisqu’il ne permet d’augmenter la durée de vie des patients que de quelques mois. La SLA est une maladie neurodégénérative, et à l’instar des autres maladies neurodégénératives, elle a toujours été perçue comme une maladie de l’âge adulte, voire même une forme de vieillissement prématuré du cerveau et de la moelle épinière. Cependant, cette vision de la neurodégénérescence est en train d’évoluer, avec une démonstration récente d’altérations développementales dans la maladie de Huntington, et des séries d’arguments en faveur d’une origine développementale des maladies d’Alzheimer, de Parkinson, ainsi que de la SLA. La démonstration d’une composante développementale à ces maladies, et en particulier à la SLA, permettrait d’envisager 1) la recherche de biomarqueurs beaucoup plus précoces, par exemples parmi les familles de patients, 2) une administration des traitements en amont de l’apparition des signes cliniques de la maladie, et 3) éventuellement un enrôlement plus précoce des patients dans les études cliniques dans le but d’améliorer encore les traitements actuels.
Procédures
Les animaux seront soumis à six types d’interventions : - un premier groupe d’animaux sera soumis à un traitement médicamenteux (1) réalisée par 1 injection sous-cutanée quotidienne, sur animaux vigils, pendant 6 à 15 jours (6 à 15 injections totales selon les animaux). La durée d’une injection est de 2 à 3 secondes. Ce même groupe d’animaux sera suivi de manière hebdomadaire (2) pour mesurer leurs capacités motrices (force musculaire, coordination motrice) sur des appareils dédiés afin de déterminer les effets du traitement. L’ensemble des tests moteurs dure 40 minutes au total, entrecoupées de nombreuses phases de repos. - un deuxième groupe d’animaux subira une chirurgie d’une durée de 45 minutes pour implanter des électrodes d’enregistrement cérébral (3). Cette chirurgie sera suivie d’un un maximum de 4 enregistrements d’électroencéphalographie (4) qui requièrent un isolement de 24 heures, et seront effectués à intervalles de 30 jours. Ces animaux seront également soumis à un maximum de 4 enregistrements électromyographiques (5), sous anesthésie générale, réalisés à intervalle de 30 jours, au lendemain des enregistrements d’électroencéphalographie. La procédure dure 10 minutes. - un troisième groupe d’animaux subira une chirurgie permettant l’injection d’un traceur rétrograde dans la moelle épinière (6). La procédure dure 40 minutes.
Impact sur les animaux
Huit types de nuisances sont attendus au cours de cette étude : 1- une partie des animaux aura des altérations motrices évoluant des pattes arrière vers les pattes avant et une perte de poids pouvant aller jusqu'à 40%. 2- Un traitement médicamenteux, susceptible de diffuser dans le cerveau, et pouvant provoquer une somnolence et des désordres des mouvements, mais également une réduction des symptômes de la maladie. 3- Des injections sous-cutanées, pouvant entraîner localement une douleur et une infection, qui peuvent être ressenties comme gênantes ou stressantes, et entraîner des changements comportementaux (apathie, agressivité). 4- Des injections sous-cutanées à de jeunes souris, pouvant en outre perturber la relation mère-petit et entraîner éventuellement une séparation temporaire. 5- Un suivi moteur hebdomadaire des animaux qui peut s’avérer fatiguant. 6- 2 à 4 enregistrements d’électromyographie, à intervalles d’un mois, qui requièrent l’anesthésie générale des animaux et le positionnement sous-cutané de 4 électrodes aiguilles. 7- Des chirurgies qui peuvent entraîner saignements ou infections. 8- L’isolement des animaux durant les 24 heures nécessaires à l’enregistrement de leur activité cérébrale, avant retour dans la cage avec leurs congénères. 2 à 4 (suivant la durée de vie des animaux) enregistrements sont prévus à intervalles d’un mois.
Devenir
Tous les animaux seront tous mis à mort à l’issue des procédures. Les animaux transgéniques développant des symptômes moteurs seront mis à mort avant paralysie complète, selon les points limites établis, et les animaux non-transgéniques seront mis à mort aux mêmes âges que les animaux transgéniques pour servir de contrôles aux expériences de biologie moléculaire et d’histologie prévues.
Remplacement
Ce projet consiste à déterminer si la SLA pourrait avoir une origine développementale, et s’il existe une fenêtre optimale d’intervention thérapeutique. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit les étapes-clé du développement du système nerveux central ainsi que les caractéristiques de la SLA : déclenchement de symptômes moteurs à l’âge adulte et mort prématurée.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. De plus, pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons ici d’utiliser les mâles pour les suivis longitudinaux de l’activité du cerveau, et les femelles pour les analyses histologiques et moléculaires. Pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles, sachant que le genre n’influence pas la survie de ces animaux.
Raffinement
L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Des points limites permettant de soustraire l’animal à la souffrance ont été établis. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie et analgésie pré et post opératoire.
Choix des espèces
Parmi les modèles de SLA, les souris sont les plus appropriées à notre étude car 1) elles présentent le niveau de complexité du cerveau et de la moelle épinière adéquat, 2) leur développement pré- et post-natal mime celui de l’homme, 3) il existe plusieurs lignées de souris exprimant une mutation d’un gène causatif de la SLA, dont certaines, reproduisent parfaitement les symptômes de la maladie et sont donc adaptées à l’évaluation préclinique de traitements médicamenteux. Déterminer l’âge du développement durant lequel les animaux entrent en phase présymptomatique de leur maladie est un des objets précis de cette étude. Les stades suivants seront donc ciblés : - Prénatal : de 12 jours de gestation à la naissance - Périnatal : de 15 jours de gestation à 7 jours après la naissance - Postnatal : de la naissance à 14 jours après la naissance - Jeune adulte (troisième mois de vie).
ONCO-AOM/DSS-Colon: Développement d’un modèle murin de cancer colorectal inflammatoire induit par l’azoxyméthane (AOM) et le sulfate de sodium de dextran (DSS)
- Recherche appliquée
- Cancers
1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent un agent mutagène puis un composé provoquant une colite dans l'eau de boisson, sur une durée pouvant atteindre quatre mois, pour développer un cancer colorectal servant à tester des molécules pour le compte de clients. Le porteur indique attendre une diarrhée pouvant être hémorragique et des pertes de poids marquées. Il présente ce modèle comme un service de recherche préclinique et affirme que les méthodes de reconstruction de tumeurs en 3D restent "marginales".
Objectifs
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Parmi les cancers, le cancer colorectal est le deuxième plus mortel (plus de 900 000 décès en 2020 pour environ 1,93 million nouveaux cas). Il est bien établi que la colite prédispose les individus à la tumorigenèse colorectale. Les patients atteints d'une maladie inflammatoire de l'intestin, par exemple, présentent un risque élevé de développer un cancer du côlon. Bien que la pathogenèse moléculaire du cancer associé à la colite (CAC) reste incomplètement comprise, des progrès significatifs ont été réalisés grâce à l'étude de modèles murins de CAC. C'est pourquoi les études in vivo sur des modèles animaux sont considérées comme nécessaires pour étudier les mécanismes moléculaires de la carcinogenèse colorectale, tester les stratégies préventives et thérapeutiques potentielles, et pour traduire les hypothèses dérivées de l'étude de la carcinogenèse colorectale. L’objectif de ce projet est d’utiliser un nouveau modèle de cancer coliques (CAC) chez les souris, le plus prédictifs possible afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter ces tumeurs viscérales coliques chez l’homme. Le modèle AOM/DSS est un modèle d'initiation-promotion qui utilise l'induction chimique de lésions de l'ADN suivie de cycles répétés de DSS pour induire une inflammation colite. Les principales caractéristiques du modèle AOM/DSS sont, son délai relativement court avec un développement de la tumeur en quelques semaines (>10 semaines). En outre, l'histopathologie des tumeurs induites par l'AOM/DSS récapitule les aspects clés de la CAC PCA humaine, tels que les tumeurs à localisation distale et les adénocarcinomes invasifs.
Bénéfices attendus
Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer, spécifiquement les cancers colorectaux. Ce projet a pour finalité la mise au point d’un modèle de cancer coliques (CAC) chez la souris qui récapitule les aspects clés de la CAC humain. Ce modèle permettra par la suite de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à un modèle préclinique plus prédictifs afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Procédures
Identification des animaux 1 fois, moins de 1 minute). Traitement mutagène des animaux avant l’induction de la colite La colite sera induite par l’administration composé dans l’eau de boisson des animaux. Ces études dureront au maximum 4 mois. Les animaux seront pesés trois fois par semaine avant induction, puis une fois par jour pendant les inductions de la colite et la fréquence sera adaptée en fonction de l’état des animaux. Des prélèvements de sang ou d’urine ou de fécès pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 1 heure si anesthésie La fréquence des prélèvements et les volumes suivront les recommandations du comité d’éthique.
Impact sur les animaux
Dans ce modèle de cancer colorectale inflammatoire, de la diarrhée, potentiellement hémorragique, est attendue. Des pertes de poids marquées sont attendues. Les animaux pourront recevoir des traitements par voie injectable et subir des prélèvements de sang à l’aiguille, ce qui pourrait induire une douleur et un stress légers. La douleur générée sera limitée à la piqure d’une aiguille et la déshydratation secondaire aux prélèvements sera mineure compte tenu des volumes prélevés.
Devenir
Après la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer l’effet de induction sur l’apparition de tumeurs colorectales.
Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament, pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global, ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais sont toutefois marginales.
Réduction
Le nombre minimum suffisant permettant d’observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt est systématiquement utilisé. En pratique, ces nombres ont été déterminés sur la base de la littérature sur le sujet et d’expériences préalables dans nos laboratoires. Dans tous ces modèles, il a été démontré que 8 à 11 animaux sont nécessaires en fonction des paramètres d’intérêt, afin d’observer des différences sur ces paramètres, sauf dans les modèles spontanés sur souris transgéniques dans lesquels 10 à 12 animaux seront nécessaires. Le nombre élevé d’animaux prévu est lié au nombre d’études élevé prévu pour tester un grand nombre de composés et de schémas d’administration et au nombre d’animaux par étude. Dans la mesure du possible, le maximum d’analyses compatibles sera effectué sur les mêmes tissus afin d’éviter de multiplier les animaux nécessaires. Afin d’éviter de multiplier les groupes contrôles, dans la mesure du possible si plusieurs composés doivent être testés ils le seront au cours de la même étude.
Raffinement
Le poids des animaux sera suivi trois fois par semaine jusqu’à l’induction et entre les cycles de DSS. Une pesée quotidienne sera réalisée pendant chaque cycle de DSS et jusqu’à la reprise de poids entre les cycles. La diarrhée et le sang dans les selles seront suivis quotidiennement pendant les cycles d’induction au DSS et jusqu’à la reprise de poids entre les cycles. Les actes douloureux seront réalisés avec analgésie. Les actes moins stressants (autres administrations et prélèvements) seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité de la procédure est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction des maladies et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
- L’administration du DSS dans l’eau de boisson sur des souris est bien documentée dans la littérature. - Pour créer un modèle de cancer colorectal murin, il faut utiliser des souris immunocompétentes. - De plus, diverses souches de souris immunocompétente sont disponibles pour l’établissement de ce modèle. Les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7-8 semaines lors de leur première manipulation). Des animaux adultes sont utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter l’induction de la maladie. Les animaux adultes pourront mieux supporter le l’induction puis développement tumoral ainsi que les éventuels effets secondaires des composés testés.
Vieillissement cardiaque: Insuffisance cardiaque chez le sujet âgé
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
90 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ablation des ovaires pour reproduire la ménopause et la pose d'une pompe délivrant une substance provoquant une hypertension, avec un suivi par échographie et IRM, pour étudier l'insuffisance cardiaque de la femme âgée. Le porteur estime que moins de 10 % des souris risquent une souffrance en fin de protocole, avec perte de poids rapide ou congestion pulmonaire liée à l'insuffisance cardiaque. Il décrit des études in vitro prévues en parallèle mais affirme le recours aux animaux "nécessaire" faute de modèle in vitro d'insuffisance cardiaque.
Objectifs
L'objectif est d'analyser les mécanismes qui contribuent au dysfonctionnement cardiaque développant chez des femmes âgées. Nous allons évaluer le rôle de l'inflammation et du réseau lymphatique dans le développement de la dysfonction cardiaque dites 'diastolique', caractérisé par une rigidification des parois cardiaques induit par le vieillissement et l'hypertension artérielle et la ménopause, modélisé par ovariectomie chez la souris. Des traitements anti-inflammatoires, ciblant des cytokines proinflammatoires, seront administrés afin d'atténuer la dysfonction cardiaque. Nous espérons identifier des nouveaux traitements permettant de prévenir ou traiter l'insuffisance cardiaque, notamment chez des femmes âgées.
Bénéfices attendus
Nous espérons identifier les mécanismes immunitaires altérés dans le vieillissement, accentué par l'hypertension et la ménopause chez la femelle. Dans un deuxième temps, notre étude permettra d'identifier des nouvelles traitement antiinflammatoires (bloquant des cytokines proinflammatoires) qui permet de limiter la dysfonction cardiaque et ainsi améliorer la qualité de vie des patients atteints d'insuffisance cardiaque. Ce protocole expérimental permettra, nous l'espérons, de guider des essais cliniques chez des sous-groupes de patients avec insuffisance cardiaque avec des traitement immunomodulateurs ciblant des cytokines.
Procédures
Des procédures chirurgicales minimalement invasif (ovariectomie, implantation d'un mini pompe osmotique en sous-cutanée). Chaque intervention chirurgicale à une durée de moins de 10 minutes par animale. Les prélèvements sanguins seront réalisés sur des animaux anesthésiés. Les interventions d'imagerie (echocardiographie ou IRM) à une durée de 10-20 minutes par animale. Tandis que l'echocardiographie sera réalisé 3 fois pendant l'etude (a 3, 6 et 8 semaines apres l'inclusion), l'IRM n'est realisé qu'un seul fois en fin d'etude.
Impact sur les animaux
Vers la fin du protocole, les animaux seront à risque de souffrance legere-moderé (potentiellement atteints des points limites) associé au développement aigue de l'insuffisance cardiaque, tel que perte de poids rapide ou congestion pulmonaire. Nous estimons que ce risque concerne moins que 10% des animaux, et que notre suivi individuel des animaux nous permettra d’identifier ces individus bien en amont de souffrance importante. Nous espérons que les traitements avec des anticorps ciblant des cytokines proinflammatoires permettra de limiter la dysfonction cardiaque et de prévenir le développement de l'insuffisance cardiaque, améliorant l'état de santé des animaux insuffisant cardiaques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l'étude afin d'étudier les organes (cœur, poumon, rein) par des analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Dans l’objectif de remplacer l’expérimentation animale, nous mettrons en place des études in vitro (prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant l’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas, à ce jour de modèles d'insuffisance cardiaque in vitro.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque (échographie, IRM) puis des mesures invasives (hémodynamique). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de détecter une différence de 15%. Nos expériences préalables dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles tel que l’échocardiographie. Un bon suivi post-opératoire permet également de limiter le nombre d'animaux par groupe. Nous nous appuierons sur nos données historiques dès que cela sera possible pour tendre, là encore, à limiter le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Pour raffiner, nous allons dans ce projet utiliser des souris femelles ovariectomisés, afin de modéliser la ménopause. Ceci diminuera les variations dans les réponses immunitaires chez des sujets âgés, et permettra une meilleure comparaison entre nos groupes expérimentales. L’ajout d’angiotensine II couplé à 1% NaCl dans l’eau de boisson permet de déclencher l’hypertension artérielle chronique de facon homogène. Les animaux seront manipulés régulièrement par les mêmes expérimentateurs pour tendre à une habituation, et nous appliqueront une grille d’évaluation du bien-être animal séparément pour chaque individu. Tout au long de l’étude, les animaux seront nourris ad libitum et hébergé dans des portoirs ventilés au nombre maximum de 5 animaux par cages avec de l’enrichissement. Afin de limiter le stress occasionné par le transport, une période d’acclimatation d’une semaine après réception des souris sera maintenue avant tout début de protocole. Une couverture analgésique sera proposée avant, pendant et après l’induction avec une évaluation quotidienne la première semaine post-chirurgicale de la douleur basée sur la 'grimace scale de Langford'. Couplé à un suivi de poids, cela permettra de statuer sur l’atteinte d’un point limite en période post-opératoire.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par l’expérience du laboratoire avec des modèles de cardiomyopathies chez la souris. La souris a également l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, comme certains anticorps monoclonaux qui ne sont parfois pas accessibles pour le rat. De plus, dans notre laboratoire, nous avons depuis de nombreuses années une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous allons utiliser des souris jeunes adultes (3 mois) mais principalement des souris âgés (18 mois) afin d’étudier les effets de vieillissement sur le cœur. L’ovariectomie (ovx) est rendue nécessaire car des souris âgées n’entrent pas la ménopause. De même façon, les souris âgés ne sont pas spontanément hypertensives, nécessitant une implantation d’un mini pompe délivrant de l’angiotensine II couplé a 1% NaCl dans l'eau de boisson. Nos comparaisons seront : 1) souris jeunes versus souris ‘contrôles’ vielles ovx mais sans hypertension afin d’identifier les différences liés au vieillissement ; 2) souris contrôles vielles versus souris avec insuffisance cardiaque fraction d’éjection préservé (ICFEp) (induit par vieillissement et ovx accompagné d’hypertension) afin d’identifier les effets délétères sur la fonction cardiaque ; et 3) souris ICFEp traités avec des anticorps contrôles versus des anticorps anti-IL1beta et/ou anti-IL6.
Peptides AntiMicrobiens (PAM) de l’extrême pour combattre les infections pulmonaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
2 050 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère pour plus de la moitié. Elles sont infectées par la bactérie Pseudomonas par voie nasale sous anesthésie puis suivies jusqu'à quatorze jours, pour tester des peptides antimicrobiens issus d'invertébrés et mesurer leur toxicité. Le porteur indique surveiller perte de poids, prostration et tremblements, et prévoit de tuer les souris avant l'apparition des signes de morbidité. Il affirme qu'aucun système in vitro ne reproduit l'infection pulmonaire et que la souris constitue un "modèle incontournable".
Objectifs
L'objectif de ce projet est de valider l’utilisation des Peptides Antimicrobiens (PAM), antibiotiques naturels, produit par des invertébrés issus d’environnement extrême. Ces PAM ont des propriétés physico-chimiques originales qui pourraient créer de nouveaux médicaments actifs, dirigé contre les infections pulmonaires. En amont des expérimentations animales, des expériences menées in-vitro ont permis de démontrer que certains peptides antimicrobiens issus d’environnement extrême, notamment certains membres de la famille des BRICOS-PAM ont obtenus d'excellentes valeurs de concentration minimale inhibitrice (CMI) contre six pathogènes bactériens hautement virulents et résistants aux antibiotiques) ainsi qu’une thermostable (toujours actifs après 1h à 90 °C), pas activité hémolytique, activité anti-biofilm et une absence de toxicité sur lignées cellulaires. De ce fait, les résultats donnent une fenêtre thérapeutique très large. Cependant, il reste à évaluer son activité (pharmacologie), décrire son comportement et le devenir de la substance dans un organisme vivant (pharmacocinétique, PK) et déterminer le degré de toxicité (dose maximum tolérée, DMT) dans un organisme. Dans un premier temps, pour évaluer l'efficacité de nos candidats médicaments sur des modèles infectieux pulmonaires pathogène (notamment des genres Pseudomonas), une preuve de concept (POC) sera mise en évidence. En cela, nos recherches nécessitent des modèles in vivo pertinents qu’il n’a pas été possible jusqu’ici de remplacer par des tests in vitro.
Bénéfices attendus
Détermination de la dose du PAM à administrer par voie pulmonaire, intraveineuse ou par voie intrapéritonéale aux souris pour déterminer la meilleure fenêtre thérapeutique. Connaissance de la stabilité et du devenir de chaque composé dans les organes de la souris après une ou plusieurs administrations. Validation chez la souris de l’effet thérapeutique curatif des composés contre une infection Pseudomonas aeruginosa.
Procédures
Pour les procédures « détermination du degré de toxicité » et « la pharmacocinétique », les composés seront administrés par voie intranasale ou par voie intraveineuse 1 fois par expérience sous anesthésie. L’infection des souris avec Pseudomonas est réalisée par voie intranasale sous anesthésie, 1 fois par expérience de preuve de concept (POC). Selon leur formulation, les composés peuvent être administrés une ou deux fois par 24h sous anesthésie pour la POC. Les animaux après infection seront suivis jusqu’a 14 jour maximum
Impact sur les animaux
Lors de la détermination du degré de toxicité et de la pharmacocinétique, les souris des temps courts (5, 15, 30 et 60 min) seront étroitement surveillées pendant la première partie du protocole puis surveillées toutes les deux heures par jours par la suite (pour les temps supérieurs à 2h) pour observer l’absence de douleur, de lésions et de maladie. Lors de ces observations la perte de poids sera également surveillée. Dans le cas où l'injection des composés testés entrainerait tout changement de comportement : prostration, tremblement, diminution de l’exploration, et/ou d’aspect physique externe une grille d'évaluation a été mise en place. Pour limiter la peur et le stress physique de l’injection du composé cela sera fait sous anesthésie. Pour limiter la peur, la détresse et le stress physique de l’infection, les souris seront infectées une seule fois par voie intra-nasale en début de protocole expérimental (n°4) , après anesthésie à l’isoflurane 2% et leur état physique et comportemental sera évalué.
Devenir
Pour chaque procédure, les animaux sont euthanasiés par dislocation cervicale en fin d’expérience pour effectuer le prélèvement de différents organes pour analyse.
Remplacement
Seules les études in vivo permettent de déterminer la pharmacocinétique et la bio-distribution d’un composé, ainsi que son efficacité face à une infection pulmonaire aigüe. L’efficacité chez la souris constitue un prérequis avant toutes phases cliniques sur l'homme. A ce jour, aucun système in vitro ne permet à ce jour d'englober tous les aspects de l'interaction hôte-pathogène qui aboutissent à une infection pulmonaire aigüe. De nombreux aspects de la pathogénicité étant comparables entre l’homme et la souris, il est ainsi admis que la souris constitue un modèle incontournable. En amont, la démonstration de la validité scientifique de méthode in vitro sera effectué sur lignées cellulaires, notamment pour tous les aspects de toxicité.
Réduction
Afin de minimiser le nombre de souris utilisées, l’analyse de nombreux paramètres se fait simultanément sur une même souris après prélèvement des différents organes (rate, foie, cerveau, poumon, reins, sang). Les expériences sont répétées 3 fois et chaque expérience est analysée de manière indépendante. Ces conditions nous permettent de vérifier la reproductibilité des observations et de générer des résultats statistiquement analysables. La taille minimale de groupe nécessaire pour mener spécifiquement à bien la procédure a été faite. Ce nombre d’individus tient compte de la précision des mesures et de la différence statistique significative entre animaux témoins et animaux testés. Les tests seront réalisés de façon séquentielle plutôt que simultanés. De plus, le premier type d’étude nous permettra de réduire le nombre d’animaux pour les études deux et trois.
Raffinement
Le stress ayant une influence directe sur les mesures réalisées, le bien-être des animaux est impérativement pris en compte à chaque étape de l’expérimentation. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour réduire le plus possible toutes douleurs, souffrances, angoisses ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Différentes mesures sont prises pour réduire le stress, l’inconfort et la douleur pendant l’expérience : Les animaux manipulés sont isolés dans une pièce séparée afin d’éviter tout stress aux animaux non manipulés. De façon à réduire le stress, l’inconfort et la douleur, les souris sont anesthésiées avant l’infection ou l’injection du peptide. De plus, la surveillance sera accrue, de façon quotidienne, selon les procédures. L’apparence physique, le poids, l’alimentation et le comportement des animaux seront surveillés, afin de détecter le plutôt possible une éventuelle morbidité. Des grilles de signes cliniques ont été établies et seront utilisées pour évaluer un « score » de douleur et permettre d’évaluer le niveau de souffrance des animaux. Les animaux présentant des signes cliniques défavorables seront euthanasiés. Les souris seront sacrifiées au maximum à 14 jours post-infection, avant l’apparition des signes de morbidité. Si des signes de morbidité sont observés, les points de cinétiques seront revus et réajustés, les individus seront euthanasiés et les analyses prévues réalisées plus précocement par rapport à celles initialement prévues.
Choix des espèces
La souris possède d'importantes similitudes génétiques (98% des gènes sont communs à l’Homme) mais aussi immunologiques, physiologiques et pathologiques. Une très bonne connaissance anatomique et physiologique et de nombreux outils sont disponibles pour cette espèce. En particulier, de nombreux anticorps contre les cellules immunitaires, des cytokines, voies de signalisation pro-inflammatoires assurent la réalisation d’expériences clés pour l’étude de la réponse immunitaire. La faible variabilité intra-individuelle et interindividuelle est à prendre en compte. De nombreuses pathologies infectieuses expérimentales ont été validées, notamment lors d'infection par Pseudomonas aeruginosa chez les modèles murins et notamment en C57BL/6 et BALB/c. La différence de gravité de l'infection pulmonaire induite par Pseudomonas aeruginosa peut être déterminée par des différences dans les réponses inflammatoires de l'hôte. Le choix de la souche sera effectué en fonction du choix de l’étude la réponse immunitaire à médiation humorale ou cellulaire. Dans un modèle de pneumonie chez la souris simulant également les concentrations pulmonaires mesurées chez l’Homme. Les modèles chez la souris ont permis d’établir l’efficacité in vivo des molécules mais aussi d’en évaluer les critères d’efficacité microbiologique d’un point de vue pharmacodynamique, indispensable à l’optimisation des doses chez l’Homme. Les animaux utilisés sont âgés de 8 semaines au moment de la procédure expérimentale. Les souris possèdent un poids d’environ 21g à 8 semaines. Chez les souris, le mâle atteint sa maturité sexuelle à l'âge de 8 semaines et la femelle à seulement 7 semaines. Cet âge permet d’avoir un système immunitaire optimal.
Rôle de CerS2 dans la modulation de la masse et de la fonction musculaires ainsi que dans l’homéostasie glucidique musculaire et systémique.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
208 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des tests de tolérance au glucose avec prélèvements sanguins répétés, des tests d'effort où des chocs électriques sont appliqués, des injections de vecteurs viraux dans le sinus de l'œil sous anesthésie et un tatouage, pour étudier le rôle d'une enzyme sur la masse musculaire et l'obésité. Le porteur indique qu'un régime gras peut créer une obésité et une résistance à l'insuline sources d'inconfort, et qu'une souris est retirée du test d'effort au-delà de vingt chocs électriques. Il décrit des essais préalables sur cellules musculaires mais juge l'animal entier "indispensable" pour relier les taux de lipides à la fonction musculaire.
Objectifs
Les sphingolipides constituent une vaste famille de lipides complexes impliqués dans de nombreux mécanismes physiopathologiques. Les céramides, à la base de leur métabolisme, sont connus pour influencer la sensibilité à l’insuline dans plusieurs tissus, y compris le muscle squelettique. Plus récemment, plusieurs travaux ont démontré que l’inhibition de la synthèse de novo des céramides chez la souris permet de prévenir le déclin de la masse musculaire et de la performance physique dans plusieurs contextes pathologiques et notamment au cours du vieillissement. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’effet de la réduction des concentrations intramusculaires de ces espèces de céramides sur la masse musculaire, la performance physique et l’homéostasie glucidique et ce, chez des animaux adultes jeunes, mais également au cours du vieillissement et dans le contexte de l’obésité et de la thermoneutralité, qui sont des contextes favorisant le développement de la résistance à l’insuline.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous apporter de nouvelles connaissances théoriques sur la physiologie des muscles squelettiques et plus précisément sur l'importance de certains lipides sur la dégradation de certaines fonctions musculaires notamment lors de l'obésité et/ou du vieillissement.
Procédures
A l'issue de leur réception, après 15 jours d'acclimatation et durant ce projet, les animaux seront soumis à trois tests permettant d'évaluer leur métabolisme glucidique. Ceux-ci durent moins de 3 heures et nécessitent le prélèvement de 3 à 5 µL de sang via la veine caudale à 9 reprises durant un test. Une mesure de la composition corporelle, entraînant un isolement et une contention dans un tube en plexiglas, causera un inconfort à l'animal qui n'excèdera pas 2 minutes. Cette manipulation sera répétée une fois en fin de protocole pour les jeunes mâles et de manière mensuelle pour les mâles âgés. Les tests d'exploration des capacités musculaires, d'une durée maximale de 5 minutes, vont générer soit de l'inconfort soit du stress. Ce dernier sera diminué par la présence de personnel formé et attentif, par l'entraînement des animaux et par la diminution de l’intensité des chocs électriques, lors du test d'endurance, à la valeur seuil minimale de détection. Les animaux recevront des vecteurs viraux par voie rétro-orbitaire, ceci sera réalisé une seule fois sur animaux anesthésiés ce qui diminuera grandement la douleur, d'autant qu'un collyre anesthésiant sera appliqué en per opératoire. Cette partie des procédures expérimentales n'excède pas 10 minutes entre l'endormissement et le réveil de l'animal. De même, l'identification par tatouage sera faîte sur animaux anesthésiés et une fois en début de protocole, acte rapide (15 secondes environ) et peu invasif.
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances ou effets indésirables pourraient être observés. Un stress lié à l'isolement, même s'il est de courte durée, pourrait être constaté lors des expériences de mesure de la composition corporelle, de la force musculaire ou lors du test d'endurance. Un stress lié à la contention et aux injections par voie intrapéritonéale pourrait survenir lors des tests in vivo de tolérance au glucose et de sensibilité à l'insuline. Un inconfort pourrait être constaté au réveil des animaux anesthésiés pour l'injection des vecteurs viraux via le sinus rétro-orbitaire ou pour leur identification par tatouage. La mise en régime enrichi en lipides en créant une obésité associée éventuellement à une insulino-résistance voire à un diabète pourrait engendrer un grand inconfort à l'animal.
Devenir
A l'issue des procédures, tous les animaux seront nécropsiés, des tissus et organes collectés pour des analyses histologiques, d'expressions génique et/ou protéique.
Remplacement
Des expériences préliminaires sur des cultures cellulaires issues de muscles squelettiques ont déjà été réalisées et ont montré l'importance de l'intérêt porté aux lipides intramusculaires. Cependant, pour faire le lien entre les quantités de certaines espèces lipidiques, ici les céramides, et la masse musculaire, les perfomances physiques ainsi que l'homéostasie glucide, l'animal en tant que modèle intégré est indispensable.
Réduction
Pour déterminer le nombre d'animaux nécessaires et suffisants nous nous sommes essentiellement basés sur nos habitudes expérimentales et sur les variabilités inter-individuelles régulièrement constatées. En effet, un calcul de puissance est difficile à mettre en oeuvre étant donné le nombre de tests inclus dans la même procédure. Les tests statistiques qui seront mis en oeuvre seront des tests non paramétriques utilisés soit pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux temps des procédures pour un même animal, ou pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux groupes d'animaux, et encore pour comparer des variables quantitatives continues entre plusieurs groupes d'animaux. D'autre part, grâce à l'utilisation d'un appareil permettant de mesurer la répartition des masses maigre et grasse, nous pouvons réaliser un suivi longitudinal de ces paramètres sans euthanasier les animaux. Enfin, récemment a été mis en place au sein de notre Institut un fichier de partage des tissus ou organes collectés lors des nécropsies, nous pensons proposer les tissus autres que nos tissus d'intérêt aux autres équipes de recherche du centre.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par fratrie dans des cages sur portoirs ventilés en respectant le nombre d'animaux indiqué dans le Directive Européenne 2010/63/UE. De l'enrichissement type feuille de papier, bâtonnet en bois ou igloo seront systématiquement ajoutés dans les cages, quantité qui sera augmentée au moment de l'administration des vecteurs viraux. Après l'identification par tatouage, si une inflammation locale ou systémique (encore plus rare que la précédente) survenait, les souris seraient traitées par un mélange antibiotique/anti-inflammatoire. Si cette médication ne suffisait pas elles seraient alors mises à mort. Un suivi quotidien sera réalisé soit par le personnel de la zootechnie soit par les expérimentateurs en charge du projet. La pesée hebdomadaire permettra une habituation à l'Homme ce qui devrait diminuer le stress des animaux et indirectement la variabilité inter-individuelle dans les réponses mesurées; elle permettra également de vérifier l'absence de perte de poids qui, si elle excède 20% du poids corporel, entraînerait une mise à mort de l'animal concerné. Le réveil de l'animal, après anesthésie par un mélange isoflurane-oxygène, pour l'injection des vecteurs viraux, se fera dans une cage posée sur un tapis chauffant; du collyre sera appliqué sur l'oeil de l'animal qui aura été injecté. Enfin, la mesure du test d'exercice en endurance ne sera réalisée qu'une fois en toute fin des procédures, donc avec des animaux habitués à la manipulation et après deux tests à blanc de courte durée. Malgré toutes ces précautions, un animal sera sorti du protocole si le nombre de chocs devient supérieur à 20.
Choix des espèces
L'espèce Mus musculus (souris), mammifère proche d'Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Des animaux adultes jeunes (3 mois lors de leur arrivée dans le service de zootechnie et 7-8 mois en fin de protocole) ou âgés (15 mois lors de leur arrivée dans le service de zootechnie et 21-22 mois en fin de protocole) seront utilisés. En effet, nous souhaitons analyser divers paramètres et facteurs (cf description du projet et procédures) sur des animaux jeunes contrôles et les comparer soit à des animaux rendus obèses par un régime nutrionnel approprié ou par modification de leur température d'hébergement ou âgés, pour lesquels une obésité associée à une insulino-résistance peut s'installer et se développer.
Etude de la distribution de canaux endo-lysosomaux dans le cerveau de souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
1 440 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie profonde, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque souris reçoit un analgésique puis un anesthésique avant une perfusion de fixateur dans le cœur, qui permet de prélever le cerveau pour étudier un canal calcique impliqué dans les échanges entre neurones et astrocytes. Le porteur ne signale comme effet indésirable que le stress possible lié à la contention et aux injections. Il affirme qu'une étude sur système in vitro ne serait "pas pertinente" et que la modification génétique requise n'est disponible que chez la souris.
Objectifs
Les interactions neuro-gliales sont essentielles aux activités cérébrales, en particulier dans les régions telles que l’hypothalamus, fortement liées au flux sanguin et régulant des fonctions physiologiques vitales. Les astrocytes contactent à la fois les vaisseaux et les neurones, pour détecter et intégrer les changements sanguins et des activités neuronales. En réponse, les astrocytes génèrent des élévations de calcium qui modulent l'activité des neurones adjacents en sécrétant des modulateurs. Cependant l'origine des élévations locales de calcium restent obscures. Une source de calcium peu explorée est une nouvelle famille de canaux calciques (CC) qui, dans plusieurs systèmes, contrôlent les processus de sécrétion. Les astrocytes présentant des niveaux élevés de ce CC, nous émettons donc l'hypothèse que, dans les astrocytes, ce CC participe aux signaux calciques déclenchant les voies de régulations neurone-astrocytes. En particulier, ces régulations contrôlent l'activité des neurones hypothalamiques modulant ainsi la sécrétion de neurohormones par ces neurones. Ces dernières sont notamment essentielles à la régulation de fonctions vitales telles que la parturition et la lactation. Nos données récentes indiquent que la délétion du CC que nous étudions réduit drastiquement la sécrétion de neurohormones. Nous proposons donc d'étudier si ce CC astrocytaire participent au contrôle des astrocytes sur les fonctions hypothalamiques en se focalisant sur ces régulations neurohormonales.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de comprendre par quels mécanismes les hormones sont libérés par l'hypothalamus et l'hypophyse. Ce projet permettra d'apporter de nouvelles bases expérimentales et conceptuelles qui permettront d'identifier une nouvelle cible pour une stimulation pharmacologique de la libération de neurohormones pour une intervention thérapeutique dans des pathologies neurodéveloppementales où des déficits de neurohormones ont été incriminées.
Procédures
Une perfusion intracardiaque de paraformaldéhyde sera réalisée sur les animaux pour un prélèvement du cerveau afin de réaliser une étude d'immunomarquage sur le cerveau ainsi fixé. Pour cela, les animaux seront injectés avec un analgésique puis après 30 minutes, les animaux seront injectés avec un anesthésiant pour obtenir une anesthésie profonde avant la réalisation de la perfusion intracardiaque.
Impact sur les animaux
Les seuls effets indésirables potentiels sont lié au stress possible lors de la contention de l'anima l'injection de l'analgésique et de l'anesthésique.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car nous prélevons le cerveau pour des études d'immunomarquages
Remplacement
Le but du projet est de comprendre le rôle du canal CC dans les interactions neurogliales et la sécrétion de l'ocytocine et de vasopressine qui régissent de nombreuses fonctions physiologiques. Dans ce contexte il est nécessaire d'utiliser un tissu nerveux intact afin de déceler les processus physiologiques impliqués. Effectuer cette étude sur un système in vitro aboutirait à une étude de processus non-physiologiques et ne serait donc pas pertinent
Réduction
Pour réduire autant que possible le nombre d'animaux nécessaires, nous avons calculé la taille de chaque échantillon nécessaire pour une analyse statistique.
Raffinement
Les animaux seront injectés par voie intrapéritonéale avec un analgésique puis un anesthésique pour une anesthésie profonde pour que l'animal ne manifeste plus de réflexes aux stimulations avant la réalisation d'une perfusion intracardiaque. Des points limites précoces ont été défini pour prendre en charge un mal être constaté de l'animal
Choix des espèces
La souris est un petit mammifère dont le système nerveux central présente de nombreuses analogies avec les mammifères supérieur (dont l'humain). La grande maitrise des méthodes d'élevages, des conditions de bien-être animal et la haute standardisation des lignées en fait un organisme de choix pour une étude physiologique des interactions neurogliales. De plus, la modification génétique indispensable à la réalisation de ce projet est seulement disponible chez la souris (délétion des CCs). Les animaux seront utilisés de p21 à p60, afin de pouvoir comparer nos résultats avec la tranche d'âge pour laquelle la plupart des expériences d'électrophysiologie et d'imagerie calcique sur des tranches d'hypothalamus sont conduites. A ce stade les tranches ex vivo présentent un meilleur taux de survie des neurones et permet une plus grande reproductibilité des résultats.
Etudes des causes du développement de symptômes de douleur dans un modèle de rats parkinsoniens – Approche par imagerie cérébrale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
80 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie opérée puis tuée sans réveil. Chaque rat subit des neurochirurgies pour induire un modèle de maladie de Parkinson et, pour la moitié, la destruction d'une structure cérébrale, avant une séance d'imagerie où des stimulations douloureuses sont appliquées, les animaux étant tués à l'issue pour éviter qu'ils ne ressentent cette douleur au réveil. Le porteur indique une perte de poids modérée après la chirurgie et un comportement de grignotement des pattes avant, prévenu par des pansements. Il affirme qu'il n'existe "aucune alternative" à l'usage d'animaux vivants pour étudier la transmission des signaux dans le cerveau.
Objectifs
Les sensations de douleur sont des symptômes communs dans la maladie de Parkinson, négativement associées avec la qualité de vie des patients, et ayant un impact plus fort que les symptômes moteurs. Ces symptômes restent cependant peu pris en compte cliniquement et les raisons de leur développement sont peu étudiés et compris. Ce projet a ainsi pour but d’approfondir nos connaissances sur l’état fonctionnel des réseaux impliqués dans le traitement de la douleur dans des modèles animaux de la maladie de Parkinson à l’aide d’une technique d'imagerie par résonnance mgnatique.
Bénéfices attendus
La maladie de Parkinson se caractérise par de nombreux symptômes incluant des douleurs qui ont un fort impact sur la qualité de vie des patients. Nous cherchons à comprendre certains mécanismes dans le cerveau qui induisent le développement de ces douleurs chez le patient car ce n’est pas connu à l’heure actuelle. Comprendre les causes du développement de ces symptômes est une première étape essentielle pour pouvoir ensuite développer des stratégies thérapeutiques ciblées et efficaces.
Procédures
Les rats vont subir des neurochirurgies pour une durée d’une heure, anesthésie incluse, pour induire le modèle de rats parkinsoniens et pour supprimer l'activité d'une structure du cerveau qui serait à l'origine du développement des symptômes de douleur. Tous les animaux auront un examen pour enregistrer l'activité des neurones d’une durée de 2 heures.
Impact sur les animaux
Ce projet implique l’utilisation d’un modèle de rats parkinsoniens qui induit une perte de poids modérée lors de la première semaine post-chirurgicale. La moitié des animaux aura également une suppression de l'activité d'une structure du cerveau qui serait à l'origine du développement des symptômes de douleur dans la maladie de Parkinson. Ce type de lésion peut occasionnellement entrainer un comportement de grignottement des pattes avant durant les premières heures post-chirurgicales.
Devenir
Les animaux ayant suivi l'ensemble des expériences auxquels ils sont destinés seront tous mis à mort afin de prélever les cerveaux pour analyses histologiques.
Remplacement
Il n’existe aucune alternative expérimentale nous permettant d’éviter l’utilisation d’animaux vivants pour évaluer les transmissions de signaux naturels dans le cerveau tel que dans ce projet ou des stimulation électriques juste suffisante pour provoquer une réaction nerveuse sont appliquées au niveau de la patte arrière du rat.
Réduction
Plusieurs mesures sont appliquées pour permettre la réduction du nombre d'animaux utilisés dans ce projet. Des études préliminaires permettent la mise au point des expériences. Grâce à une approche statistique, le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet. Les animaux seront testés en deux lots successifs incluant la moitié des rats par groupe. Le nombre de rats nécessaire pour le deuxième lot pourra être réduit en accord avec les résultats exploitables obtenus avec le premier lot.
Raffinement
Une semaine d’acclimatation est prévue à l’arrivée des rats avant l’expérience. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Cela permettra une intervention immédiate et appropriée dès le moindre signe de souffrance. Le projet implique la mise en place d’un état pathologique chez le rongeur avec de la chirurgie lésionnelle de classe modéré effectuée sous anesthésie générale. Afin de prévenir toute douleur post-opératoire, une injection d’un anesthésique local sera effectuée sur le crâne des animaux avant incision ainsi qu’une injection d'un analgésique avant la procédure chirurgicale puis toutes les 24 heures si l’état de l’animal le requiert. Ce modèle implique une perte de poids modérée lors de la première semaine post-chirurgicale. Les animaux auront accès à une nourriture adaptée fournie par l’animalerie. Des injections sous-cutanée d’eau saline seront également réalisées pour favoriser l’hydratation et la récupération. La suppression de l'activité de la structure du cerveau qui serait à l'origine du développement des symptômes de douleur, peut occasionnellement entrainer un comportement de grignottement des pattes avant durant les trois premières heures post-chirurgicales. Pour prévenir cette éventualité, les pattes avant des rats seront protégées par des pansements, qui seront retirés le lendemain de la chirurgie. La procédure d’imagerie sera faite sous anesthésie générale. Durant ce test, des séries de stimulations douloureuses seront effectuées, c’est pourquoi, les animaux seront mis à mort à la fin de ce test afin d’éviter la conscience de la douleur induite par ces stimulations au réveil. Une échelle de cotation de douleur basées sur des signes indicatifs de gêne sera utilisée afin d'évaluer l'état général de chaque animal et de définir des points limites, permettant ainsi de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver le bien-être de l'animal.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce adéquate car il existe un degré de similitude important avec le cerveau humain, notamment au niveau des réseaux de neurones sur lesquels portent notre étude, tant du point de vue anatomique que physiologique. Des rats jeunes adultes seront utilisés pour ce projet (à partir de 8 semaines en début d’expérience) afin de travailler sur des systèmes cérébraux matures et stables qui resteront stables tout au long de la procédure.
Mise au point d’un modèle murin récapitulant l’inflammation chronique intestinale observée dans une nouvelle maladie génétique
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
1 980 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont génotypées par biopsie de la queue et, pour 240 d'entre elles, une colite est provoquée par ajout de dextran sulfate de sodium dans l'eau de boisson pendant six jours, afin de reproduire l'inflammation intestinale associée à une maladie génétique rare. Le porteur indique que la colite peut entraîner perte de poids et sang dans les selles, et précise qu'aucun analgésique ne sera administré car il interférerait avec les objectifs scientifiques. Il décrit des travaux in vitro préalables mais conclut qu'il n'y a "pas d'alternative" à l'étude chez la souris pour observer la migration des cellules immunitaires vers l'intestin.
Objectifs
Le protocole animal que nous souhaitons soumettre a pour but d’étudier une souris déficiente pour un gène responsable du une nouvelle maladie du tissu conjonctif que se transmet sur le mode homozygote en combinant principalement des anomalies vasculaires et squelettiques. Cette maladie est associée à une dérégulation de la voie de signalisation contrôleant la prolifération et la différenciation cellulaires mais aussi modulant les réponses immunitaires. En effet, nous avons observé chez l’homme que ce défaut est associé dans 50 % des cas à des anomalies immunitaires et notamment à une maladie inflammatoire intestinale. Le rôle exact de ce gène dans l’inflammation chronique intestinale reste à définir. Notre but est donc de mettre au point un modèle de colite mimant celle compliquant le défaut génétique pour comprendre les mécanismes à l’origine des dysfonctionnements de l’immunité intestinale et éventuellement disposer d’un modèle préclinique pour tester des stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce modèle de souris nous permettra de mieux comprendre les mécanismes à l'origine de l'inflammation intestinale chronique qui complique une nouvelle maladie monogenique du tissu conjonctif causée par des mutations récessives du gène étudié. Les dysfonctionnements du système immunitaire contribuent à l'inflammation intestinale chez ces patients atteints. À terme, ce projet pourrait conduire au développement de traitements permettant de prévenir ou d'arrêter le développement de maladies digestives chez les patients présentant ce défaut génétique.
Procédures
1980 animaux seront génotypés par biopsie de la queue. La colite sera induite dans 240 souris par ajout de dextran sodium sulfate (DSS) à l'eau de boisson pour 6 jours. Aucun prélèvement ou procédure chirurgicale est prévu.
Impact sur les animaux
Le génotypage invasif (par biopsie de queue) pourrait provoquer des douleurs au niveau de la zone de prélèvement. L’invalidation constitutive du gène d’intérêt pourrait déclencher de l’inflammation intestinale soit spontanée chez les animaux adultes soit induit par administration de DSS (âgés de plus de 8 semaines) avec perte de poids ou sang dans les selles.
Devenir
Afin d'avoir accès au tissu intestinal pour caractériser le système immunitaire, tous les animaux seront tués à la fin de chaque procédure.
Remplacement
Les protocoles expérimentaux nécessaires à ce projet ont été optimisés par des expériences in vitro en vue d'un remplacement afin de réduire le nombre de souris nécessaires. Par exemple, les conséquences moléculaires de la perte du gène IPO8, responsable de l'inflammation chronique intestinale observée dans une nouvelle maladie génétique, ont déjà été étudiées in vitro pour réduire le besoin d'expérimentation animale. Cependant, les maladies inflammatoires intestinales impliquent la migration des cellules du système immunitaire vers l'intestin, suivie de l'interaction de ces cellules avec les cellules intestinales locales. Ces processus ne peuvent pas être étudiés in vitro. Il n'y a donc pas d'alternative à la réalisation des études décrites chez la souris.
Réduction
Le nombre de souris utilisé a été déterminé dans le but de réduire au maximum le nombre d'animaux tout en minimisant les variations inhérentes à la recherche biologique in vivo. Le protocole d'induction de l'inflammation intestinale aiguë a été optimisé pour obtenir un développement homogène des maladies chez des souris génétiquement identiques. Ce nombre tient compte d'un minimum de cellules à collecter pour les analyses et inclut également le nombre de contrôles nécessaires pour analyser les résultats avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Des points limites et intermédiaires ont été établis pour chaque procédure afin d'éviter toute souffrance indésirable des souris. Le bien-être des souris sera surveillé quotidiennement par le personnel de l'animalerie et trois fois par semaine par les chercheurs. Cela permet une prise en charge immédiate de l'animal et donc une réduction de la souffrance, puisque l'utilisation d'analgésiques ne peut pas être envisagée car ceux-ci interfèrent avec les objectifs scientifiques de l’étude. De l’aliment et de l’eau gélifiés seront ajoutés dans les cages des animaux présentant des signes cliniques mais n’ayant pas encore atteint les point limites finaux. Les animaux sont logés en groupes de 5 par cage maximum et ne sont jamais isolés. Des maisonnettes en cartons, de coton de nidification, de bâtonnets à ronger et de cylindres sont ajoutés à leurs cages pour enrichir leur environnement.
Choix des espèces
La souris est un modèle d'étude pertinent pour comprendre les réponses immunitaires chez les mammifères, car elle possède tous les composants clés du système immunitaire inné et acquis. Le fonctionnement et les molécules du système immunitaire des souris sont bien caractérisés et présentent de nombreuses similitudes avec le système immunitaire humain. Par conséquent, les résultats expérimentaux obtenus avec des souris sont souvent transposables aux humains. De plus, la souris offre un modèle de référence pour les études immunologiques, notamment grâce à la disponibilité de nombreux modèles transgéniques et knock-out, ce qui permet d'approfondir les mécanismes impliqués. En plus, le modèle de colite aiguë proposé ici est bien standardisé, permettant de mieux définir les plans expérimentaux et donc de réduire le nombre de souris nécessaires. De nombreux outils sont disponibles pour ces modèles, ce qui permet d'aborder les problèmes posés de la manière la plus pertinente, et de récupérer le maximum d'informations. Ces modèles expérimentaux ont été utilisés pour le développement de thérapies actuellement utilisées chez les patients atteints de maladie inflammatoire de l’intestin.
Evaluation de l’effet des substances pharmacologiques sur le transit intestinal et la vidange gastrique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 3000
2 000 souris et 3 000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 4 000 tués à l'issue et 1 000 rats réutilisés. Les animaux sont mis à jeun jusqu'à 24 heures, reçoivent les substances testées par voie orale, subissent des prélèvements sanguins répétés puis, quand un prélèvement d'organes est requis, sont tués pour analyser l'estomac et l'intestin. Le porteur indique que certaines substances peuvent provoquer constipation ou diarrhée et un inconfort, dans le cadre d'évaluations réglementaires exigées avant la mise sur le marché de candidats médicaments. Il décrit des tests in vitro préalables mais affirme que les modèles animaux restent "plus adaptés" pour évaluer l'effet global sur la motilité intestinale.
Objectifs
Les troubles gastrointestinaux constituent un large éventail de pathologies qui affectent l’appareil digestif depuis la cavité buccale jusqu’au rectum affectant plus de 40 % de personnes dans le monde. Ils contribuent directement à un certain nombre de problèmes cliniques courants et représentent d'importantes dépenses liées aux soins de santé. La motilité gastro-intestinale (vidange gastrique et transit intestinal) est une interaction entre les muscles lisses, le système nerveux entérique qui fait partie intégrante des processus digestifs et d'absorption de l'intestin. Elle permet de propulser le contenu luminal, de le mélanger aux sécrétions digestives et éliminer les déchets. Les troubles de la motilité et du transit sont fréquents et entraînent des conséquences cliniques importantes pouvant être associées à une intolérance alimentaire, à la malnutrition, au reflux gastro-œsophagien, à la prolifération bactérienne, à la dyspepsie et au syndrome du côlon irritable. Le présent projet consiste d’une part à évaluer l’efficacité de candidats médicaments à modifier le transit intestinal et la vidange gastrique, et d’autre part à anticiper les effets secondaires affectant la motilité gastrique et intestinale pouvant apparaitre lors de l’évaluation clinique de nouveaux candidats médicaments. En effet, il est nécessaire d’évaluer avant les phases d’essais cliniques chez l’homme tout risque encouru lors de l’administration d’un candidat médicament. Le but est d’identifier les potentiels effets indésirables lors d’études dites de pharmacologie de sécurité. Ces évaluations sont recommandées d’un point de vue réglementaire dans le cadre de l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché.
Bénéfices attendus
Ces études ont pour objectifs d’évaluer l’efficacité d’un traitement à modifier (accélérer ou retarder) le transit intestinal ou la vidange gastrique et à évaluer les potentiels effets indésirables de candidats médicaments sur le transit intestinal. Ces tests permettent une compréhension unifiée des effets du médicament sur l'activité péristaltique dans différentes parties du système gastro-intestinal.
Procédures
Les substances d'essais peuvent être administrées par bolus durée de quelques secondes ou par perfusion lente de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours (le plus souvent) ou plusieurs semaines, et cela en fonction de l’objectif de l’étude. L’effet des substances sur le transit intestinal et/ou la vidange gastrique des animaux est évalué après l’administration orale unique d’un réactif (durée de quelque secondes à quelques minutes) ou par mise à disposition d’une quantité connue de nourriture. Les animaux sont préalablement mis à jeun pour une durée maximale de 24 heures et peuvent être privés d’eau 1h avant le test . Ils sont euthanasiés 20 à 240 minutes plus tard pour prélever l'estomac et/ou le tractus intestinal. Des prélèvements de sang (durée de quelques secondes, 6 maximum) peuvent être réalisés. Enfin, les animaux peuvent également recevoir au préalable (selon l'objectif de l'étude) une substance réactive ralentissant artificiellement la vidange gastrique ou le transit (administration unique , durant quelques secondes).
Impact sur les animaux
Quelques procédures peuvent induire un stress lié à la privation de nourriture temporaire et à l'hebergement sur grille (pour une durée maximale de 24 h), à la répétition des prélevements sanguins intermédiaires et à l'administration des élements d'essais. Par ailleurs, certaines substances pouvant altérer la fonction gastrointestinale (constipation ou diarhée) peuvent créer un inconfort.
Devenir
Dans le cas où des prélèvements terminaux d'organes (estomac, intestin...) sont obligatoires, les animaux ne pourront pas être maintenus en vie à la fin de l'étude et seront donc euthanasiés. Dans le cas contraire, (i.e; prélèvements terminaux d'organes non nécessaires pour atteindre les objetifs de l'étude) les animaux seront réutilisés.
Remplacement
De nombreux tests ex vivo (in vitro et in silico) sont réalisés avant les tests sur l'animal. Ceux-ci constituent un point de départ permettant à la fois de sélectionner uniquement les molécules présentant une certaine efficacité, innocuité et d’explorer les détails relatifs au mécanisme d’action de ces dernières. Bien que ces tests permettent une réduction significative du nombre de substances à tester (et donc du nombre d’animaux), ils ne représentent pas la complexité du système gastro-intestinal humain qui est en constante interaction avec le système nerveux central et le système endocrinien. Ainsi, les modèles animaux, restent plus adaptés pour évaluer l'effet global des médicaments sur la motilité intestinale pour le développement de nouvelles thérapies et pour leur utilisation en toute sécurité chez l'Homme.
Réduction
Les mesures de réduction s'intégrant à la règle des 3Rs vont consister à utiliser le plus petit nombre d’animaux possible pour chaque étude permettant d'obtenir des données suffisantes pour interpréter les résultats de façon correcte et d’éviter ainsi une répétition des études. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est déterminé par approche statistique et sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la comparaison par rapport à un groupe contrôle négatif et éventuellement à un contrôle positif si cela s'avère pertinent. Par ailleurs, des prélèvements terminaux peuvent être ajoutés en fin de procédure pour éviter une répétition de l'étude.
Raffinement
Les mesures de raffinement s'intégrant à la régle des 3Rs vont consister en un suivi des points limites clairement définis et spécifiques pour chaque procédure, permettant de stopper l'étude et/ou d'euthanasier, de façon précoce, tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids). De plus, les animaux sont suivis par le vétérinaire et manipulés fréquemment par des techniciens préalablement formés et attentifs, prêts à agir lorsque les critères d'interruption prédéfinis sont atteints. Par ailleurs, et au quotidien, un enrichissement complet est fourni aux animaux, celui-ci inclut dans leur hébergement : litière, objets de nidification, objets à ronger, présence de congénères (sauf cas contraire imposé par la procédure). Lorsque nécessaire, les animaux sont anesthésiés et analgésiés. Le programme d’anesthésie et d’analgésie est défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance.
Choix des espèces
Les rongeurs (rats et souris) présentent une motilité gastrointestinale similaire à celle de l'Homme et réagissent de la même manière aux substances dont les effets prokinetique ou ralentisseur du transit sont connus. Par ailleurs, certaines procédures decrites dans ce projet peuvent être testées dans le cadre de tests supplementaires pour évaluer l'effet secondaire des substances. Tous les animaux seront utilisés à partir de 4 semaines de développement (après sevrage) que ce soit des rats ou des souris, conformément aux recommandations internationales.
Utilisation de souris pour le maintien de tiques saines en élevage
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris porte sur le dos un bouchon contenant des tiques qui se gorgent de son sang pendant quatre à cinq jours pour les larves et jusqu'à deux semaines pour les adultes, l'objectif étant d'entretenir un élevage de tiques destiné à de futures expériences d'infection. Le porteur signale un stress lié à l'isolement pendant les gorgements et une perte de poids possible, sans détailler d'autre suivi que l'observation de l'apparence. Il décrit une méthode de gorgement sur membrane artificielle mais la juge trop complexe et inapplicable aux adultes, concluant qu'il est "nécessaire" de recourir aux souris.
Objectifs
Les tiques jouent un rôle majeur en tant que vecteurs de maladies et ont un impact significatif sur la santé publique. Comprendre leur biologie, déterminer leur potentiel et la cinétique de transmission et développer des stratégies de prévention sont essentiels pour minimiser les risques pour la santé humaine. Les tiques sont responsables de la transmission de divers agents pathogènes, notamment des bactéries, des virus et des parasites. Parmi les maladies les plus notables transmises par les tiques, on peut citer la maladie de Lyme, la fièvre pourprée des montagnes Rocheuses, l'encéphalite à tiques, la babésiose et l'anaplasmose. Ces infections peuvent avoir des conséquences graves sur la santé humaine si elles ne sont pas diagnostiquées et traitées à temps. Les tiques peuvent jouer un rôle dans l'émergence de nouvelles maladies, car elles peuvent transmettre des agents pathogènes d'animaux sauvages à l'homme. Comprendre la biologie et l'écologie des tiques est essentiel pour développer des stratégies de prévention et de contrôle efficaces. Cela inclut le développement de vaccins, de mesures de protection individuelle (comme l'utilisation de répulsifs), et la gestion des populations de tiques dans les zones à risque élevé. Pour mieux faire face à l’émergence des tiques et des maladies à tique, nous souhaitons pouvoir bénéficier d’un élevage de tiques de différentes espèces qui seront utilisées pour des expériences d’infection chez la souris afin de reproduire le mode de transmission naturelle de pathogènes. Cet élevage consiste à obtenir les différents stades d’évolution de différentes espèces de tiques dures à partir des œufs (larves, nymphes, adultes). Le passage d’un stade à l’autre nécessite la prise de sang sur un animal et nous avons depuis plusieurs années établi les conditions d’élevage afin que chaque espèce puisse se développer dans les meilleures conditions.
Bénéfices attendus
Les tiques jouent un rôle majeur en tant que vecteurs de maladies et ont un impact significatif sur la santé publique. Comprendre leur biologie, déterminer leur capacité à transmettre des pathogènes émergents, et développer des stratégies de prévention sont essentiels pour minimiser les risques pour la santé humaine.
Procédures
Pose du bouchon sur le dos de la souris vigile : 10 secondes Gorgement des tiques sur souris vigile : 4-5 j pour les larves, 5-7 j pour les nymphes , 2 semaines pour les adultes
Impact sur les animaux
Stress engendré par l’isolement des animaux au cours des gorgements Perte de poids éventuelle durant le gorgement des tiques
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront été mis en contact avec des tiques.
Remplacement
Il existe des méthodes de gorgement des larves et des nymphes sur membrane artificielle. Les avantages d'un système de gorgement par membrane artificielle sont cependant contrebalancés par la complexité de la mise au point, les facteurs environnementaux supplémentaires qui peuvent avoir un impact sur le succès du gorgement et la nécessité d'affiner la technique pour chaque nouvelle espèce et chaque nouveau stade de vie des tiques. Cette méthode n’est pas non plus applicable au stade adulte pour lequel le temps de gorgement est très long et les pièces buccales de la tique finissent toujours par percer le dispositif et produire des fuites de sang. Il est donc nécessaire lorsque l’on veut obtenir suffisamment d’individu par stade de recourir aux gorgements sur animaux.
Réduction
Nous utiliserons le minimum d’animaux nécessaire à l’entretien de l’élevage et à la fourniture d’individus nécessaires aux expériences prévues. Ces souris proviendront soit d’un établissement fournisseur, soit de la zone élevage de l’animalerie. Les souris seront utilisées à deux reprises lors du gorgement des larves et des nymphes. Nous ne pouvons réutiliser plus souvent les mêmes animaux car des anticorps sont produits qui interfèrent avec le cycle de vie des tiques.
Raffinement
Les animaux seront observés pour l’apparition de symptômes génériques: modification de l’apparence (manque de toilettage, poil hérissé, amaigrissement). Du gel hydrique sera ajouté dans la cage si les animaux présentent un amaigrissement notable ou bien si leur mobilité diminue. Une observation bi-quotidienne sera alors exercée. Si l’état n’est pas amélioré, les animaux seront mis à mort. Les animaux doivent être isolés lors des gorgements. Du coton sera mis à leur disposition pour former un nid ainsi que du matériel d’enrichissement (petites balles).
Choix des espèces
Les souris sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants dans le cadre de l’élevage de tiques. Elles sont facilement manipulables, tolèrent bien le bouchon que l’on colle sur leur dos. Les tiques obtenues sont propres et en bonne santé. Nous estimons à 200 le nombre de souris qui seront nécessaires chaque année pour gorger les larves, les nymphes et les adultes. Nous utiliserons 50 souris pour les larves et les adultes. Il y a en effet beaucoup de larves à gorger mais on peut en mettre jusqu’à 100 sur le dos d’une même souris. Les adultes sont moins nombreux mais l’on ne peut en poser que 2 par bouchon. Pour ce qui est des nymphes, on ne peut poser que 20 d’entre elles dans le bouchon. Il s’agit d’un stade très important car il conduit à l’émergence des adultes donc on doit prévoir suffisamment de souris, donc 100.
Étude du rôle des neutrophiles dans l’accident vasculaire cérébral ischémique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris subit une chirurgie sous anesthésie pour provoquer un accident vasculaire cérébral par occlusion d'une artère cérébrale, reçoit des injections puis est tuée pour prélever son sang et ses tissus, afin d'étudier le rôle des cellules sanguines dans le défaut de recirculation. Le porteur indique que le modèle induit une douleur et une perte sensorimotrice, avec perte de poids et déshydratation possibles. Il justifie le recours aux souris par la durée de vie très courte des cellules sanguines et affirme que le projet ne peut s'envisager que dans un "organisme entier".
Objectifs
Chaque année, les accidents vasculaires cérébraux touchent plus de 13,7 millions de personnes, ce qui représente la deuxième cause de décès et la première cause d'invalidité dans le monde. Ceux-ci sont dans 80% des cas liés à l’occlusion d’une artère cérébrale par un caillot sanguin. La recirculation sanguine peut être réalisée par le retrait du caillot lors d’une intervention chirurgicale ou par sa dégradation grâce à l’injection intraveineuse d’un traitement médicamenteux. Cependant, même après la dégradation du caillot par ce traitement, la circulation sanguine reste insuffisante chez plus de 50 % des patients ce qui est à l’origine d’une évolution défavorable voire de leur décès. De nombreuses études cliniques et précliniques semblent indiquer que la principale cause de l'absence de flux sanguin est l’obstruction des capillaires par des cellules sanguines. L’objectif de la présente étude est de déterminer les mécanismes par lesquels les cellules sanguines bloquent les capillaires cérébraux. Notre hypothèse est que leur propriété de déformation et d’élasticité est diminuée après un accident vasculaire cérébral. Il a été récemment démontré qu’une enzyme modifie la forme des cellules sanguines et que l’inhibition de celle-ci améliore la circulation de ces cellules. L’inhibiteur n’a pas été testé dans un contexte d’accident vasculaire cérébral, mais pourrait être un outil intéressant pour réduire l’obstruction des vaisseaux cérébraux. Pour étudier cela, nous souhaitons réaliser des mesures d’élasticité des cellules sanguines de souris ayant subi un accident vasculaire cérébral traitées ou non par l’inhibiteur, afin de comprendre les mécanismes responsables de l’obstruction des capillaires. Cette étude pourrait permettrait d’améliorer la recirculation sanguine chez les patients victimes d’un accident vasculaire cérébral. La demande de ce projet d’expérimentation animale est justifiée par le fait que le modèle d’accident vasculaire cérébral chez la souris ne peut pas être remplacé par une approche in vitro.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si l’obstruction des capillaires cérébraux par les cellules sanguines à la suite d’un accident vasculaire cérébral est due à une modification de leur élasticité ; à terme cela pourrait permettre d’identifier des cibles thérapeutiques afin de rétablir cette élasticité et d’augmenter la recirculation sanguine après un accident vasculaire cérébral et ainsi d’améliorer le pronostic des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions : Les quatre traitements analgésiques seront réalisés par injection en sous cutanée. Chaque injection sera réalisée sur les souris vigiles et aura une durée d’environ 30 secondes. Une chirurgie sera réalisée sous anesthésie générales (avec une analgésie préalable) avec une durée d’anesthésie / chirurgie d’environ 45 minutes. Deux traitements par voie intraveineuse seront réalisés 30 minutes après le début de l’ischémie sur souris anesthésiées et seront d’environ 1 minute pour l’injection de l’inhibiteur ou de son solvant et de 30 minutes pour l’injection de l'activateur tissulaire recombinant du plasminogène; en effet, dans ce cas, 10% de la dose sont injectés en environ une minute, le reste (90%) est injecté pendant les 29 minutes suivantes à l’aide d’un pousse seringue. Une anesthésie générale profonde, avec aussi une analgésie préalable, d’environ 10 minutes sera réalisée lors de la fin de l’étude pour le prélèvement sanguin. Deux injections de solution physiologique pour la réhydratation post opératoire seront réalisées sur souris vigile en sous cutanée. Chaque injection sera d’une durée d’environ 30 secondes.
Impact sur les animaux
Le modèle d’accident vasculaire cérébrale induit une douleur peropératoire et une perte sensorimotrice. Une perte de poids et une déshydratation peuvent également être attendues. Un stress lié à l’anesthésie et des douleurs associées aux injections peuvent être présents lors des manipulations.
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour récupérer le sang et des tissus
Remplacement
Le projet a pour but d’étudier le rôle des cellules sanguines dans la mauvaise recirculation sanguine survenant après un accident vasculaire cérébral. Les cellules sanguines ont une durée de vie très courtes (quelques heures) et il est nécessaire d’utiliser des cellules fraichement isolées de souris pour étudier leur comportement et maintenir leurs propriétés afin de mieux comprendre leur implication dans les vaisseaux sanguins après l’accident vasculaire cérébral. Ce projet ne peut s'envisager que dans un organisme entier.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Les résultats obtenus seront analysés avec des tests statistiques adaptés. De plus, le nombre de cellules sanguines isolées à partir d’une souris est élevé, ce qui permet de réduire le nombre de souris nécessaires.
Raffinement
Afin de prévenir toute douleur qui pourrait être associée au modèle, les animaux recevront un traitement analgésique en pré- et post-opératoire. Avant la chirurgie, une anesthésie locale sera appliquée sur la zone de chirurgie. La chirurgie est par ailleurs réalisée au cours d’une anesthésie générale. En post-chirurgie une attention particulière sera portée aux animaux jusqu’au réveil. Après leur réveil, quelques croquettes pulvérisées au pilon humidifiées seront placée dans la cage, pour faciliter l’alimentation. De l’eau sous forme d’hydrogel sera également proposée. Un suivi clinique et une surveillance des animaux seront réalisés à l’aide d’une grille de score avec la mise en place de points limites. Tout animal présentant des signes de souffrance sera pris en charge selon le score. En cas de réouverture de la plaie chirurgicale lors du suivi post opératoire, elle sera nettoyée et un point de suture sera réalisé sous anesthésie générale ; pour permettre à l’animal de récupérer dans un environnement calme, il sera isolé dans une autre cage pendant le reste de l’expérience (inférieur à 24h). Les souris seront gardées 24 heures après l’accident vasculaire cérébral et le prélèvement de sang sera réalisé sous anesthésie profonde et traitement analgésique.
Choix des espèces
Des études précédentes ont montré la pertinence de la souris pour étudier les maladies cardiovasculaires. Le modèle d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne réalisé chez la souris est lui-même reconnu pour reproduire la pathologie humaine de l’accident vasculaire cérébral, et permettre de mieux comprendre le phénomène chez l’humain. L’ischémie cérébrale étant essentiellement une pathologie de l’âge adulte, le modèle sera réalisé sur des souris adultes d’au moins 2 mois.