Rongeurs

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  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Rats : 122
Souffrances
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122 rats dystrophiques vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal reçoit des injections de vésicules extracellulaires dans le muscle et en intraveineuse, avec des prises de sang, l'injection intramusculaire provoquant un dommage au site, puis est tué après cinq jours à trois mois de suivi. Le porteur indique avoir choisi le rat DMDmdx car la souris mdx présente des lésions musculaires trop limitées, jugeant sa transposition à l'humain peu fiable. Il affirme que seul l'animal vivant permet d'étudier l'effet de ces vésicules sur un muscle dystrophique.

Objectifs

La myopathie de Duchenne (DMD) est la plus fréquente des dystrophies musculaires liée à des mutations du gène de la dystrophine conduisant à son absence et entrainant une dégénérescence musculaire progressive avec atteintes cardiaques et respiratoires sévères. L’évolution conduit au décès du patient. Il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. Il a été récemment démontré que certaines vésicules extracellulaires (EVs) issues de certaines cellules souches et administrées chez la souris, permettaient une réexpression de la dystrophine, une diminution de la fibrose et de l’inflammation du muscle, ainsi qu’une amélioration de la fonction musculaire, cardiaque comme squelettique. Ces données démontrent un intérêt majeur des EVs dans la thérapie pour la DMD. Cependant ces données ont été obtenues sur un modèle de souris peu affecté cliniquement et sur un temps d’étude court. De même, l’origine cellulaire de ces EVs détermine leur contenu et donc leur efficacité. Les études menées jusqu’alors ont utilisé des EVs de certaines cellules murines, aucune à partir de cellules humaines. Nous souhaitons déterminer l’effet long terme de des EVs issues de nos cellules spécifiques humaines sur le model de rat DMD. D’autre part, nous souhaitons comparer l’effet de ces EVs issues de myoblastes avec des EVs issues d’une autre source cellulaire qui constituent un candidat cellulaire potentiel à la thérapie de la DMD en partie lié à leur effet paracrine sur le tissu musculaire. L’objectif du projet est de déterminer in vivo dans quelle mesure l’injection intramusculaire ou systémique des EVs pourrait moduler positivement le processus de régénération musculaire dans le contexte de la DMD.

Bénéfices attendus

Ce projet est basé sur des résultats in vitro montrant un intérêt potentiel des EVs de myoblastes dérivés d’iPS et du secrétome de cellules hMuStem dans le cadre du traitement de la DMD. Pour positionner ces EVs comme traitement, des données in vivo sont fondamentales à ce stade du projet et permettront de développer une nouvelle proposition thérapeutique pour une pathologie musculaire à ce jour sans traitement curatif.

Procédures

Des injections d’EVs en IM et IV seront réalisées sur l’ensemble des 122 rats. Des prélèvements sanguins seront également réalisés à l’occasion de cette procédure aux temps initiaux et terminaux et jusqu'à une fois par mois. Elles se feront au niveau de la veine jugulaire sous anesthésie et analgésiques et durent 5 min maximum. Les injections IM se font une fois par animal au niveau des muscles tibiales sous anesthésie et analgésie et durent environ 10 min. Les injections IV se feront une fois par animal au niveau de la veine caudale ou pénienne sous anesthésie et analgésie et durent environ 5 min.

Impact sur les animaux

L’administration des EVs se fera par injection IM (générant un dommage au site d’injection) ou IV.

Devenir

Tous les animaux des groupes cités seront gardés en vie, suite à l’injection IM des EV et suivis sur une durée fixe de 5 jours, 3 semaines ou 3 mois, à l’issue de laquelle ils seront mis à mort.

Remplacement

Le remplacement d'animaux ne sera pas possible dans cette étude car l’objet est ici précisément de tester l’effet des EVs in vivo après avoir générées des données expérimentales in vitro, et ce dans le but de déterminer leur pertinence biologique. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier cet impact sur le phénotype d’un muscle dystrophique.

Réduction

Le projet sera divisé en 4 parties séquentielles afin de réduire au maximum l’utilisation d’animaux. Les parties I (étude pilote) et II seront déterminantes pour la suite du projet. D’autre part, les groupes d’animaux utilisés ont été réduits au minimum pour répondre aux questions biologiques pertinentes et le nombre d’animaux par groupe a également été réduit tout en demeurant suffisant pour une analyse statistique robuste

Raffinement

Concernant le raffinement, le bien-être animal passera par : - de bonnes conditions d'hébergement selon réglementation avec enrichissement du milieu (tunnels en cartons ou PVC, frisottis de papier, bûchettes de bois et hébergement à deux animaux si possible). - un suivi régulier des animaux (observations biquotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement), - l'instauration de points limites pertinents avec mise en place de mesures adaptées (anesthésies, analgésie ou euthanasie), - une réactivité accrue du personnel animalier avec mise en place d’une grille de scoring de la douleur dès que nécessaire pour détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates (Cf. annexe I), - la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions (anesthésie et analgésie).

Choix des espèces

Les modèles animaux de la DMD le plus souvent utilisés sont des modèles rongeurs et plus spécifiquement le modèle de la souris mdx. Ce modèle souffre de sérieuses limitations, notamment la mise en place de mécanismes de compensation aboutissant à des lésions musculaires très limitées et une faiblesse musculaire quasiment inexistante. Ceci limite grandement la transposition des résultats obtenus sur ce modèle avec l’Homme. Le choix du modèle de rat DMDmdx s’avère pertinent car il présente dès 3 mois une nécrose et une forte régénération des muscles des membres et du diaphragme. Ces rats montrent une faiblesse musculaire accompagnée d’une cardiomyopathie dilatée et d’une diminution de la force motrice. Les rats seront injectés à 4 mois d’âge afin de se placer dans un contexte de lésion musculaire suffisamment avancé afin de détecter un potentiel effet tissulaire.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
Souris : 2040
Souffrances
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 2040

2 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit un infarctus provoqué par ligature définitive d'une artère coronaire au cours d'une chirurgie de trente minutes, puis des échocardiographies sous anesthésie, avant d'être tué par surdose d'anesthésique. Le porteur mentionne une douleur postopératoire soulagée par analgésiques et une mortalité liée à la procédure. Il affirme que ces modèles murins sont un préalable "absolument nécessaire et indispensable" à la validation de traitements de l'infarctus chez l'humain.

Objectifs

Le nombre de patient atteints par un infarctus du myocarde et la mortalité associée par insuffisance cardiaque restent élevés malgré l’amélioration de la prise en charge des patients en aigu ou en chronique La compréhension des mécanismes impliqués dans cette pathologie est indispensable pour le développement de stratégies thérapeutiques visant à limiter le développement de l’insuffisance cardiaque et constitue un enjeu médical et sociétal majeur. Notre projet a pour but de comprendre finement les mécanismes moléculaires qui contrôlent la fonction réparatrice de certaines cellules de l’immunité, après un infarctus du myocarde, chez la souris. Divers modèles de souris génétiquement modifiées nous permettront d’analyser spécifiquement le rôle de ces cellules. Ces animaux subiront un infarctus du myocarde. L’analyse consistera à étudier la fonction cardiaque, le remodelage cardiaque et la réponse inflammatoire.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de comprendre comment des cellules de l’immunité telles que les macrophages, participent à la réparation du cœur après infarctus du myocarde. L’identification des mécanismes mis en jeu dans les macrophages est un prérequis indispensable au développement de stratégies thérapeutiques innovantes visant à réduire la mortalité chez les patients souffrants de pathologies cardiaques ischémiques en stimulant la réparation cardiaque après un infarctus.

Procédures

Chaque animal va subir une procédure chirurgicale de 30 min au cours de laquelle un infarctus du myocarde expérimental est réalisé par ligature permanente de l’artère coronaire antérieure gauche. Trois injections sous-cutanées d’analgésiques (durée inférieure à 30 secondes pour chaque injection) sont prévues, dont une en préopératoire. A différents jours après l’opération, une échocardiographie non-invasive indolore sera réalisée sous anesthésie générale gazeuse, d’une durée maximale de 30 minutes.

Impact sur les animaux

Inconfort lié à la préhension des animaux, douleur au point d'injection. Douleur post-opératoire soulagée par des analgésiques.

Devenir

A la fin de la procédure expérimentale toutes les souris sont mises à mort par par surdosage d’anesthésiques.

Remplacement

Pour respecter le principe des 3R, nous avons évalué nos hypothèses in vitro avec des cultures de macrophages autant que possible avant de l’étudier dans un modèle murin. Cependant, ces modèles murins sont une étape indispensable dans la compréhension des mécanismes survenant au cours de l’infarctus du myocarde. En effet, ces événements sont des phénomènes complexes, que des modèles in vitro ne pourraient pas permettre de recréer. Nous voulons, in vivo, comprendre les différentes interactions cellulaires et tissulaires qui sont mises en jeu lors de la réparation cardiaque apres un infarctus. Ces modèles murins pré-cliniques sont également un préalable absolument nécessaire et indispensable pour la validation des stratégies thérapeutiques afin de les mettre en application chez des patients présentant un infarctus du myocarde.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires à ce projet a été ajusté grace à l’utilisation de tests statistiques déterminant la taille minimale des groupes expérimentaux. Le calcul des effectifs nécessaires a été fait pour détecter un changement de 20% de la fonction cardiaque par échocardiographie. Ces tests indiquent un nombre de 15 souris par groupe. Pour deux groupes, en supposant quelques problèmes de traitement des tissus et la mortalité inhérente à la procédure, nous estimons une taille de groupe de 20 animaux. Pour réduire le nombre d’animaux, nous analyserons plusieurs paramètres sur le même animal : analyses échocardiographiques, anatomopathologiques, immunohistochimiques ainsi que des analyses des ARN, protéines et cellules cardiaques.

Raffinement

La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales notamment l'utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptées pour les procédures et l’établissement de points limites adéquats. Les animaux seront élevés en cages enrichies avec eau et nourriture ad libitum dans l’animalerie où les conditions d'hébergement et d'élevage sont standardisées et contrôlées durant toute la vie des souris: - température contrôlée à 22°C - cycle de jour/nuit de 12 heures - nourriture et eau ad-libitum - hébergement dans des cages de 2 à 5 souris maximum - enrichissement des cages avec maisonnettes, bâtonnets en bois et coton Après la procédure chirurgicale, les animaux sont placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie antalgique sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 48 heures, avec administration sous-cutanée de buprénorphine toutes les 12 heures, pendant 48 heures. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les expérimentateurs confirmés pendant les 5 premiers jours post-opératoires, puis par le personnel technique qualifié de l’animalerie pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être. Pour l’infarctus du myocarde et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante thermorégulée à 37°C dès l’induction de l’anesthésie.

Choix des espèces

Le choix de l'espèce murine nous permet d’avoir accès à des animaux génétiquement modifiés. Nous utiliserons des souris adultes non sénescentes, âgées de 10 semaines minimum chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité. En dessous de cet âge, la variabilité est accrue dans le remodelage et la survie fortement réduite à la suite d’un infarctus du myocarde.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 496
Souffrances
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496 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les femelles gestantes reçoivent des injections intrapéritonéales puis sont tuées par césarienne pour récupérer les nouveau-nés, confiés à des mères adoptantes et analysés à huit semaines. Le porteur décrit comme nuisances l'isolement des mâles, les injections et les césariennes, sans autre détail sur les atteintes. Il affirme que le développement du système immunitaire embryonnaire ne peut être étudié in vitro et que le modèle murin est "essentiel" du fait de sa proximité avec l'humain.

Objectifs

Les ganglions lymphatiques se forment au cours du développement embryonnaire. Ceux sont de petits organes arrondis, aussi appelés organes lymphoïdes secondaires ou périphériques. Ils sont chargés de la régulation des interactions des antigènes avec les cellules du système immunitaire. Ces ganglions lymphatiques sont disséminés partout dans l'organisme sur le trajet de la circulation de la lymphe. Les premières étapes de mise en place dans l'embryon sont encore méconnues. Ces étapes impliquent l'interaction de différents types cellulaires et de différents signaux chimiques dans des régions spécifiques de l'embryon. Notre objectif est de caractériser tous les acteurs cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement du système immunitaire et de définir l'origine hématopoïétique de ces cellules en particulier en ce qui concerne la formation des ganglions lymphatiques et des vaisseaux lymphatiques. Le projet visera également à identifier quels sont les facteurs qui déterminent l'emplacement de l’initiation du développement de ces structures et quels sont les évènements qui se déroulent à ces sites spécifiques.

Bénéfices attendus

Les bénéfices du projet attendus sont une meilleure connaissance des différents acteurs de la mise en place, à des coordonnées spécifiques dans l'embryon, des ganglions lymphatiques. En effet, de précédentes études ont montré que l'alimentation de la mère était très importante et pouvait être un facteur déterminant concernant la taille des ganglions lymphatiques par exemple. La vitamine A a été montrée comme un facteur essentiel au bon développement et fonctionnement du système immunitaire. Il existe un lien moléculaire entre les nutriments maternels (Vit A mais aussi certains métabolites intermédiaires du cholestérol) et la formation des structures immunitaires nécessaires à la résistance aux infections chez la progéniture. Ces études permettront donc de mieux comprendre quelles sont les conditions requises pour le bon développement du système immunitaire au stade embryonnaire. Ces conditions sont critiques car elles affecteront la fonction du système immunitaire adulte.

Procédures

Des injections intra-péritonéales (2 injections par souris, pour induire nos systèmes transgéniques) et des procédures de césariennes seront pratiquées sur nos souris gestantes.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont l'isolement des mâles, les injections intra-péritonéales, les procédures de césariennes et de mise à mort.

Devenir

A l'issu de la procédure, les femelles gestantes sont mises à mort afin de récupérer les nouveau-nés qui sont confiés à des mères adoptantes et qui seront analysés à l'âge de 8 semaines.

Remplacement

Le modèle animal est ici essentiel car il permet d'étudier un système immunitaire proche de celui de l'homme. Les nombreux modèles de souris transgéniques disponibles nous permettent d'étudier des facteurs spécifiques, comme par exemple les chimiokines impliquées dans ces processus de développement. Le projet concerne l’étude de mécanismes in vivo qui ne peuvent être abordés par des techniques alternatives de culture in vitro dans lesquelles les notions d’interactions cellulaires ne peuvent se faire. De plus, au cours du développement, de nombreux facteurs liés aux contraintes physiques influencent la morphogenèse et ces contraintes ne peuvent être reproduites in vitro. Les intéraction entre les différents types cellulaires impliqués dans le développement du système immunitaire ne peuvent être observées que sur modèle animal. Les études in silico ou in vitro ne permettent pas d'étudier ces différentes intéractions. De plus, nous souhaitons étudier l'embryon en 3D et seul le modèle animal le permet.

Réduction

Nous utiliserons le minimum de souris nécessaires pour nos expérimentations. Pour cela, nous validerons le nombre de souris nécessaire à nos expérimentations par les calculs de puissance statistiques.

Raffinement

Pour limiter la douleur, la souffrance et l'angoisse infligées, les souris seront hébergées en accord avec la loi européenne dans une enceinte dédiée, dans des cages de dimension suffisante, avec un enrichissement comprenant des nids en carton et du coton. Une grille d'évalutation des points limites permettra d'effectuer un suivi du bien-être des animaux. Si les critères sévères sont atteints, telle qu'une perte de poids supérieure à 20% du poids initial, les souris seront euthanasiées.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi car le système immunitaire de la souris présente de grandes similitudes avec le système immunitaire humain. De plus, il existe de nombreux modèles de souris transgéniques disponibles et éprouvés permettant d'étudier les différents acteurs de la mise en place du système immunitaire. Les animaux seront utilisés aux stades embryonnaires E10.5, E12.5, E14.5, E16.5 et E18.5, soit 5 stades embryonnaires distincts afin de couvrir tout le développement embryonnaire du système immunitaire jusqu'à la naissance.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Rats : 1500
Souffrances
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Devenir
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1 500 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent une alimentation enrichie en adénine qui provoque une insuffisance rénale et une forte baisse de poids, puis des composés par gavage ou injection et des prélèvements de sang et d'urine, avant d'être autopsiés pour prélever les os. Le porteur indique que l'insuffisance rénale peut entraîner une rigidité abdominale et une inflammation, surveillées par des grilles cliniques. Il affirme qu'aucune méthode ne reproduit le remodelage osseux d'un organisme entier et juge l'évaluation chez l'animal "indispensable" avant l'usage des composés chez des patients.

Objectifs

En France, 10 % des adultes présentent une maladie rénale chronique (MRC). Le nombre de personnes atteintes est ainsi estimé à près de 3 millions. La MRC induit des troubles du métabolisme des minéraux conduisant à des lésions osseuses (ostéodystrophie) et des calcifications vasculaires qui aggravent le pronostic fonctionnel et vital du patient. 45 à 80% des patients atteints de MRC développent des lésions osseuses plus ou moins sévères. Dans le but d'améliorer la qualité de vie des patients et de réduire leur morbidité, l'évaluation de composés susceptibles de réduire les lésions osseuses devient indispensable, et c’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet. La présente demande a pour but d'évaluer les effets de l’administration d’un composé d’intérêt chez le rat atteint d’ostéodystrophie. Le composé étudié est susceptible de réduire des lésions osseuses. Des études pilotes seront réalisées pour chaque lot de composé d’intérêt étudié. Dans ce contexte, il est prévu de réaliser le suivi de ce composé ainsi que de tout marqueur physiologique et/ou physiopathologique identifié au niveau systémique, urinaire, fécal. De même, l’analyse de certains organes préalablement déterminés sera réalisée afin de confronter ces observations avec les résultats des observations, mesures, dosages spécifiques qui seront effectués dans l’étude. La durée maximale des protocoles sera de 70 jours, et des animaux seront sacrifiés à différents temps intermédiaires ou en cas d’atteinte de points limites.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet se mesurent sur plusieurs niveaux : - Court terme : chaque protocole, permettra à son échelle d’informer sur l’efficacité du composé évalué et sur le degré de réduction des lésions osseuses. De plus les informations recueillies à chaque étape mettront en évidence une potentielle toxicité osseuse de la molécule étudiée - Long terme : ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’évaluation, la détection, le contrôle ou les modifications des conditions physiologiques osseuses chez les animaux après application du composé. De plus, ce projet doit permettre d’établir des plans de prévention, prophylaxie (ensemble des mesures à prendre pour prévenir les maladies), et diagnostic robustes indispensables à la prise en charge et à l’amélioration de la qualité de vie des patients atteints d’insuffisance rénale développant une ostéodystrophie

Procédures

L’administration orale du composé se fera par gavage sur animaux vigiles (moins de 5min par gavage). Les fréquences d’administration dépendent de la prophylaxie des lots de composé testés. Les injections du composé en parentérale (sous cutanée ou intramusculaire ou intrapéritonéale : dans le cadrant caudal droit de l'abdomen ventral) seront réalisés sur animaux vigiles ou anesthésiés (moins de 5 min par injection). Les fréquences d’administration dépendent de la prophylaxie des lots de composé testés. Les prélèvements sanguins seront effectués sur animaux vigiles ou anesthésiés (moins de 5 min par prélèvement). Un traitement analgésique sera systématiquement appliqué aux animaux. Si des prélèvements à l’aorte abdominale sont effectués, ils ne se feront qu’en point final sous anesthésie avant sacrifice de l’animal. Les urines pourront être prélevées en cours de protocole sur animaux vigiles, en pressant sur la vessie des animaux (moins de 5 min par prélèvement) ou en point final, sur animaux euthanasiés. Elles peuvent être également collectées suite au placement des animaux en cage métabolique pendant un maximum de 24h où l'urine libérée par l’animal pendant ce laps de temps sera collectée.

Impact sur les animaux

Du fait du faible attrait des animaux pour la nourriture enrichie en adénine, une forte baisse de poids est observée les premiers jours de la prise alimentaire sans pour autant être délétère pour l’animal. La prise de poids redevient physiologique après 2 semaines maximum d’alimentation spécifique (supplémentée en adénine). L’insuffisance rénale induite par l’apport d’adénine peut induire une rigidité abdominale signe d’inflammation des organes abdominaux comme les reins et/ou une anurie. Une possible réaction inflammatoire pourra également apparaître au cours du temps en cas de toxicité osseuse (due à l’administration du traitement thérapeutique). Pour prévenir ces cas de figure, les animaux sont suivis de près et des grilles d’évaluation clinique ainsi que les conduites à tenir en cas de l’observation de ces signes ont été prévus.

Devenir

A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront humainement euthanasiés et autopsiés minutieusement. Les organes d'intérêts, dont les pièces osseuses, seront prélevés. Les prélèvements sanguins et urinaires seront utilisés pour évaluer les modifications éventuellement des biomarqueurs du remodelage osseux, du métabolisme phosphocalcique, de l’insuffisance rénale et de la présence de cristaux calciques. Les organes seront également utilisés pour doser le composé et/ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie

Remplacement

De manière systématique, les composés que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro mais l’évaluation chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels permettent de prévoir le devenir des agents thérapeutiques testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets sur l’ensemble des organes/tissus d’un organisme. Aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité. De plus, le tissu osseux est un tissu en perpétuel remodelage avec une activité de résorption et de formation osseuse. Cet équilibre repose sur des mécanismes de régulations systémiques et locaux grâce à une communication étroite entre les différentes cellules osseuses afin de maintenir l’homéostasie du tissu. Ce mécanisme complexe ne peut être mimé par un modèle simple de culture in vitro. Il n'existe donc pas de méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer la réduction de lésions osseuses. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. Etant donné la variabilité probable des réponses aux principes actifs et en accord avec l’article R.214-105 du Code rural et de la pêche maritime, 10 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable tout en prenant en compte le bien-être animal. Ce nombre d’animaux a été déterminé par approche statistique (calcul de puissance), sur nos données historiques et l’utilisation de chaque animal a été optimisée (analyses et recueil de données longitudinales, études pilotes…) tout en limitant les contraintes au maximum. Cet effectif sera revu à la baisse dans le cas où le traitement évalué est connu, et après analyse des résultats d’études précliniques préliminaires d’efficacité, afin de donner des résultats reproductibles et similaires d’un animal à l’autre. Pour chacune des procédures, des tests statistiques seront réalisés

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente), nous utiliserons un anesthésique lors des prélèvements sanguins à la jugulaire et des traitements antalgiques dès l’apparition de premiers signes cliniques. Un suivi quotidien des animaux sera effectué et un suivi approfondi avec prise de poids et observations sur des caractéristiques spécifiques (gonflement, locomotion, sensibilité mécanique, ...) sera effectué deux ou trois fois par semaine. Tout animal ayant atteint un ou plusieurs des points limites (repérés le plus précocement possible grâce à un suivi quotidien et à l’appui des grilles du bien-être animal adaptées) sera euthanasié

Choix des espèces

Le rat a été choisi pour ce projet car cette espèce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires notamment en termes de remodelage osseux, proches de celles observables chez l'homme. Le rat, étant fréquemment utilisé à des fins de recherche, l’étude des effets de composés chez cet animal de laboratoire, permet de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, la taille de cet animal permet d’obtenir un volume suffisant de liquides biologiques parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ce rongeur permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre des premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Sous le couvert de la réglementation française, le stade de développement des animaux sera défini avant chaque protocole et dépendra de l'indication thérapeutique dans laquelle les différents composés seront utilisés.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 246
Souffrances
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Devenir
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246 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal subit cinq séances de stimulation ultrasonore transcrânienne sous anesthésie, seize tests comportementaux répartis sur quarante jours, puis une perfusion intracardiaque létale pour prélever le cerveau. Le porteur qualifie les tests de tests classiques d'évaluation cognitive, sociale et d'exploration, sans en détailler le contenu, et n'attend qu'un stress léger de manipulation. Il affirme qu'aucune méthode in vitro n'étudie la réponse comportementale à cette stimulation, testée sur un modèle génétique d'autisme avant un éventuel passage chez l'humain.

Objectifs

→ L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de la stimulation transcrânienne ultrasonore focalisée (tFUS) dans un modèle génétique de souris de profil autistique. Nous évaluerons les symptômes comportementaux associés à ce modèle et aux effets thérpeutiques éventuelles de la tFUS. Notre approche expérimentale permettra d’évaluer les effets comportementaux et neurobiologiques de la tFUS et donc d’estimer son potentiel thérapeutique. Afin d’éliminer les biais sexuels en recherche, nous suivrons les recommandations en incluant mâles et femelles à part égale dans notre design expérimental. Le projet comprendra 2 étapes : (a) Mise en place du protocole de neurostimulation (tFUS) dans la lignée utilisée. Cette étape sera réalisée dans le but de trouver les paramètres optimaux de stimulations cérébrales pour la lignée de souris utilisée. (b) Evaluation du trouble autistique des souris Oprm1-/- et des effets thérapeutiques du tFUS Cette étape correspondra à l’étude des symptômes induits par le modèle en lui-même et à l’évaluation des éventuels effets thérapeutique du traitement par tFUS sur les symptômes de type autistique. Pour une caractérisation la plus complète, les souris passeront une batterie de test comportementaux qui permettront d’évaluer les différentes dimensions symptomatiques du trouble du spectre de l’autisme et de déterminer ensuite si les eventuels effets thérapeutiques du tFUS se concentrent plus fortement sur certaines dimensions particulières ou sur la globalité du trouble.

Bénéfices attendus

Ce projet pourra permettre de caractériser précisément les effets de la neurostimulation ultrasonore trancrânienne in vivo. Ceci est essentiel pour une meilleure évaluation des potentialités thérapeutiques de cette technique dans les modèles puis dans le futur chez les sujets humains.

Procédures

Mise en place du protocole de neurostimulation (tFUS) :Chaque souris sera soumise à une séance de stimulation transcrânienne ultrasonore (tFUS) sous anesthésie générale (1 fois, 30 minutes) et enfin à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil soit après injection létale. Evaluation du modèle et des effets thérapeutiques du tFUS : Chaque souris sera exposée à 5 séances de stimulations ultrasonores réels ou simulées (témoin) de 30 minutes chacune sur 5 jours. Chaque souris sera soumise à 16 tests comportementaux répartis sur 40 jours (et de durée maximum de 30 minutes par session et un seul par jour maximum). Aucun de ces tests n’induit des douleurs ou du stress excessif autre qu’être brièvement exposé à un nouvel environnement, un nouveau congénère ou un nouvel objet. Enfin, chaque souris sera soumise à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil soit après injection létale.

Impact sur les animaux

→ La stimulation ultrasonore est une approche innovante, non invasive et indolore pour stimuler des zones cérébrales. L’animal sera installé sur le dispositif et testé lors de chaque session à la suite d’une anesthésie gazeuse, limitant ainsi tout stress de manipalution de l’animal lors de l’installation dans le dispositif de stimulation. Les tests comportementaux utilisés sont des tests classiques d’évaluation cognitive, sociale ou d’exploration et bien caractérisés dans la littérature. Bien que ces tests comportementaux puissent générer du stress (stress léger de manipulation), il est bien établi qu’ils n’induisent pas d’autres types d’effets indésirables.

Devenir

Tous les animaux seront mis à morts en fin de procédure et les cerveaux sont récupérés afin d’effectuer des analyses histologiques et d’expertiser d’eventuels effets des stimulations ultrasonores.

Remplacement

Aucune méthode alternative in vitro n’est disponible à ce jour pour répondre à la problématique posée. Le modèle des troubles du spectre de l’autisme chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux.

Réduction

→ Les effectifs ont été calculés afin de permettre une réduction des effectifs optimisée permettant de suivre les recommandations éthiques en maintenant une puissance statistique solide. Le choix d’une puissance statistique solide est justifié par le fait qu’il est recommandé d’un point de vue éthique de construire des plans expérimentaux suffisamment puissants pour éviter d’utiliser des animaux sans pouvoir en tirer des conclusions suffisamment solides notamment en cas de résultats négatifs (ce que ne permet pas des plans expérimentaux à faible puissance). C’est particulièrement critique dans cette expérience car nous testons ici une nouvelle technique de neurostimulation dont nous ne savons pas si elle sera efficace contre l’autisme ; notamment si elle le sera pour quelques ou pour la totalité des symptômes. Il est essentiel et nécessaire dans ce projet de délimiter précisément quels pourraient être les champs d’application potentiels d’une telle technique dans le futur grace à une puissance statistique solide..

Raffinement

→ La neurostimulation ultrasonore est une technologie actuellement en développement dans notre laboratoire, nous possédons donc le matériel le plus récent et le plus adapté pour ce type d’intervention. Les conditions d’élevage des animaux seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu. Les animaux ne reçoivent aucun traitement qui pourrait interférer avec l’étude. Les animaux sont hébergés en cage avec enrichissement du milieu (cabanes, smarthome® et tubes). Les procédures d’anesthésie seront réalisées sous anesthesie gazeuse qui représente une méthode optimale et recommandée, le débit et la concentration pouvant être contrôlés en temps réel, réduisant fortement tout risque de complication lié à l’anesthésie et permettant le réveil étant très rapide (quelques secondes ou minutes). Les procédures de ce projet n’induisent pas de douleurs ou d’inconvenance particulière. Toutefois, si une perte de poids ou des signes d’inconfort ou de douleurs apparaissent chez une souris, un traitement d’analgésie sera fourni à la souris. Les points limites sont précisément définis : une perte de poids supérieure à 15%, ou une chute de température (diminution de 2°C ou < 35°C). Ces paramètres seront évalués quotidiennement. Dès qu’un problème minime est détecté, la souris est traitée avec un analgesique et on passe à deux évaluations par jour. La décision d’euthanasie est prise s’il n’y a pas d’amélioration en 48 heures.

Choix des espèces

→Aucune méthode alternative in vitro n’est disponible à ce jour pour répondre à la problématique posée (Autisme). Le modèle du trouble du spectre de l’autisme chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux notamment pour déterminer ses mecanismes d’action et ses effets et pour sa validation avant toute faisabilité chez l’homme. Dans cette perspective, nous utiliserons la souris car il existe une forte similarité entre la neurobiologie humaine et celle de la souris. Celle-ci constitue un modèle de laboratoire efficace et validée. L’âge des animaux en début d’expérience sera d’environ 28 jours postnatal (= P28). Il s’agit d’un stade prépubère ou pubère (début de maturité sexuelle) qui se justifie d’un point de vue clinique. En effet, l’autisme étant un trouble du développement, il est préférable qu’un potentiel traitement intervienne le plus tôt possible lors du développement pour augmenter les chances de succès et son impact à long-terme. Nous avons donc choisi de soumettre les animaux à la neurostimulation après une semaine d’habituation à la suite du sevrage (correspondant à P28), puis d’éxaminer le comportement dans les semaines suivantes afin d’évaluer les éventuels effets thérapeutiques du tFUS à court terme et leur maintien (ou non) à plus long terme.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 12
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 12
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 12

12 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent dix-huit injections de thioacétamide sur six semaines, une hépatotoxine qui provoque une fibrose puis une cirrhose du foie, avec une perte de poids et une mortalité pouvant atteindre 15 % des animaux traités. Le porteur indique tuer les souris par ponction cardiaque pour prélever le foie, l'objectif étant de mettre au point une méthode d'imagerie 3D de la fibrose sur foie rendu transparent. Il affirme qu'aucun modèle de fibrose hépatique in vitro n'existe et qu'il est "contraint" de recourir à l'animal.

Objectifs

La stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD), est la première cause de maladie chronique du foie et sa prévalence ne cesse d’augmenter. La NAFLD inclus différents stades allant de la simple stéatose à la stéatohépatite non-alcoolique (NASH) caractérisée par de l’inflammation et une progression rapide de fibrose. Les patients atteints de NASH présentent un risque accru de développer une cirrhose ou un hépato- carcinome. De nombreux facteurs augmentent le risque de progression de la NAFLD à la NASH, mais les mécanismes sont encore peu connus. Il n’existe d’ailleurs actuellement aucun traitement contre la NASH. Les modèles précliniques d’étude de la NASH sont encore peu nombreux et ne récapitulent pas parfaitement les lésions observées chez les patients. Dans l’objectif de mieux caractériser le développement de réseau de fibrose, et avec l’émergence des nouvelles technologies d’imagerie, nous proposons de mettre en place une méthode pour caractériser et quantifier le réseau de fibrose hépatique en 3-dimensions par microscopie bi-photonique sur foie transparisé, c’est-à-dire rendu transparent. Pour rendre le foie transparent, nous utiliserons un protocole décrit nommé CUBIC pour « clear unobstructed brain/body imaging cocktails » ou cocktail pour l’imagerie du cerveau/corps clair et non obstrué. Suite à cela, nous visualiserons le réseau de fibrose en 3-dimensions sur des coupes d’organes de plus de 2 mm d’épaisseurs avec un microscope multi-photonique. Le projet vise ensuite à publier cette méthode dans un journal à comité de lecture afin que celle-ci soit accessible à toute la communauté scientifique.

Bénéfices attendus

Avec les prélèvements de foie fibrosé, nous envisageons de développer une méthode de transparisation de foie murin avec le réactif CUBIC, suivie de visualisation des fibres de collagène en microscopie multi-photonique en 3 dimensions (sur foie jusqu’à 2 mm d’épaisseur). La microscopie bi-photonique est une méthode d’imagerie basée sur la propriété de certaines molécules à générer des signaux seconde harmonie (SHG, pour second harmic generation) lorsqu’elles sont excitées à une longueur d’onde spécifique. Le collagène, la molécule caractéristique de la fibrose est une molécule décrite comme étant propice à la microscopie SHG. Ainsi, la méthode que nous souhaitons développer devrait permettre : 1) Une caractérisation spatiale du réseau de fibrose plus sensible et plus complète que les analyses classiques actuellement utilisées. 2) Une meilleure connaissance de la nature des fibres, avec la possibilité d’orienter l’angle de polarisation du laser pour discriminer différentes fibres. La microscopie bi-photonique avec le SHG est une méthode « label-free », c’est-à-dire qu’elle n’utilise pas de colorants ou d’anticorps. Cela implique donc qu’en plus de réduire les coûts, d’éviter l’exposition à des colorants et produits chimiques nocifs, cette méthode d’imagerie pourrait être couplée à des méthodes d’immunofluorescences classiques sur le même échantillon. On peut donc imaginer d’étudier la colocalisation entre les fibres de collagène hépatique et l’expression de protéines d’intérêt. A la suite de la mise au point de cette méthode, nous envisageons de la publier dans un journal à comité de lecture afin que celle-ci soit accessible à toute la communauté scientifique.

Procédures

Pour mettre au point cette nouvelle méthode d’imagerie en 3 dimensions, nous proposons d’utiliser du foie de souris issues d’un modèle de fibrose hépatique induite par hépatotoxine à savoir la thioacétamide (TAA). Le TAA est un organosulfure (formule chimique C2H5NS), anciennement utilisé comme fongicide, qui est maintenant couramment utilisé comme hépatotoxine pour induire un stade avancé de fibrose et de cirrhose chez le rongeur. Les souris seront soumises à 3 injections intra-péritonéales de TAA par semaine pendant 6 semaines (18 au total). Ces injections visent à induire une fibrose hépatique dans le but de notre étude. A la fin du protocole, un prélèvement de sang sera effectué par ponction cardiaque après anesthésie/analgésie chimique.

Impact sur les animaux

Le thioacétamide (TAA) est un organosulfure (formule chimique C2H5NS), anciennement utilisé comme fongicide, qui est maintenant couramment utilisé comme hépatotoxine pour induire un stade avancé de fibrose et de cirrhose chez le rongeur. L’administration de TAA provoque des lésions hépatiques, celles-ci peuvent atteindre le stade de cirrhose, avec ses complications associées. Cependant, celles-ci sont rarement sources d’inconfort pour les animaux. Une perte de poids modérés peut être observée. La mortalité peut atteindre 15% des souris traitées au TAA.

Devenir

A la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort pour prélever le foie.

Remplacement

La fibrose hépatique est un processus physiologique complexe, multi-cellulaire et dont la spatialisation du réseau de fibrose dans le foie a un impact physiologique (la fibrose péri-portale et différente de la porto-centrale). Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle de fibrose hépatique in vitro, c’est pourquoi nous sommes contraints d’utiliser un modèle animal pour ce projet.

Réduction

Seules les expériences absolument indispensables au succès du projet seront mises en œuvre. Nous avons pris soin d’optimiser au mieux nos expérimentations en choisissant les lignées murines les plus adaptées à l’étude. Les procédures ont été réfléchies afin de réduire au maximum le stress et les souffrances des animaux soumis aux expérimentations.

Raffinement

Les procédures ont été réfléchies pour réduire au maximum le stress et les souffrances des souris soumises aux expérimentations. L’injection de TAA ne nécessite pas d’injection d’analgésique. Les souris sont hébergées par 2 à 5 par cage pour limiter l’isolement, et les cages seront enrichies en frisotis et d’un dôme en carton. Une observation quotidienne des souris et une pesée hebdomadaire seront effectuées. Si une souffrance de l’animal est détectée et jugée trop importante, alors la souris sera euthanasiée sans délai. Si un seul signe clinique spécifique ou 2 signes notables sont détectés alors le responsable du SBEA et le responsable de l’étude seront prévenus et la souris sera sacrifiée sans délai.

Choix des espèces

Le modèle de fibrose hépatique induite par TAA chez les C57Bl/6J mâles est un modèle de choix et reconnu pour le développement de fibrose. Avec ce modèle, il est très probable que la totalité des animaux traités au TAA soient atteints de fibrose hépatique après 6 semaines de traitement ce qui permet de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Les souris seront âgées de 8 semaines au début des injections. Les injections de TAA s’étaleront sur 6 semaines. Ce sont les durées généralement utilisées dans la littérature pour induire de la fibrose hépatique au TAA.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 1640
Souffrances
▲ 240
▲ -
▲ 480
▲ 920
Devenir
 -
 -
 320
 1320

1 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, la plupart tuées à l'issue, 320 issues de la création de lignée pouvant être gardées pour la reproduction. Certaines reçoivent l'injection de composés inflammatoires dans la patte, provoquant une douleur de 45 minutes à 4 heures, et 240 subissent une perfusion intracardiaque létale sous anesthésie. Les souris passent des tests sociaux et cognitifs du stade de souriceau à l'âge adulte, dont des tests d'anxiété et d'interaction sociale précédés de deux heures d'isolement. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ne remplace la souris et présente ce modèle génétique comme un "nouveau modèle de maladie du cerveau" pour l'autisme et le syndrome de l'X fragile.

Objectifs

Des mutations du gène PDE2A ont été découvertes chez des patients atteints d’autisme et de déficience intellectuelle, qui sont des maladies du développement du cerveau . La protéine PDE2A est très fortement exprimée dans le cerveau et a un rôle clé dans le développement des neurones, leur morphologie et fonctionnement. Ceci explique que des altérations de son niveau d’expression (trop ou trop peu de protéine) puissent avoir un impact négatif sur le fonctionnement neuronal et induire des maladies du cerveau. L'étude de la souris Pde2a +/- qui, comme les patients, a une quantité diminuée de PDE2A est donc une nécessité du point de vue comportemental puisqu’elle devrait représenter un nouveau modèle de maladie du cerveau. Le syndrome de l'X Fragile est une autre forme très fréquente de déficience intellectuelle et d’autisme . Ce syndrome est dû à l'absence de la protéine FMRP qui est fortement exprimée dans le cerveau. Elle module l’expression de plusieurs protéines qui sont donc déréglées (trop ou trop peu) dans le cerveau des patients X Fragile . Néanmoins, nous ne connaissons pas laquelle ou lesquelles parmi ces protéines est/sont responsable/s majoritairement de la maladie chez les patients X Fragile. En conséquence, il n'existe aucun traitement pour les malades X Fragile. Les souris qui n’ont pas FMRP sont le modèle animal du syndrome de l’X Fragile. Dans le cerveau de ces souris, la quantité de PDE2A est augmenté de 50%. Nous proposons de croiser les souris modèle du X Fragile ayant trop de PDE2A avec la lignée de souris qui ont moins de PDE2A dans le but d'obtenir une souris ayant un niveau de PDE2A normalisé . Si nous retrouvons une normalisation de la mémoire et du comportement social chez les souris que nous avons générées avec un niveau normalisé de PDE2A, nous pourrons conclure que l’augmentation de PDE2A est la cause principale de déficience intellectuelle et autisme chez les patients atteints du Syndrome de l’X Fragile. Des drogues qui permettront de réduire l’activité de PDE2A pourront donc être utile pour traiter les patients X Fragile. Une autre conclusion de ce travail sera aussi de prouver qu’une augmentation ou une réduction d’une protéine clé (comme PDE2A) dans la fonction du cerveau peut induire la même maladie du développement du cerveau.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de : 1) Caractériser d’un point de vue comportemental les souris ayant moins de PDE2A et de mettre à disposition de la communauté scientifique ce potentiel nouveau modèle de maladie du développement du cerveau. 2) Comprendre le rôle de l’augmentation de PDE2A dans la manifestation de la déficience intellectuelle et de l'autisme associé au syndrome de l'X Fragile. 3) Valider l’inhibition chronique de PDE2A comme traitement pour le syndrome de l'X Fragile.

Procédures

Différents tests sociaux et cognitifs seront réalisés ponctuellement et qui dureront, selon les tests, de 3 minutes à 2 heures. Ces tests se feront chez les souriceaux, à l'adolescence (un mois) et à l'âge adulte (dès deux mois) Pour les tests sur la douleur inflammatoire, des composés inflammatoires seront injectés en sous-cutané dans la patte de la souris. L'animal sera testé pendant 45 minutes. En terme de procédures chirugicales, certains animaux seront soumis à une perfusion intra-cardiaque, et une injection d'anesthésique et une d'antalgique seront effectuées sur chaque animal.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à des contentions manuelles plusieurs fois au cours de leur vie, que ce soit pour des pesées ou pendant les différents tests. Les tests comportementaux réalisés sont classiques et indolores, à l'exception des tests sur la douleur inflammatoire. Une douleur résulte de l'inflammation induite dans ces tests, mais sa durée est de 45 minutes à 4 heures selon le type de test. Concernant les autres tests, de l'anxiété peut être attendue lors des différents tests liée à un nouvel environnement notamment pour les tests d'anxiété ou lors de l'isolement dans l'actimètre ou pendant le test d'interaction sociale avec 2h d'isolement auparavant.

Devenir

Si les souris de la lignée nouvellement créée ne montrent aucune altération physique préjudiciable à l’animal (ce qui est attendu), les 320 animaux de cette création de lignée seront gardés en vie pour la reproduction. Dans le cas contraire, il seront mis à mort, nous récupérerons différents organes afin de déterminer les causes de cette altération, et les procédures comportementales ne seront pas réalisées. L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue des procédures expérimentales. Nous récupérerons différents organes (cerveau, moelle épinière, surrénales, testicules et ovaires) afin de réaliser des études moléculaires. 240 de ces animaux subiront une perfusion intra-cardiaque, sous anesthésie générale, au cours de laquelle ils décèderont afin de pouvoir réaliser une étude sur les coupes de cerveau.

Remplacement

Avant de réaliser cette étude, nous avons préalablement travaillé sur des lignées cellulaires, ce qui nous a permis de confirmer le rôle de Pde2A et l'intérêt thérapeutique de son inhibition. Notre étude portant globalement sur des maladies du neurodéveloppement et sur le déficit intellectuel et les troubles du spectre de l'autisme, nous devons poursuivre ce projet directement chez la souris pour étudier les différents comportements associés à ces maladies afin de valider le rôle de PDE2A dans ce contexte et l'intérêt de son inhibition dans le syndrome de l'X fragile.

Réduction

Dans un objectif de réduction, nous analyserons nos résultats après chaque groupe expérimental. Si les résultats des 2 premiers groupes expérimentaux sont significatifs et identiques, nous n'utiliserons pas le 3ème groupe. De plus, les organes de tous les animaux utilisés au cours de ce projet seront récupérés pour réaliser des études moléculaires, ce qui évitera l'emploi d'animaux supplémentaires.

Raffinement

Les animaux seront stabulés dans des portoirs ventilés en groupes sociaux avec des congénères du même âge, et disposerons de plusieurs enrichissements (ouate, cabanes, bâtonnets à ronger). De plus, du personnel qualifié (zootechniciens) les surveillera et prendra les mesures nécessaire en accord avec des points limites établis et adaptés à chaque test. Lors des procédures chirurgicales, les animaux seront au préalable anesthésiés, accompagné d'un analgésique et d'un antalgique afin de réduire la douleur de l'animal.

Choix des espèces

Travailler avec des souris permet de comparer des individus dits « sauvages » dont l’ensemble des caractéristiques est connu, avec des modèles transgéniques disponibles, comme le modèle du syndrome de l'X fragile, aussi modèle d'autisme. De plus, le modèle murin permet d'étudier à la fois les comportements sociaux, cognitifs, anxieux ou sensori-moteurs que l'on peut retrouver chez les patients atteints de troubles du neurodéveloppement. Le syndrome de l'X Fragile est une maladie neurodéveloppementale, et les patients atteints d'une mutation sur le gène Pde2a présentent également des troubles du développement. Les animaux seront donc étudiés à différents stades du développement. Des tests seront réalisés au 7ème, 10ème et 14ème jour après la naissance, ce qui correspond à l'enfance chez l'humain. Puis nous réaliserons d'autres tests à 1 mois, ce qui correspond à l'adolescence. Enfin, nous réaliserons des tests à l'âge adulte d'une souris (à partir de 8 semaines). Cela permettra d'évaluer l'impact de l'extinction partielle du gène Pde2a au cours du développement, et d'identifier les moments clefs où la protéine PDE2A est impliquée dans la pathologie et où l'inhibition de Pde2 permettrait d'agir sur la pathologie.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1716
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1716
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1716

1 716 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un traumatisme crânien leur est provoqué sous anesthésie, certaines recevant en plus une injection intracisternale, suivi d'injections répétées et de prélèvements sanguins, pour étudier le rôle d'un récepteur dans les lésions de la substance blanche. Le porteur indique que le traumatisme peut réduire temporairement la prise de nourriture et provoquer une légère perte de poids récupérée en quelques jours. Il affirme que les mécanismes en jeu ne peuvent être reproduits in vitro et qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal, les cerveaux étant prélevés après la mise à mort.

Objectifs

Le traumatisme crânien est un problème majeur de santé publique lourd de conséquences neurologiques et lésionnelles à court et long terme pour lequel il n’existe aujourd’hui aucun traitement. Ces conséquences tardives sont en grande partie reliées aux lésions de la substance blanche jusqu’ici largement sous-estimées et méconnues. La substance blanche contient essentiellement des cellules nerveuses entourées d'une gaine de myéline permettant la transmission des informations dans le cerveau. L'espoir d'améliorer le pronostic du traumatisme crânien repose sur la découverte des mécanismes impliqués dans les lésions de la substance blanche et les désordres neurocomportementaux conséquents. Parmi ces mécanismes, des études suggèrent le rôle de la neuro-inflammation dans les lésions de la substance blanche après un traumatisme crânien. La microglie est une cellule immunitaire du cerveau qui joue un rôle majeur dans la neuro-inflammation. Des études suggèrent que les débris de myéline induits par le traumatisme crânien pourraient activer à leur tour la microglie. Une fois activée, la microglie peut adopter 2 phénotypes distincts, c'est-à-dire qu'elle peut exercer des effets délétères, mais aussi des effets bénéfiques, et ceci, selon son environnement. Ainsi, des études ont rapporté aussi bien des effets pro- ou anti-inflammatoires des débris de myéline, mais à ce jour, aucun lien entre débris de myéline et activation microgliale n’a pu être mis en évidence dans le traumatisme crânien. De plus, la protéine étudiée, qui est notamment exprimée par les microglies, pourrait être impliquée dans la modulation des phénotypes microgliaux. Cependant, à ce jour, il n’existe aucune donnée sur l’implication de cette protéine dans les phénotypes microgliaux induits par les débris de myéline produits à la suite du traumatisme crânien. L'objectif de ce projet est donc d’étudier le rôle de la protéine d’intérêt dans la neuro-inflammation microgliale induite par des débris de myéline produits et les lésions de la substance blanche à la suite d’un traumatisme crânien chez la souris.

Bénéfices attendus

Ce projet s’intègre dans un projet plus large qui permettra (1) une meilleure caractérisation de la neuroinflammation et des lésions de la substance blanche induites par le traumatisme crânien et (2) de proposer une stratégie thérapeutique pour la réparation et la prévention des lésions de la substance blanche induites par le traumatisme crânien.

Procédures

• Un traumatisme crânien sera induit sous anesthésie générale. La réalisation de ce modèle de traumatisme crânien nécessite 10 minutes. L’anesthésie générale sera précédée de l’administration d’un analgésique 30 minutes avant par voie sous-cutanée. Cette injection sera réalisée sur animal vigile et prendra moins d’1 minute. Certaines souris recevront en plus une injection intracisternale tout de suite après le traumatisme crânien. Cette injection sera réalisée sous anesthésie générale et prendra moins d’1 minute. Toutes les souris soumises à un traumatisme crânien recevront 5 injections par voie sous-cutanée de sérum physiologique (2 fois par jour pendant 2 jours à compter du jour du traumatisme crânien) et 5 injections par voie sous-cutanée d’analgésique (2 fois par jour pendant 2 jours à compter du jour du traumatisme crânien). Ces injections seront réalisées sur animal vigile et prendront chacune moins d’1 minute. • Des prélèvements de sang seront réalisés chez toutes les souris du projet, soit 1 seule fois, soit 5 fois sur une période de 3 mois. Chaque prélèvement sera réalisé sur animal vigile en moins d’1 minute. • Des tests comportementaux seront réalisés 3 jours (score neurologique), 60 jours (tests de l’open-field et du labyrinthe de Barnes) et 90 jours (test du labyrinthe de Barnes) après le traumatisme crânien, mais également chez les souris contrôles n’ayant pas subi de traumatisme crânien. Le score neurologique, qui évalue les réflexes des souris, dure 2 minutes. Le test de l’open-field, qui évalue les comportements exploratoires des souris, dure 9 minutes. Le test du labyrinthe de Barnes, qui évalue l’apprentissage et la mémoire spatiale des souris, comprend une phase d'apprentissage durant 3 jours consécutifs (3 essais de 3 minutes maximum/jour ; le délai entre 2 essais est de 1 à 2 heures) avant de réaliser le test le 4e jour (une minute). • A la fin du projet toutes les souris seront mises à mort par exsanguination par perfusion intracardiaque de sérum physiologique sous anesthésie générale. La réalisation de cette perfusion nécessite 7-8 minutes. L’anesthésique sera administré sur animal vigile par voie intrapéritonéale en moins d’une minute et cette injection sera précédée 30 minutes avant de l’administration par voie sous-cutanée d’un analgésique en moins d’1 minute.

Impact sur les animaux

L'induction du traumatisme crânien peut entraîner une diminution temporaire de la prise alimentaire et d'eau (légère perte de poids durant les premières 48 h après le traumatisme crânien avec une récupération du poids initial au bout de 4 jours) . La contention des souris pour réaliser les injections sous-cutanées ou intrapéritonéales peut induire un stress correspondant à la durée du geste, c’est-à-dire moins d’1 minute.

Devenir

A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et leurs cerveaux seront prélevés pour réaliser différentes analyses.

Remplacement

Les mécanismes impliqués dans les lésions cérébrales induites par le traumatisme crânien mettent en jeu plusieurs types cellulaires dans différentes structures cérébrales qu’il est impossible de reproduire in vitro. Il est donc indispensable d’avoir recours à l’animal, afin de reproduire la pathologie humaine. De plus, les déficits comportementaux et les lésions cérébrales ne peuvent être évalués chez l'animal entier.

Réduction

Le faible taux d'échec (10%) des gestes pour réaliser le traumatisme crânien, ainsi que la bonne connaissance de la temporalité des mécanismes induits après le traumatisme crânien (activation microgliale, démyélinisation, détection des débris de myéline, déficits comportementaux, lésions de la substance blache) permettront de réduire le nombre d'animaux au minimum. Notre recul sur le modèle de traumatisme crânine nous permettant de déterminer au plus juste la taille des groupes d’animaux à utiliser, aucun test statistique ne sera utilisé pour déterminer le nombre d’animaux par groupe. Ce nombre d'animaux sera suffisant pour appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions pour analyser les résulats obtenus.

Raffinement

L'eau et la nourriture seront fournies à volonté et le milieu sera enrichi par des cotons compactés. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux stables, afin de limiter tout stress et modification de hiérarchie. Afin de s'assurer du bien-être animal, l'intervention chirurgicale permettant de réaliser le traumatisme crânien sera réalisée sous anesthésie générale et un analgésique sera donné en pré- et post-opératoire, afin de limiter la souffrance des animaux. La mise en place de points limites et l'observation du comportement des animaux permettront d'identifier toute souffrance et douleur, et d'entraîner une mise à mort anticipée, si nécessaire. Pour pallier la déshydratation pouvant survenir à la suite du traumatisme crânien, les souris recevront une injection de sérum physiologique par voie sous-cutanée, matin et soir, durant 2 jours, à compter du jour du traumatisme crânien. . De plus, afin de faciliter l’accès à la nourriture, quelques croquettes seront déposées directement sur le fond de la cage des souris durant 2 jours, à compter du jour du traumatisme crânien.

Choix des espèces

Au vu de la littérature, la souris est l’espèce la plus utilisée pour la réalisation des modèles de traumatisme crânien et offre un large répertoire d’évaluation comportementale. De plus, cette espèce nous permet d’évaluer le rôle de notre protéine d'intérêt grâce à l'utilisation de souris transgéniques. Le traumatisme crânien sera réalisé chez des souris jeunes (6-8 semaines), puisque c'est un évènement fréquent dans cette tranche d'âge chez l'Homme. Les déficits comportementaux seront évalués 3 jours, 2 mois et 3 mois après le traumatisme crânien.

  • Formation professionnelle
Souris : 250
Rats : 100
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 350
▲ -
Devenir
 65
 -
 -
 285

350 souris et rats vont être utilisés dans des procédures de formation impliquant un niveau de souffrance modéré, 65 d'entre eux étant adoptés à l'issue et les autres tués. Pendant environ dix mois, ces animaux sont manipulés de façon répétée par des élèves qui s'entraînent aux gestes de contention, d'injection, de gavage et de prélèvement sanguin, avec de l'eau ou du sérum physiologique. Le porteur reconnaît qu'un geste manqué par un apprenant peut provoquer douleur, lésion d'un organe ou étouffement, pouvant conduire à euthanasier l'animal. Il indique que les animaux sont tués en fin d'année scolaire parce qu'ils vieillissent et deviennent moins féconds, tout en admettant qu'une partie des travaux pratiques peut se faire sans animaux vivants.

Objectifs

La formation des professionnels de l’expérimentation animale, comme les techniciens aanimaliers, nécessite un apprentissage de bonnes pratiques en matière de soins, de contention, d’injection et de prélèvementsur les principales espèces utilisées . L’équipe enseignante de notre établissement a conçu une animalerie qui permet aux élèves du cursus professionnel de notre établissement d’apprendre et parfaire ces gestes » Les procédures réalisées dans le cadre de ce projet doivent permettre aux élèves de maitriser petit à petit les gestes techniques nécessaires pour l’utilisation de ces espèces en expérimentation animale dans le milieu professionnel. Au cours de ces manipulations aucun produit médicamenteux ne sera testé. Ce projet permettra également de réaliser les TP demandés dans le cadre de la formation applicateur de procédures expérimentales.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de permettre aux élèves de se familiariser avec les animaux et leur manipulation, en réduisant leur stress, dans un souci de bien-etre animal. Puis de maitriser des gestes techniques nécessaires pour le métier de zootechnicien applicateur de procédures en expérimentation animale, en se formant dans un cadre moins stressant que celui du milieu professionnel, dans le respect du bien-être animal. Enfin, ce projet permet de sensibiliser les apprenants sur l’utilisation et la manipulation des animaux, en tenant compte de la réglementation, de la regle des 3R et de l’éthique.

Procédures

Les animaux sont soumis à des gestes techniques de base (Injections sous cutanées, intrapéritonéales, intraveineuses, intramusculaires, intradermiques de serum physiologique, faibles volumes), gavage et prélévements sanguins (volume réduit), dans l'objectif que les apprenants se forment aux gestes techniques. Les animaux concernés sont des souris et des rats. Ils sont gardés sur l’ensemble de la procédure, environ 10 mois, avec 42 TP (cours de Travaux Pratiques) dont 11 d’habituation et 31 de gestes techniques (19 sur les souris et 12 sur les rats). Chaque TP dure environ 1h30. Chaque animal subit au cours du TP au maximum 2 interventions, puis reste au repos pendant environ 2 semaines. Une séance de TP dure 3h au maximum. Chaque geste dure au maximum une minute pendant laquelle l'animal est contenu et où on administre un produit ou un prélève du sang.

Impact sur les animaux

Les administrations sont réalisées en utilisant de l’eau (pour les gavages) ou du serum physiologique (pour les injections), qui sont des produits sans risques d’effets secondaires majeurs sur la santé des animaux. De plus, un animal subit au maximum 2 interventions par TP. Cependant, il est possible pour les apprenants de ne pas réussir le geste et donc de provoquer une douleur pour l’animal, lors des manipulations (injections ou prélèvements). Une mauvaise maitrise du geste peut induire des effets indésirables (douleur, stress, lésion d’un organe, étouffement ... ) et peut conduire, si necessaire, le formateur à euthanasier l’animal (par dislocation cervicale ou surdose d’anesthésiant).

Devenir

Tous les animaux utilisés pour l’ensemble des TP et manipulations de l’année scolaire sont gardés en vie, sauf exceptions des animaux qui montrent des signes cliniques nécessitant leur euthanasie. Après environ les 10 mois de procédure, apres les 42 TP prévus annuellement, nous estimons que les animaux commencent à vieillir et ont subi suffisamment de manipulations et gestes techniques. De plus ils deviennent moins fertiles (âges et proximité génétique) et donc ne peuvent pas constituer notre pool de reproducteurs de l’année suivante. Les animaux sont donc euthanasiés et les cadavres sont congélés et gardés pour les TP de dissection.

Remplacement

Pour ce projet, il est difficile de remplacer l'animal vivant par une méthode alternative, puisque l'objet de ce projet est de familiariser les apprenants à la manipulation, contention des animaux et de les former aux gestes techniques sur les rongeurs vivants. Par contre, un certain nombre de TP (entrainement à la manipulation de seringues, aiguilles, préparation de volume d'injection) ne nécessitent pas de travailler sur des animaux vivants. Certains TP préparatoires se font sur des modèles non vivants (organe isolé ou cadavres). Un Tp est réalisé en salle de simulation aux gestes techniques.

Réduction

La réduction du nombre d’animaux utilisés ou produits passe par une bonne gestion de notre élevage pour ne pas avoir d’animaux surnuméraires (une seule reproduction des animaux dans l’année). Nous récupérons également des animaux surnuméraires d’éleveurs agréés ou d’animaux en fin d’étude (replacement), pour éviter de reproduire nos animaux ou d’acheter de nouveaux animaux. D'autre part, pour nos TP, nous n'utilisons que le strict nécessaire d'animaux : suffisamment pour que les élèves puissent apprendre le geste en le réalisant correctement une fois durant la séance de TP, mais pas plus. Nos TP ne consistent pas à faire enchainer les gestes par les élèves.

Raffinement

Le raffinement passe par plusieurs étapes qui précèdent la réalisation de gestes techniques sur modèles vivants : la visualisation de vidéos sur les gestes techniques (observation et analyse des points critiques), l'identification et la mise en oeuvre des moyens pour réduire la douleur (anesthésique local, tranquilisant, acclimatation des animaux avant TP...), l'habituation des animaux aux gestes techniques par la méthode dite « tickling » par exemple, la mise en place de renforcement positif (interactions positives systematiques avec l’animal avant et apres manipulation ...), la vérification de la qualité des injections (sur aniamux morts, injection de bleu de méthylène), la présentation des méthodes d’imagerie, la proposition de plusieurs méthodes de contention (choix de la méthode pour améliorer à la fois le bien être de l’animal et celui de l’animalier, l’amélioration de l’enrichissement du milieu, la fréquence de manipulation des animaux (sans gestes techniques) pour diminuer leur stress lors des TP.

Choix des espèces

Les rongeurs (rats et souris) sont les espèces les plus utilisées dans les animaleries de laboratoires où les élèves sont en apprentissage. Le reférentiel de la formation Bac pro TEA, ainsi que la formation reglementaire applicateur de procédures expérimentales demandent à ce que les jeunes soient formés sur ces espèces. Ces espèces sont faciles à élever, à héberger, à reproduire, à manipuler. Les élèves apprécient de travailler avec ces espèces avec lesquelles ils peuvent interagir facilement et moins chargées émotionnement, pour eux, que les animaux de compagnie courants comme les chiens et chats. Les rongeurs sont achetés chez les eleveurs à l’âge de 7 à 8 semaines (à maturité sexuelle) puisqu’ils sont mis en reproduction après 1 semaine d’acclimatation. Les animaux issus de cette reproduction constitueront notre pool d’animaux de TP (sexage et sevrage à environ 3 semaines, manipulation et gestes techniques à partir de 6 semaines). Au total, par année scolaire, 42 TP sont réalisés répartis entre le 2ndes, 1ères et terminales Bac pro TEA. 11 TP concernent uniquement la reception et l’installation des animaux, leur mise en reproduction et l’entrainement sur la contention. Sur les 31 autres TP, 21 sont sur l’espèce souris et 10 sur les rats. Pour les souris, chaque animal est donc manipulé environ 21 fois, soit 1 fois toutes les 2 semaines. Chaque rat est donc utilisé 10 fois, soit 1 fois toutes les 3 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 708
Souffrances
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Devenir
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 708

708 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales en sous-cutané puis des injections d'un virus candidat médicament dans la tumeur, avec deux prélèvements sanguins, pour en suivre l'effet sur la croissance tumorale. Le porteur anticipe l'apparition de tumeurs pouvant entraîner perte de poids, mobilité réduite et défaut de toilettage sur une durée maximale de soixante jours. Il affirme qu'aucun modèle non animal ne reproduit la mise en place des tumeurs, les souris étant tuées au terme et non réutilisables du fait des virus présents dans leur organisme.

Objectifs

Dans le domaine de la recherche en oncologie, l'utilisation de virus thérapeutiques est devenue l'une des principaux axes de recherche. En effet, cette stratégie permet une approche ciblée sur des marqueurs spécifiques des tumeurs et ainsi une attaque focalisée des cellules malades. Dans ce cadre, de nombreux candidats viraux sont testés afin de déterminer l'approche la plus efficace. Ce projet vise ainsi à mettre en évidence l'effet d'un candidat virus sur une lignée de tumeur greffées en sous-cutanée dans un modèle de Souris. Les effets seront suivis sur la croissance tumorale mais aussi sur les facteurs circulant au niveau sanguin. Les données générées nous permettront d'améliorer notre compréhension des mécanismes d'action dans un organisme complexe et de poursuivre le développement de ce candidat en déterminant sa chronologie d'action et son efficacité en fonction de la vitesse de croissance tumorale. Cette dernière sera liée à la quantité de cellules tumorales que nous allons greffer.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à améliorer notre compréhension des effets de candidats virus sur une lignée tumorale. Nous pourrons ainsi comprendre leurs capacités d'action et l'impact de leur injection sur des lignée tumorales déjà installées. Cette connaissance nous permettra de mettre en place des virus thérapeutiques permettant de soigner certaines tumeurs chez l'Homme.

Procédures

Les animaux subiront une greffe de cellules tumorales par injection sous-cutanée. Celle-ci déclenchera une altération de la capacité de mouvement et une potentielle dégradation de l'état général des animaux. Par la suite, des injections tumorales de virus seront pratiquées. Ces différentes injections sont effectuées en quelques minutes. Deux prélèvements sanguins seront aussi effectués, chacun durant quelques minutes.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, nous anticipons l'apparition de tumeurs sous-cutanées, qui pourra déclencher une éventuelle perte de poids, une mobilité réduite, un mauvais toilettage. Ce protocole aura une durée maximale de 60 jours.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à J60 ou à l'atteinte d'un point limite. Ils ne sont pas réutilisables du fait de la présence de cellules tumorales et de virus thérapeutiques dans leur organisme.

Remplacement

L'étude de l'effet thérapeutique de candidats médicaments sur des processus complexes tels que l'oncologie ne peut se faire sans l'utilisation de modèles animaux. En effet, il n'existe pas actuellement de modèle non animaux permettant de récapituler l'ensemble des mécanismes physiologiques complexe à l'oeuvre dans la mise en place de tumeurs ou la réponse immunologique associée.

Réduction

Ce projet a été mise en place en réduisant autant que possible la taille des groupes expérimentaux. Ainsi, nos connaissances des modèles tumoraux sous-cutanés chez la Souris nous permettent de dimensionner une première étude avec des groupes de 12 animaux par condition. Cet effectif nous permettra de disposer de conclusions statistiquement relevantes. Nous mesurerons les tailles de tumeurs et le poids de manière répétées. Grâce à ces données, nous réaliserons ensuite les études successives impliquant les virus thérapeutiques avec un nombre d'animaux optimal. Le maximum sera de 12 animaux mais si l'étude statistique nous permet de réduire ce nombre, nous essaierons autant que possible d'y procéder.

Raffinement

Les animaux seront placés dans les conditions optimales d'hébergement. Nous injecterons les cellules tumorales sur le flanc. Ensuite l'apparition de tumeurs et leurs croissances seront mesurées trois fois par semaine afin de suivre la progression ainsi que l'effet possible du virus candidat sur celle-ci. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique à température. Nous suivrons à chaque pesée l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation, les sites d'injection et l'aspect des tumeurs. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer la mise à mort de l'animal pour éviter toute souffrance.En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. Le cas échéant, des soins locaux par spray de dermidine(R) seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommendations vétérinaires.

Choix des espèces

Le modèle Souris constitue un bon modèle pour l'étude de modèle tumoraux. En effet, il s'agit de mammifère au système immunitaire assez proche de l'Homme pour disposer d'une approche translationnelle valide. Nous analyserons des animaux âgés de 8 semaines au moment de l'injection. A cet âge, le système immunitaire est suffisamment développé.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 160
Souffrances
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▲ 160
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Devenir
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 160

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris subit une chirurgie créant une lésion partielle du tendon d'Achille ou de la coiffe des rotateurs, pour suivre la cicatrisation à différents temps. Le porteur reconnaît que la douleur post-opératoire peut plonger l'animal dans la prostration et l'isolement, et qu'une infection des sutures est possible. Il affirme que la cicatrisation ne peut être reproduite sur cellules ou explants, les tendons étant prélevés après la mise à mort.

Objectifs

Le projet porte sur l’étude des populations cellulaires impliquées dans la cicatrisation tendineuse. Alors que les lésions tendineuses sont fréquentes et ont un impact sociétal majeur, leur prise en charge reste peu satisfaisante et les mécanismes impliqués dans la cicatrisation tendineuse restent à étudier. La biologie des ténocytes, qui sont les cellules majoritaires du tendon, n'est que partiellement connue et nécessite de nouvelles études pour comprendre les diverses populations présentes au sein du tendon et leurs rôles particuliers. L’objectif de l’étude est de collecter des tendons à différents temps de la cicatrisation après une lésion induite chirurgicalement et d’étudier les changements cellulaires au cours du temps. La technique de séquençage de cellule unique (en anglais, single cell RNA-Sequencing) permet l'analyse de l'information génétique à l'échelle d'une seule cellule. Elle permettra d'identifier dans chaque cellule, l'ensemble des gènes exprimés afin de pouvoir les grouper via leur profil d'expression. La réalisation de marquage ciblant certaines protéines exprimées par les cellules au sein du tissu permettra ensuite de localiser les différents groupes cellulaires au niveau de la zone de cicatrisation. Un groupe de souris subira une chirurgie au niveau du tendon achilléen et un autre groupe de souris subira la chirurgie au niveau des tendons de l'épaule pour étudier les deux sites les plus fréquemment atteints par la tendinopathie chez l'Homme.

Bénéfices attendus

La prise en charge des patients atteints de lésions tendineuses reste à ce jour insuffisante et aucun traitement agissant sur les lésions de tendinopathies n’est disponible. Le tendon est un tissu ayant un faible potentiel de régénération et le manque de connaissance sur la biologie des cellules du tendon (ténocytes) et le processus de cicatrisation tendineuse explique en partie ceci. Le projet permettra d’étudier les différentes populations de cellules impliquées dans la cicatrisation, ceci pouvant apporter de nouvelles pistes pour des approches thérapeutiques régénératives.

Procédures

Les animaux seront soumis à une unique chirurgie consistant en la réalisation d’une lésion tendineuse partielle, dans des conditions d’asepsie strictes, sous anesthésie gazeuse et traitement anti-douleur pré et post-opératoire. La procédure chirurgicale dure environ 10 minutes.

Impact sur les animaux

Dans les trois premiers jours après la chirurgie, si de la douleur est ressentie par l’animal, celui-ci peut entrer dans un état de prostration, s’isoler des autres animaux dans la cage et cesser les interactions comme par exemple le toilettage social. Une surveillance quotidienne des animaux pourra permettre de repérer ces comportements et de prolonger le traitement analgésique si nécessaire. De plus, une infection pourrait intervenir au niveau des sutures post-chirurgicales. De façon générale, différents points limites (changement de poids corporel, apparence physique, comportement non provoqué et réponse comportementale aux stimuli) seront attentivement pointés.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter les tendons et procéder aux analyses.

Remplacement

Les lésions tendineuses sont complexes et impliquent différents compartiments, le tendon lui-même, le péri-tendon, la bourse synoviale (pour l’épaule) et le muscle. Le tissu qui nous intéresse particulièrement ici est le tendon et bien que les ténocytes (principale population cellulaire du tendon) ou des explants tendineux puissent être utilisée en culture, il n’est pas possible de récapituler le phénomène de cicatrisation tel qu’il existe chez l’animal. De plus, la physiologie tendineuse nécessite que le tendon soit soumis à des contraintes mécaniques (tension, friction, compression) et celles-ci ne sont pas reproductibles aisément in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au strict minimum (20 par groupe) mais suffisant pour obtenir suffisamment de matériel cellulaire et pour démontrer des différences statistiquement significatives entre les groupes.

Raffinement

La chirurgie, même si celle-ci ne dure pas plus de quelques minutes, elle sera effectuée sur tapis chauffant afin d’éviter toute hypothermie éventuelle. Les souris seront ensuite transférées dans une cage également disposée sur tapis chauffant le temps de récupérer suite à ce réveil. Le reste du temps, au maximum 5 souris seront hébergées par cage afin de leur fournir un espace suffisant pour cohabiter sans encombrement et le milieu sera enrichi de litière mais également de dômes et de papier afin d’y construire un nid.

Choix des espèces

La souris est régulièrement utilisée pour des études sur le tendon de par son anatomie proche de celle de l’homme au niveau de la coiffe des rotateurs ou du tendon achilléen. La souris est également largement utilisée pour étudier la cicatrisation tendineuse et de nombreuses souris génétiquement modifiées sont disponibles pour de futures études. De plus, les coûts d’hébergement de la souris sont moindres qu’avec le rat ou le lapin. Des souris âgées de 16 semaines seront réceptionnées à l’animalerie, considérées comme adultes, afin d’étudier le phénomène de cicatrisation à l’âge où surviennent les lésions tendineuses. Après réception, les souris sont utilisées après une semaine d’acclimatation (17 semaines).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Rats : 195
Souffrances
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▲ 195
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Devenir
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 195

195 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous subissent une chirurgie cérébrale sous anesthésie et une IRM, une partie enchaînant une batterie de tests comportementaux étalée sur trois semaines, dont le détail n'est pas précisé, pour modéliser une démence vasculaire par microinfarctus. Le porteur indique que les nuisances tiennent surtout à la chirurgie, douloureuse, et que l'IRM sous anesthésie peut provoquer détresse respiratoire et hypothermie. Il affirme qu'un tel projet de neurosciences intégratives ne peut être mené in vitro, le cerveau étant prélevé après la mise à mort.

Objectifs

L’incidence des démences augmente progressivement avec l’âge à partir de 65 ans et atteint 28,5% de la population après 90 ans, dont 20% des formes sont dites « vasculaires ». La démence vasculaire est caractérisée par un déclin lent et progressif de la mémoire, de la pensée, du jugement et de l’apprentissage, dû à un défaut d’apport sanguin. Diagnostiquée radiologiquement, la maladie vasculaire cérébrale comprends deux types de lésions tissulaires qui sont majoritairement retrouvées chez les patients atteints : (i) les micro-infarctus, et (ii) les lésions lacunaires, caractérisées par une absence de tissu. Les études post-mortem indiquent que 64% des patients déments vasculaires présentent ces lésions, contre 24% dans la population générale. Ces deux lésions sont engendrées par l’occlusion, transitoire ou définitive, d’artères cérébrales. Les vaisseaux concernés sont des artères qui partent de l’extérieur du cerveau (cortex) pour en gagner le centre, la substance blanche, constituée de faisceaux de fibres nerveuses. Outre les conséquences locales sur la structure cérébrale, les lésions entraînent chez l’Humain une désorganisation des tissus, une diminution des zones contrôlant les fonctions et des altérations du fonctionnement de certains structures. Les modèles génétiques de la maladie sont peu reproductibles et pas adaptés à l’étude radiologique. Les modèles préexistants comme les injections carotidiennes de particules synthétiques provoquent principalement des lésions lacunaires, et la destruction d'artères par laser nécessite une technologie peu accessible. Aussi, les objectifs du projet sont : (i) d'établir un nouveau modèle de microembolies (caillots sanguins) cérébrales chez le rat permettant la génération des microinfarctus, se rapprochant ainsi de la physiopathologie de la démence vasculaire humaine, et (ii) de comparer ce modèle aux données de la clinique humaine en imagerie par IRM, en histologie, par des tests de mémoire et de comportement (anxiété et dépression). Des outils pharmacologiques (antidépresseur, anxiolytique) seront administrés aux animaux pour ce dernier volet lors des tests de dépression et d’anxiété.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux appréhender les mécanismes d'apparition des troubles fonctionnels, neurocomportemenaux et cognitifs dans la pathologie microembolique cérébrale, d'en évaluer leur rôles dans l'évolution vers la démence cérébrale, et d'y tester des approches thérapeutiques. Ce modèle à l'avantage d'utiliser des thrombus naturels, qui n'ont jamais été utilisés jusqu'à présent et se rapprochant donc de la clinique humaine.

Procédures

Tous les animaux subissent : une chirurgie sous anesthésie générale de 20 minutes, une IRM post-chirurgie d'une heure sous anesthésie générale, une ponction de LCR sous anesthésie léthale. Les animaux de la procédure 2 subissent, en sus : une batterie de test comportementaux répartis sur 3 semaines, à raison de 1 test par jour d'une durée variable de 10 à 120 minutes. Cette batterie est appliquée à J0 et à 3 mois post chirurgie; Une IRM d'une heure sous anesthésie générale. Pendant les tests comportementaux, 45 animaux receveront une dose unique de carbamazépine avant chaque test, 45 autres animaux receveront une dose unique de desipramine avant chaque test.

Impact sur les animaux

Les nuisances sur les animaux seront essentiellement dues à la chirurgie, qui entrainera une douleur, et la pathologie qui peut entrainer les troubles fonctionnels. L'imagerie en IRM sous anesthésie peut provoquer des détresses respiratoires et une hypothermie chez certains animaux. Les évaluations comportementales n'induisent pas de perturbation en elles-mêmes. De potentiels effets indésirables peuvent apparaitre en fonction des traitements administrés. Ils seront analysés au cas par cas.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort afin de permettre le prélèvement du cerveau pour en étudier les modifications au niveau cellulaire et moléculaire.

Remplacement

Il s'agit d'un projet portant sur l'impact de microembolies sur le fonctionnement cérébral et l'apparition de toubles comportementaux, un tel projet de neurosciences intégratives ne peut pas être mené avec des méthodes alternatives in vitro et nécessite l'utilisation d'un modèle animal.

Réduction

L’ensemble des procédures expérimentales nécessaires à l’accomplissement de ces études requiert un nombre total de 195 animaux. Le nombre minimal nécessaire d'animaux a été défini pour assurer la validité scientifique et statistique des résultats (différences statistiquement observables entre les animaux traités et les animaux contrôles). Les études neurocomportementales et la réponse aux différentes conditions présentent une certaine hétérogénéité qui nécessite d'avoir un nombre d'animaux suffisant par lot ainsi que plusieurs lots pour valider les résultats. Les données et les analyses statistiques sont conformes aux recommandations sur la conception expérimentale et l'analyse en pharmacologie. L'utilisation de l'imagerie par résonnance magnétique permet un suivi non invasif des lésions et de fait, l'économie de 135 animaux.

Raffinement

Dans tous les cas, l'ensemble des procédures expérimentales sera réalisé en limitant au maximum (durée et intensité) toute douleur et/ou stress pour les animaux, et en étant particulièrement vigilant sur les points limites afin de respecter au mieux le bien-être animal. Les conditions d'hébergement sont optimisées avec un environnement contrôlé (température, pression, humidité de l'air), avec enrichissement. Des mesures de cocooning seront mise en place afin de diminuer au maximum la douleur, et l'anxiété des animaux. Des mesures de surveillances post-anesthésiques seront mise en place afin de s'assurer que les animaux ne présentent pas de stress majeur dans les 48 heures suivants la chirurgie à raison de 2 visites par jours, les animaux seront ensuites évalués une fois par jour. De potentiels effets indésirables peuvent apparaitre en fonction des traitements administrés. Ils seront analysés au cas par cas, et les animaux seront mis à mort en fonction des points limites décrits.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des espèces très employées dans le cadre de l'étude des maladies neurodégénératives. Les caractéristiques anatomiques et physiologiques vasculaires sont similaires à celle de l'Humain. Les rats ont une taille d'encéphale permettant une étude approfondie en imagerie. Les animaux de la phase 1 de l'étude seront inclus à l'äge de 10 semaines. Les animaux de la phase 2 seront inclus à l'âge de 6 semaines. Compte tenu du conditionnement opérant d'un mois pour le test du Touchscreen, ils seront ainsi opérés à l'âge de 10 semaines.