Rongeurs

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  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 778
Souffrances
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778 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Environ 394 subissent une chirurgie stéréotaxique du cerveau sous anesthésie et 768 un conditionnement de mémoire fondé sur un épisode de stress, pour étudier les connexions cérébrales de la mémorisation. Le porteur qualifie le stress induit de court et affirme que le bien-être des animaux non-humains n'en est pas affecté, sans détailler ce qui l'établit. Il conclut qu'"aucune alternative" ne permet d'étudier la mémoire hors d'une espèce jugée proche de l'humain.

Objectifs

Ce projet a pour but d’étudier les différentes structures cérébrales qui sont impliquées dans la formation de la mémoire et dans son maintien au cours du temps. La notion d’engramme de la mémoire représente ces structures qui sont à la fois activées lors d’un apprentissage et lors de la récupération de l’information. Nous chercherons à déterminer quels sont les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sont responsables de la stabilité des connections entre ces régions de l’engramme de la mémoire.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de définir les mécanismes moléculaires qui sont responsables de la formation et du maintien de la mémoire et ouvrira de nouvelles perspectives quant à la compréhension et au traitement des pathologies mnésiques. Il s’inscrit dans le « Grand Projet de Recherche Memory » qui a pour but d’identifier les bases neuronales de la mémoire.

Procédures

394 souris seront soumises à une procédure de chirurgie stéréotaxique d'une durée de 30 minutes environ sous anesthésie et 768 souris seront soumises à un test comportemental de mémorisation. Le test comportemental dure 5 minutes pour la séance d'apprentissage et 6 minutes pour les tests de rétention.

Impact sur les animaux

Une telle investigation implique l’utilisation d’un modèle comportemental permettant de distinguer et de comparer après un épisode de stress le développement d’une forme de mémoire émotionnelle normale liée à un contexte. Ce modèle de conditionnement implique des effets stressants chez les animaux mais le stress induit est de courte durée et nos expériences antérieures ont montrées que le bien-être animal n'est pas affecté par ce conditionnement.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyses immunohistochimiques.

Remplacement

L’utilisation de ces animaux se justifie pour plusieurs raisons : 1) Aucune alternative ne permet de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier les processus de mémorisation. En effet, ce type d’étude repose sur l’analyse du comportement animal et nécessite d’avoir une espèce suffisamment proche de l’espèce humaine pour en extrapoler les résultats. 2) L'organisation du système nerveux central de ces animaux est suffisamment proche de celle de l'homme pour permettre une extrapolation acceptable des résultats obtenus à l'espèce humaine. 3) Le modèle comportemental a été établi chez la souris et l’ensemble des appareils comportementaux que nous utiliserons sont dimensionnés pour cette espèce.

Réduction

Concernant la réduction, l’effectif de 778 souris se justifie par l’utilisation d’un nombre suffisant d’animaux dans chaque condition expérimentale afin que les analyses statistiques envisagées puissent être concluantes. Nous avons en effet déterminé ce nombre suites aux expériences précédentes utilisant les mêmes tests comportementaux.

Raffinement

Concernant le raffinement, les souris seront hébergées dans une animalerie agréée comportant une régulation de la température, de l’hygrométrie et du cycle jour/nuit, en cage collective, sauf dans la semaine qui précède l'étude comportementale où elles seront placées en cage individuelle . Dans toutes les cages l'environnement sera enrichi ( bio-tunel et carrés de cellulose) . Elles recevront de l’eau et de la nourriture à volonté, elles seront changées régulièrement et elles seront observées tous les jours de la semaine et pesées 1 fois par semaine par un personnel qualifié . Dans la cas du suivi post-opératoire, les souris seront pesées au cours des trois jours qui suivent la chirurgie. Au cours de ces observations, si un animal présente des blessures, il sera immédiatement soigné et surveillé deux fois par jour. Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de malêtre (perte de poids, poils hérissés, prostration…), il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l’animal ne montre pas d’amélioration significative, il sera euthanasié dans les 48h.

Choix des espèces

La souris adulte (8 à 15 semaines): -est un mammifère présentant une proximité phylogénétique avec l’espèce humaine et certains de ses comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. L’essentiel des données de l’équipe concernant la mémoire émotionnelle ont été obtenues chez la souris adulte: pour une comparaison des résultats, l’étude des réseaux impliqués dans la formation de le maintien d'une mémoire implique l’utilisation de cette espèce. -permet d'accéder au niveau cellulaire grâce à des procédures histologiques simples et d'immunohistochimie Tous les animaux utilisés seront âgés de 8 à 15 semaines, ce qui correspond au stade jeune adulte chez la souris. Etant donné que les études comportementales et pharmacologiques réalisées précédemment dans l'équipe ont été réalisées chez des souris jeunes adultes, dans un souci de cohérence, ce stade de développement a été sélectionné .

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 415
Souffrances
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415 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales de composés antidépresseurs et passent des tests comportementaux d'exploration, d'enfouissement et d'interaction sociale, 112 d'entre elles subissant au préalable deux semaines d'isolement social, pour étudier des gènes de la maturation du cortex pendant l'enfance. Le porteur qualifie l'isolement de stress léger et les injections de douleur légère. Il affirme que ce questionnement sur l'adaptation du système nerveux à son environnement est "impossible" à modéliser hors de l'animal.

Objectifs

L’expression cérébrale de gènes-clefs participe à contrôler le comportement et la cognition des animaux adultes. Ce projet vise à identifier et décrire le rôle de certain de ces gènes chez la souris et la manière dont leur expression influe sur le comportement et la cognition des individus. Un autre objectif du projet est de comprendre le comportement des animaux adultes, qui est parfois le reflet de leur expérience de vie. Nous viserons aussi à mieux décrire les facteurs qui pourraient réguler l’effet de ces gènes, en recherchant des conditions environnementales ou pharmacologiques qui peuvent modifier leur expression. Nous intégrerons cette triple dimension génétique/environnement/pharmacologie et leur influence sur le comportement des animaux, en nous focalisant sur la période de l’enfance/adolescence, qui est une période clef de la maturation du cerveau.

Bénéfices attendus

Les connaissances nouvelles que nous produirons, outre des avancées dans la compréhension du fonctionnement cérébral et de l’adaptation du système nerveux à l’environnement, pourraient permettre d’identifier des traitements susceptibles de moduler la maturation du cerveau pendant l’enfance. Il s’agit d’un domaine très dynamique car, appliqués à l’homme, ces traitements pourraient en théorie permettre de favoriser la plasticité cérébrale après un accident par exemple. Ils pourraient également permettre d’améliorer les symptômes de maladies neuropsychiatriques liées à la maturation cérébrale pendant l’enfance, comme la schizophrénie ou l’autisme.

Procédures

Au cours du projet, 147 souris recevront une injection intrapéritonéale sur animal vigile, 21 en recevront 2 et 7 en recevront 3 (1 par jour pendant 3 jours). 240 souris seront incluses dans des tests comportementaux simples, ne nécessitant pas d’apprentissage et basés sur des comportements naturels, s’étalant sur 3 jours. Parmi celles-ci, 112 souris auront subi au préalable un isolement social de 2 semaines avant d’être réhébergées en groupe.

Impact sur les animaux

Au cours du projet, certaines des souris recevront un traitement pharmacologique avec des composés ayant majoritairement un effet antidépresseur, qui ne devraient pas causer de nuisance. Parmi elles, certaines recevront ce traitement dans l’eau de boisson, tandis que d’autres auront des injections intrapéritonéales causant une douleur légère. Une partie des souris participera à des tests comportementaux basés sur des comportements naturels (exploration, enfouissement et interactions sociales). Ce sont des tests rapides et ne nécessitant pas d’apprentissage, ils sont donc peu stressants. Parmi elles, certaines subiront un isolement social pendant deux semaines causant un stress léger.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés pour permettre l’analyse de l’expression génique dans leur cortex cérébral par des techniques de biologie moléculaire (qPCR) ou d’histologie. Pour les procédures impliquant des tests comportementaux, cette analyse sera effectuée a posteriori et permettra ainsi de corréler les différences comportementales observées lors des tests avec la variation de l’expression génique.

Remplacement

Le fonctionnement cérébral, qui implique le dialogue entre de nombreux types cellulaires en réseau d’une région à l’autre n’est que superficiellement possible à reproduire in vitro. Qui plus est, ce projet recherche les mécanismes de l’adaptation du système nerveux avec son environnement à un moment clef de sa maturation, ce qui est impossible à modéliser dans l’état actuel des techniques, rendant nécessaire de réaliser ces expériences chez l’animal.

Réduction

L’approche pharmacologique proposée dans ce projet permet d’éviter de générer un grand nombre de souris transgéniques qui seraient dans ce cas nécessaires pour tester les différentes hypothèses. De plus, l’utilisation d’une lignée de souris au génome connu et identique permet de réduire la variabilité de réponse inter-individuelle et donc de réduire le nombre d’animaux nécessaires par groupe pour atteindre des différences significatives. Nous pourrons ainsi faire des groupes homogènes de 7 à 8 animaux. Le projet se découpe en trois parties : la première comportera 175 souris qui permettront de tester 25 conditions expérimentales différentes, la deuxième 112 souris, correspondant à 14 conditions expérimentales différentes et la dernière 128 souris, correspondant à 8 conditions expérimentales différentes. Ce nombre total correspond à un projet prévu pour durer cinq ans.

Raffinement

Les conditions d’hébergement de nos animaux sont prévues pour minimiser le stress pendant la croissance et la période expérimentale : hébergement par fratries de même sexe, présence d'ouate et d’igloos dans les cages pour faciliter la construction de nids. Les animaux en provenance de fournisseurs seront gardés dans les mêmes conditions et disposeront d’une période d’acclimatation de 1 mois au minimum avant d’être inclus dans les procédures. Tout au long de la partie expérimentale du projet, le bien-être des animaux sera évalué selon une grille de scoring multicritères dont les critères seront adaptés à chaque procédure. Ces mesures permettront de détecter précocement l’apparition d’éventuels effets indésirables (posture, alimentation, masse, état du pelage, déplacements) traduisant un effet néfaste. Dans ce cas, l’expérience serait interrompue et le protocole révisé.

Choix des espèces

Ce projet propose d'étudier le rôle de l’expression génique et de traitements pharmacologiques les contrôlant sur la maturation et la fonction du cortex cérébral. -Cette étude implique de travailler avec une espèce de mammifères, les seules qui ont un cortex cérébral. -Cette approche génétique nécessite de travailler sur des animaux chez lesquels les outils génétiques sont disponibles et fiables. Notre équipe travaille de longue date sur l'étude des rôles de ces gènes dans différentes fonctions. Nous avons développé des outils d’analyse génétique et histologique efficaces. -Notre projet repose en partie sur des analyses comportementales et cognitives qui nécessitent une espèce avec des tests validés. Seule la souris remplit l’ensemble de ces critères. En particulier, les tests que nous proposons sont validés par de nombreuses publications. Pour les expériences de pharmacologie, les souris auront entre 2 et 4 mois, correspondant à un âge « jeune adulte ». Pour les expériences visant à décrire la maturation du cerveau, les procédures qui testeront l’influence de l’expression génique, des conditions d’élevage et de traitements pharmacologiques se dérouleront donc à partir de 3 semaines après la naissance, ce qui correspond à la fenêtre de maturation du cortex cérébral concerné.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 2000
Souffrances
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2 000 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections quotidiennes pendant un mois, puis sont soumis une fois à une contention forcée d'une à trois heures destinée à provoquer un stress, avant que leurs organes soient prélevés pour des mesures électrophysiologiques. Le porteur présente ce travail comme une prestation pour des "clients" des industries pharmaceutique et biotechnologique évaluant leurs molécules. Il affirme que l'usage de tissus fraîchement prélevés est "nécessaire" car la complexité des réseaux neuronaux ne se reproduit pas in silico.

Objectifs

Les groupes pharmaceutiques et les sociétés biotechnologiques souhaitent avoir de plus en plus tôt (phases de Recherche et Développement) des informations pharmacologiques fonctionnelles sur leurs molécules en développement pour traiter des maladies du système nerveux central ou pour identifier des molécules anti-stress. Pour une meilleure appréhension (ou prédictibilité) d’éventuels effets secondaires, les agences réglementaires exigent une connaissance complète des cibles et des mécanismes d’action associés à ces nouvelles molécules qui sont soumises à une demande d’autorisation de mise sur le marché. En phase de Recherche et Développement (avant les phases précliniques réglementaires), il n’est pas possible de tester les effets des molécules sur de grande quantité d’animaux, à la fois pour des questions de quantité disponible des molécules (quelques milligrammes le plus souvent) et pour des questions éthiques (aucune idée sur les effets éventuels qui pourraient être observés). Le développement de modèles rongeurs génétiquement modifié (GM) permettent de créer des mammifères mimant des pathologies humaines, leur utilisation est alors un avantage pour l’évaluation de l’efficacité de molécule d’intérêt. Il faut pour cela que ceux-ci soient électrophysiologiquement caractérisés. L'utilisation de tranches et/ou de cellules isolées de système nerveux central (SNC) de rongeurs permet une étude sur l'activité du composé et une information sur ses mécanismes d’action dans le modèle rongeur GM. Pour ce faire, nos laboratoires utilisent deux types de technique le Multi-Electrode Array (MEA) = enregistrements extracellulaires multipoints avec « array » d’électrodes (circuit imprimé) à l’échelle d’une tranche et le Patch-clamp = un enregistrement à l'échelle du neurone. Nous induirons donc un stress chez le rat et enregistreront l’effet de molécule d’intérêt, soit par une exposition, in vivo, au préalable, ou soit par une exposition, ex vivo, sur nos tranches ou cellules. Nous pourrons alors déterminer les effets pharmacologiques et/ou toxiques de nouvelles entités chimiques en développement préclinique afin de permettre à nos clients d’évaluer les propriétés de leur(s) molécule(s) - et/ou les propriétés d’une famille de molécule dans les mécanismes de stress induit par une contention forcée. Le cas échéant, ils pourront ainsi déterminer si une molécule à des propriétés suffisamment pertinentes pour entrer ou non en développement préclinique réglementaire.

Bénéfices attendus

Notre projet permettra de mieux caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments pour traiter les pathologies du système nerveux central liées au stress. Nos techniques mises en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation ex vivo des effets pharmacologiques fonctionnels et/ou toxiques sur des explants de tissus vivants, exposés de façon chronique ou de façon aiguë, constitue la meilleure approche car elle permet : - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons), - de faire, dans un premier temps, une analyse pharmacologique/toxicologique précise à l’échelle du tissu et/ou du neurone et/ou de la protéine tout en s’affranchissant des problèmes de disponibilité dans le système nerveux central et dans la circulation sanguine. Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement de futurs médicaments avant de lancer les premières étapes précliniques coûteuses de leur mise sur le marché.

Procédures

Les animaux vigiles seront injectés une fois par jour, au maximum et pendant 3 minutes, pour assurer une exposition in vivo de la molécule à tester. Le protocole est d’un mois. Les contentions répétées nécessaires à ces différentes injections génèrent du stress. Ces animaux traités au préalable peuvent subir ces injections soit par voie orale, soit cutanée ou soit par intrapéritonéale. Ils seront, pour les groupes subissant le stress, exposés, une seule fois entre une et trois heures, au maximum, à une contention qui a pour but de générer du stress que nous cherchons à étudier.

Impact sur les animaux

Notre procédure amène des effets indésirables : *-la manipulation régulière d’un animal, générer du stress. *-l’injection régulière, provoquer des effets indésirables au site d’injection. ; + effets secondaires potentiels des molécules *-Ce projet a pour but de déclencher du stress par une contention forcée d’une à trois heures, nous permettant l’étude des mécanismes du stress.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort car nous utiliserons les organes pour nos mesures.

Remplacement

Les réactions, après un stimulus générant du stress, sont complexes et mettent en jeu les organes sensoriels, les nerfs sensoriels et une intégration au niveau le système nerveux central, permettant une réaction adaptée. Parce qu’il n’est pas envisageable de réaliser sur l’homme les tests que nous proposons et que la gestion de stress pathologique présente un intérêt de recherche important, nous évaluons et et/ou caractérisons des molécules d’intérêt dans le traitement du stress induit chez le rat. Il nous est nécessaire de réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Et ces réseaux doivent être en situation de stress. Pour cela nous devrons, en effet, tester des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un rat préalablement stressé. De plus, nos techniques nous obligent à l’utilisation de tissus fraichement prélevés, car il n’est pas possible, in silico, de reproduire la complexité de ces connexions et/ou la particularité d’un neurone spécialisé.

Réduction

Par nos techniques, nous réalisons plusieurs tranches pour une noyau cérébral donné, chaque tranche peut subir un protocole particulier. Nous pouvons, par exemple, à partir d’un même cerveau tester plusieurs concentrations d’un même composé, ou plusieurs composés, ou plusieurs protocoles d’enregistrement, chaque protocole répondant à une question particulière. Alors, notre capacité à utiliser un même animal pour plusieurs mesures et plusieurs conditions d’exposition, diminue le besoin en nombre d’animaux et nous permet de faire, dans un premier temps, une analyse pharmacologique/toxicologique précise à l’échelle du tissu et/ou du neurone et/ou de la protéine tout en s’affranchissant des problèmes de passage de la barrière hémato-encéphalique (BHE) et des problèmes de pharmacocinétique. Grâce à notre expérience sur les projets antérieurs, nous avons déterminé que 6 animaux contrôles et 6 animaux d’intérêt nous permettent de valider 24-30 neurones ou 18-30 tranches. Compte tenu des variations inter-individus de réponses au stimulus stressant dans ce projet, nous devons augmenter à 10 animaux maximum par groupe. Après la première étape, nous pourrons évaluer la significativité statistique. Si celle-ci est présente, l’étape suivante pourra donc être menée en proposant quatre conditions différentes maximum. Si elle est absente, l’étude sera suspendue.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe sociaux (2 rats adultes/cage). Ils bénéficieront d’enrichissement adapté, deux types différents par cage (système permettant la création de nid soit tunnel ou soit pièce de bois à ronger par exemple). Cet enrichissement est validé par le fournisseur ou le partenaire. Les animaux utilisés seront habitués aux différentes contentions utiles pour les voies d’administration des composés à tester. Nous diminuerons les futurs stress dus à ces manipulations. Ces administrations seront réalisées par du personnel compétent et formé en respectant les recommandations vétérinaires. Les solutions injectées seront contrôlées pour s’assurer de leur innocuité. Les animaux seront surveillés deux fois par jour et pesés. Les animaux génétiquement modifiés auront quatre jours d’acclimatation et un mois d’hébergement maximum avant d’entrer dans le projet. Il se fera en groupes sociaux de 2 animaux en mélangeant les génotypes pour assurer la meilleure expression de phénotypes normaux. Chaque lignée modifiée aura une documentation de suivi spécifique répertoriant les symptômes possibles. Les animaux seront asymptomatiques. Toute perte de poids en deçà de la limite préétablie entrainera une sortie du test et des soins en accord avec le responsable de projet et le vétérinaire. Grâce à notre expérience et nos connaissances scientifiques sur des tests que nous maitrisons, nous avons pu établir un nombre d’animaux par condition d’étude soit 10 animaux contrôles et 10 animaux d’intérêt, nous permettant d’obtenir une bonne significativité, réduisant considérablement le besoin en animaux.

Choix des espèces

La grande quantité d’informations scientifiques disponible sur le fonctionnement du système nerveux central des rongeurs, ajoutée à la maîtrise de leur élevage, de leur génétique, de leur relative petite taille et au développement de technique d’enregistrements électrophysiologiques sur explants vivants font de cette espèce un modèle de choix pour l’évaluation pharmacologique de molécules. Ponctuellement, nous utilisons d’autres lignées de cette espèce, après discussion de la pertinence du modèle espèce-lignée-lignée génétiquement modifiée-protocole avec notre client. Toute demande de caractérisation de lignée modifiée fera l’objet d’une analyse bibliographique et circonstanciée en amont. L’impact du phénotype devra être décrit. Nous ne travaillerons qu’avec des animaux asymptomatiques. L’âge des animaux testés est déterminé en fonction du type de test et d’une analyse bibliographique. Nous travaillerons avec des animaux adultes (minimum 6 semaines d’âge) ou âgés en fonction des cibles fonctionnelles à observer et de l’évolution de la pathologie considérée liée au stress. Les choix de l’espèce, de la lignée et de l’âge sont validés en collaboration avec le client. En effet, l’expression phénotypique de la pathologie et/ou d’un déficit et/ou d’une lésion est souvent déterminante pour le choix de l’âge d’utilisation des animaux.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
Souris : 1782
Souffrances
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▲ 1782
Devenir
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1 782 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont immobilisées dans un dispositif de contention, une fois dix heures d'affilée sans pouvoir bouger, manger ni boire, ou deux heures par jour pendant sept jours, puis irradiées et greffées, pour étudier l'effet du stress psychologique sur le vieillissement des cellules souches du sang. Le porteur indique que la transplantation peut entraîner un rejet de greffe, une prostration et des infections. Il décrit la contention comme un stress sans douleur et affirme que le maintien de ces cellules in vitro n'est "pas possible".

Objectifs

Le vieillissement de la population, en particulier au sein de la population occidentale, est aujourd’hui l’un des principaux problèmes socio-économiques. Le vieillissement du système sanguin et en partie de la population de ses cellules appelée cellules souches hématopoïétiques (CSH) entraîne un dysfonctionnement de la formation de sang. Ceci accroit le risque de développer diverses maladies malignes du sang telles que la myélodysplasie, un ensemble de maladies caractérisées par une production insuffisante de cellules sanguines matures saines par la moelle osseuse, la leucémie ou encore le lymphome. Au sein de notre laboratoire, nous supposons que le vieillissement "sain" ou "normal" est une succession de moments de stress. Notre hypothèse ici est donc de vérifier si des signaux de stress psychologiques (anxiété, dépression, etc.) provoquent des changements dans les cellules constituant ainsi une signature du vieillissement prématuré des CSH. Pour répondre à cette hypothèse nous 1) vérifierons si les cellules sont capables de se souvenir d’un stress subi et donc de répondre plus rapidement ou plus fortement à un second stress ; nous 2) évaluerons si cette mémoire contribue au vieillissement ; et finalement nous 3) déterminerons si le vieillissement à un impact sur la réponse au stress en laissant des marques permanentes et potentiellement héréditaires.

Bénéfices attendus

L'augmentation continue du pourcentage de la population âgée est l'une des principales préoccupations socioéconomiques du monde occidental. De plus, les humains souffrent d'une accumulation de stress au cours de leur vie conduisant à diverses maladies telles que les maladies cardiovasculaires, le diabète, la dépression, etc. Ce projet vise à répondre à une partie de cette préoccupation, à savoir comment le stress psychologique affecte la prolifération et la différenciation des cellules sanguines, et s'il laisse une marque permanente dans ces cellules simulant ainsi un vieillissement prématuré.

Procédures

- Stress de contention aigue : 1 fois, 10 heures - Stress de contention chronique : 1 fois 2 heures par jour pendant 7 jours. - 2 Irradiations à 4 et 6 heures d‘intervalle pour une durée de 5 minutes. - 1 injection intra-veineuse de cellules (15 secondes) - 3 prélèvements sanguin à 4, 8 et 12 semaines après l’injection cellulaire (15 secondes)

Impact sur les animaux

Le test d'immobilisation vise à bloquer l'activité physique des souris et à les laisser dans un état de stress psychologique. Le dispositif de contention supprime les mouvements physiques des membres sans causer de douleur ou de blessure. La taille du dispositif sera choisie en fonction de la taille des souris, avec des trous de ventilation adéquats pour s'assurer que les souris peuvent respirer normalement. Les souris ne peuvent ni bouger, ni manger, ni boire pendant la période d’immobilisation (soit une fois 10 heures pour le stress aigu de contention et 2 heures par jour pendant 7 jours pour le stress chronique de contention). Les injections en intra-veineux peuvent induire des rougeurs et des gonflements. La diminution du système immunitaire des souris receveuses de transplantation peut entrainer des infections par une diminution de l’efficacité du système immunitaire. La transplantation peut induire un rejet de greffe qui se traduit par une absence de système immunitaire (donc des infections), une prostration des animaux et une grande fatigue.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure afin d’isoler et d’étudier les cellules souches hématopoïetiques.

Remplacement

Pour l’étude du système hématopoïétique et en particulier des cellules souches hématopoïétiques le recours à un système in vivo est nécessaire car la présence de la niche et ses interactions avec les cellules sont essentielles à leur bon fonctionnement. A ce jour le maintien des cellules souches hématopoïétiques in vitro n’est pas possible. Seules certaines expériences peuvent être réalisées in vitro, comme les tests d'unités de formation de colonies, et elles seront utilisées. Cependant, ces tests, bien que réalisés in vitro sont fait à partir de cellules prélevées des souris des différentes procédures. Ils ne peuvent donc pas être réalisé sans expérimentation in vivo en amont.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, chaque groupe contiendra le nombre minimum nécessaire déterminé par tests statistiques pour récupérer la quantité de matériel nécessaire à l'expérience et pour obtenir des résultats statistiquement pertinents. Nous effectuerons 2 répétitions pour vérifier si la variation entre conditions est importante. Si les deux premières expériences donnent le même résultat, la troisième expérience sera annulée pour réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Afin de suivre le bien-être animal au cours de notre procédure expérimentale et de remédier au plus vite à la survenue de douleur et/ou souffrance induite, nous avons établi une grille d'observation Cette grille d’observation définit les points limites les plus précoces et précis auxquels des actions seront prises afin de palier à la souffrance et/ou douleur de l’animal. Cette grille d’observation indique également les mesures que nous prendrons à l'apparition des premiers signes de douleur. Afin de prévenir les infections bactériennes, les souris transplantées recevront un traitement antibiotique dans l'eau de boisson. Elles seront contrôlées et leur santé évaluée pendant 5 jours après la transplantation, ainsi que les jours ouvrables la deuxième semaine. Au cours des semaines suivantes, elles seront évaluées deux fois par semaine. En cas de fatigue légère ou de difficulté de déplacement léger de la nourriture hydratée sera mise à disposition dans la cage.

Choix des espèces

La souris est le système idéal pour étudier la formation du sang car le système sanguin est hautement conservé entre les souris et les humains. Le vieillissement du système sanguin est bien défini et l'approximation des âges pertinents entre les humains et les souris est connue. Des études antérieures ont indiqué que le stress psychologique modifie des signaux et gènes des souris. Nous avons émis l'hypothèse que le stress de contention peut laisser une empreinte dans les cellules de la souris, illustrant une partie des effets du stress psychologique sur les cellules sanguines humaines. De plus, l’isolement des cellules sanguines murines est bien définie. Les procédures telles que la transplantation sont également faciles à réaliser chez la souris car les protocoles sont en place. Les animaux utilisés seront divisés en trois groupes : très jeunes (4-8 semaines), jeunes (4-6 mois) et d'âge moyen (10-14 mois). Ces âges simulent les humains très jeunes (0-10 ans), jeunes (20-30 ans) et d'âge moyen (40-45 ans). Les souris receveuses de la transplantation seront toutes âgées de 3 mois (âge idéal pour une transplantation optimisée)

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 624
Souffrances
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Devenir
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 624

624 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, une irradiation du corps entier, une injection de cellules CAR-T, jusqu'à trois prises de sang, des antibiotiques et un gavage de microbiote, pour tester si la modification du microbiote intestinal améliore l'immunothérapie. Elles portent une tumeur au flanc et le porteur mentionne un risque théorique d'infection et de syndrome de libération de cytokines. Il affirme que l'animal vivant est "indispensable" car les interactions entre microbiote et immunité antitumorale ne s'étudient pas autrement.

Objectifs

L’objectif du projet est d’explorer si la modification du microbiote intestinal peut permettre une amélioration de la réponse au traitement par CAR T cells. Les CAR T cells sont des cellules immunitaires modifiées génétiquement afin d'attaquer la tumeur. IL s'agit d'une nouvelle classe d'immunothérapie de plus en plus utilisée.

Bénéfices attendus

Si nous observons un effet bénéfique ou délétère des antibiotiques, ou des souches bactériennes sur l’efficacité des cellules CAR-T, cela aura un impact direct sur la prise en charge des patients. De plus, si nous identifions une souche bactérienne associée à une meilleure performance des cellules CAR-T, ces données ouvriront la voie à un essai clinique.

Procédures

Une unique injection de cellules tumorales (durée 1 miunte), une unique irradiation lymphodéplétive du corps entier (4 Gray, durée 10 minutes), une unique injection dans la veine de cellules sous aneshtésie locale, durée 2 minutes, des prises de sang (maximum 3 prises de sang, espacées d'une semaine minimum, durée 2 minutes, sous anesthésie générale).

Impact sur les animaux

Les animaux porteront des tumeurs sur le fanc (une par animal), qui peuvent produite une gêne locale. Li'irradiation lymphodéplétive peut induire une réduction des lymphocytes conduisant à un risque légèrement accru d’infections (risque théorique, jamais observé en réalité). Enfin, les cellules CAR-T peuvent théoriquement conduire à un syndrome de libération de cytokines. Cependant, on ne sait pas si les souris peuvent développer ce syndrome qui est essentiellement observé chez l’homme.Les nuisances éventuelles additionnelles seront dues à la prise d'antibiotiques sur une durée d'une semaine (via le biberon d'eau), et un unique gavage de microbiote intestinal.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés car ils seront porteurs de tumeurs.

Remplacement

Pour la réalisation de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable car ce n’est que chez les animaux vivants que nous pouvons étudier les interactions entre le microbiote intestinal et l’immunité antitumorale.

Réduction

Le nombre de souris est limité au minimum possible. Nous avons utilisé un calcul de puissance statistique à partir d'un effet attendu quantifié pour déterminer le nombre d'animaux minimum nécessaire. Le nombre final de souris doit également tenir compte de l’efficacité de l’induction tumorale. Des témoins ont été regroupés, et des tests statistiques ont été définis à l'avance pour analyser les résultats des expériences.

Raffinement

Toutes les interventions (greffes) des procédures expérimentales sont réalisées sous anesthésie générale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections simples seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). Les animaux seront hébergés en groupe dès leur réveil et recevront nourriture et boisson ad libitum.. Des points limite stricts ont été définis et seront appliqués.

Choix des espèces

Génétique proche de celle de l’Homme Les modèles de tumeur existants sont issus de lignées cellulaires murines et leur implantation dans la souris est indispensable pour étudier l’immunité, l’effet des traitements sur la réponse anti-tumorale dans leur globalité et les effets d’une transplantation fécale issue de différents patients traités par cellules CAR T. Animaux à maturité sexuelle, entre 7 et 12 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 624
Souffrances
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▲ 624
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Devenir
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 624

624 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des mises à jeun jusqu'à treize heures, des gavages, des prélèvements sanguins à la queue avec incision, des injections et une chirurgie de prélèvement en veine porte, et pour certaines seize semaines d'alimentation grasse et sucrée induisant obésité et pré-diabète. À la fin, toutes sont mises à mort par dislocation cervicale pour prélever leurs organes. Le porteur affirme qu'aucune alternative ne remplace l'animal pour cette "physiologie intégrée" entre intestin, pancréas et foie.

Objectifs

Le diabète de type 2 est une maladie caractérisée par une hyperglycémie chronique, c'est-à-dire par un taux trop élevé de glucose dans le sang. Cette maladie, qui survient généralement avec l’âge, touche davantage les personnes obèses. Elle se caractérise par une insulino-résistance et une perte progressive des capacités de sécrétion d’insuline par les cellules béta pancréatiques, l’hormone qui régule la glycémie. A l’heure actuelle, les traitements utilisés ciblent soit l’action de l’insuline soit sa sécrétion, alors qu’un ciblage des 2 composantes serait plus efficace. Par conséquent, il est crucial d’identifier de nouveau mécanismes contrôlant simultanément l’action et la sécrétion d’insuline pour mieux réguler l’hyperglycémie des patients diabétiques. Le projet vise à valider un nouveau mécanisme intracellulaire impliqué dans la régulation de la glycémie qui implique un dialogue entre l’intestin, le pancréas et le foie via la sécrétion d’une hormone intestinale appelée GLP1, qui est produite par les cellules intestinales après un repas et qui va réguler l’action et la sécrétion d’insuline. Ainsi, l’objectif est de valider chez la souris ce nouveau mécanisme intracellulaire en l’étudiant de manière concomitante dans l’intestin, le pancréas et le foie afin de définir s’il pourrait constituer à l’avenir une nouvelle piste de traitement préventif et/ou curatif de l’hyperglycémie chez les patients diabétiques.

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet de recherche est de valider une nouvelle hypothèse mécanistique impliquée dans le contrôle de la glycémie et de mettre en évidence de futurs moyens de prévention et/ou traitement du diabète de type 2. Si nos hypothèses sont validées chez la souris, nous initierons ensuite des tests chez l’homme et tenterons d’identifier des molécules capables de réguler ce mécanisme intracellulaire.

Procédures

Au cours des 4 procédures décrites dans ce projet, les souris seront soumises à : - des mises à jeun (1 à 3 selon les procédures) d’une durée de 6h30 à 13h maximum. - un gavage unique sur animal vigile (durée: 30 secondes) - des prélèvements sanguins de petits volumes (entre 2 et 6 selon les procédures) à la queue des souris pour les mesures de glycémie et d’insuline, associés à une incision unique de la queue puis un grattage du coagulum pour les prélèvements successifs. - des injections (1 à 2 selon les procédures) sur animal vigile lors des tests métaboliques (durée: 30 secondes). - une chirurgie associée à une analgésie 30 minutes avant l’anesthésie générale afin de réaliser un prélèvement sanguin en veine porte. - une alimentation riche en graisse et en sucre durant 16 semaines consécutives qui va induire une prise de poids des souris sans altérer leur mobilité.

Impact sur les animaux

- une prostration, la présence de sang dans la canule ou un gonflement de l’œsophage potentiel suite au gavage. - une sensation de faim et une hypoglycémie suite à la mise à jeun de 12-13h. Ces modifications physiologiques peuvent donc être responsable d’un stress chez l’animal et d’une baisse d’activité les conduisant à nicher dans leur nid. - une douleur transitoire au point d’injection lors des injections au cours des tests métaboliques. - Une hyperglycémie transitoire au cours des test métaboliques. Ces variations de glycémie sont des réponses physiologiques transitoires qui n’affectent pas l’état général des souris. L’hyperglycémie provoquée lors des tests revient à la normale au bout de 90 minutes. - une obésité liée à l’alimentation riche en lipides et en sucrose et un pré-diabète associé à une hyperglycémie modérée. Nos études préalables démontrent que leur prise de poids ne les empêche pas de se mouvoir dans la cage et d’accéder et la mangeoire et que leur pré-diabète ne modifie pas de manière majeure leur prise hydrique ni leur besoin d’uriner.

Devenir

A la fin des procédures, toutes les souris seront mises à mort par dislocation cervicale pour le prélèvement des organes d’intérêt.

Remplacement

Ce projet vient compléter des données déjà obtenues in vitro dans des lignées cellulaires de chacun des tissus d’intérêt (colon, foie et pancréas). Néanmoins il s’agit ici d’aller plus loin et de montrer qu’il y a une co-régulation de notre nouveau mécanisme intracellulaire dans ces 3 organes suite à un repas et que cela est nécessaire pour un contrôle optimal de la glycémie. Il s’agit donc d’un projet de physiologie intégrée où aucune alternative non animale n’est disponible. D’autre part, on veut également déterminer si ce nouveau mécanisme physiologique est dépendant ou pas du sexe, et ce paramètre n’est pas analysable autrement que sur animal.

Réduction

Pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, nous allons comparer différents traitements en même temps afin de n’avoir qu’un groupe de souris contrôle. Le nombre de souris est calculé au plus juste tout en offrant la puissance statistique nécessaire pour l’interprétation des résultats scientifiques. Les paramètres mesurés étant très variables d’une souris à l’autre, un nombre minimal de 12 souris par groupe est nécessaire. Nous envisageons de potentiellement répéter une fois les procédures afin de compléter les études si nécessaires (soit 24 souris/groupe au maximum en final).

Raffinement

Les souris sont surveillées individuellement 3 fois/semaine et nous utilisons des points limites adaptés à nos procédures. Les gavages seront réalisés par une personne expérimentée à l’aide d’une sonde de gavage adaptée à la taille des souris. Pour les souris soumises à une alimentation riche en lipides et en sucrose, le nombre de souris par cage est diminué pour qu’elles aient suffisamment de place pour se mouvoir. L’alimentation hypercalorique va induire une prise de poids qui ne gêne pas la motricité des souris qui peuvent toujours accéder à la mangeoire. Néanmoins, des croquettes seront rajoutées dans la litière. Pour les prélèvements en veine porte qui nécessite une chirurgie, les animaux sont analgésiés 30 minutes avant d’être anesthésiées.

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris car leur physiologie est « proche » de l’homme pour le contrôle de la glycémie. Selon les procédures, nous utiliserons soit des souris adultes de 10-12 semaines qui ont terminé leur croissance et ont un poids compatible pour la contention, les gavages et prélèvements sanguins, soit des souris de 5 semaines quand il s’agit de les nourrir avec une alimentation riche en graisse et sucre, dont les effets métaboliques sont plus marqués si débutée rapidement après le sevrage.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 176
Rats : 220
Souffrances
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▲ 176
▲ 220
Devenir
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 396

396 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Les souris subissent l'ablation d'un morceau de peau, les rats une brûlure puis, deux jours plus tard, le retrait de la peau brûlée et une greffe cutanée, pour évaluer un pansement enrichi de vésicules dérivées de cellules. Le porteur indique que la brûlure et les prélèvements peuvent provoquer douleur, perte de poids et déshydratation pendant trois à quatre jours. Il affirme que le remplacement par cultures de cellules n'est "pas possible" car seul l'animal reproduit la complexité de la cicatrisation.

Objectifs

La peau est un organe indispensable à la survie de l’organisme. Lors d’agressions importantes, telles qu’une brûlure du troisième degré, la peau n’est plus capable de cicatriser spontanément pouvant fortement impliquer le pronostic vital du patient. La prise en charge des victimes de brûlures sévères se base sur l’utilisation d’une greffe de peau directement prélevée chez le patient brûlé ou dans les cas les plus graves de substituts de peau développé en laboratoire. Pourtant, malgré leur utilisation courante, la prise de greffe reste assez aléatoire avec une cicatrisation longue et incomplète, qui aboutit souvent à une cicatrice de mauvaise qualité. La cicatrisation des sites de prélèvement de peau peut être également retardée dans un contexte de brûlure sévère. Cela limite la possibilité de prélever un morceau de peau au même endroit, nécessaire pour couvrir l’ensemble des zones brulées. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité d’un traitement associant un pansement destiné à arrêter les saignements et possédant des propriétés cicatrisantes, et un produit de thérapie innovante dérivé de cellules. L’originalité et l’intérêt de ce traitement est qu’il pourra être appliqué à la fois sur le site de prélèvement de peau et sur le site de la brûlure. Pour mener à bien ce projet, deux modèles animaux seront utilisés : 1. Un modèle de cicatrisation chez la souris qui nous permettra de valider (i) la dose des molécules thérapeutiques à associer au pansement et (ii) l’effet fonctionnel de cette association sur la cicatrisation après prélèvement de peau. 2. Un modèle de brûlure chez le rat pour déterminer la nécessité de renouveler l’application du pansement enrichi et pour valider le bénéfice de ce traitement dans le cadre de la cicatrisation d’une brûlure de peau.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre d’apporter les preuves d’efficacité et de sécurité d’utilisation du pansement enrichi pour la mise au point d’un protocole thérapeutique pour la prise en charge de patients atteints de brûlures profondes.

Procédures

Les souris seront soumises à l’enlèvement d’un morceau de peau avec pose d’un dispositif de protection sur le dos pour une durée moyenne de chirurgie de 15 minutes par souris. Les rats seront soumis, dans un premier temps, à une brûlure pour une durée moyenne de chirurgie de 15 minutes par rats. Deux jours plus tard, les rats subiront un enlèvement de la peau brûlée, un enlèvement de peau saine suturée et une greffe de peau avec pose d’un dispositif de protection sur le dos pour une durée moyenne de chirurgie de 30 à 60 minutes par rats.

Impact sur les animaux

La nécessité d’isoler les animaux le temps de la procédure et le port du dispositif de protection de plais sur le dos des animaux peut induire un stress. L’anesthésie peut provoquer chez les animaux une légère baisse d’activité au réveil pendant une ½ journée. L’enlèvement de la peau saine, la brûlure et le prélèvement de peau brûlée peuvent entrainer chez les animaux une douleur, une perte de poids et une déshydratation pendant 3 à 4 jours.

Devenir

Le prélèvement de la peau en cours de cicatrisation est nécessaire pour tous les animaux inclus dans l’étude afin de réaliser les analyses qui viendront compléter les observations visuelles de la plaie.

Remplacement

Malgré l’existence de modèles d’études de réparation cutanée impliquant des cultures de cellules, les mécanismes mis en jeu dans la cicatrisation et après une brûlure chez un être vivant diffèrent de ceux induits en laboratoire. Par exemple, le test de blessure sur cellules est biaisé par l’aspect d’une culture de cellule en une seule couche contrairement à la peau qui est constituée de plusieurs couches de cellules et d’un support de culture en plastique qui peut influencer les propriétés des cellules. Les modèles de cicatrisation et/ou de brûlure directement sur des prélèvements de peau, qui reproduisent plus fidèlement l’environnement structurel et moléculaire de la peau, sont eux limités par l’absence de mécanismes de coagulation, d’inflammation, de réponse du système immunitaire et de réponse métabolique. Le remplacement par ces modèles n’est ainsi pas possible ici car seul un modèle animal permet de rendre compte de la complexité de tous les mécanismes mis en jeu dans la réparation tissulaire et d’atteindre les objectifs du projet.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, des premières études de culture cellulaire ont été effectuées et sont en cours afin de limiter le nombre de doses de molécules thérapeutiques issues des cellules souches à tester sur les animaux et ainsi déterminer au maximum 3 concentrations. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, différentes étapes de mise au point successives seront effectuées avec des étapes conditionnelles aux résultats précédemment obtenus. Cette méthode permet i) de réduire le nombre de temps à tester par conditions ii) de réduire le nombre de conditions à tester dans les étapes suivantes dont la chirurgie est plus sévère pour l’animal. Elle permettra également de limiter le nombre d’expérience si les étapes précédentes ne sont pas concluantes. Des tests statistiques prédictifs du nombre nécessaire d’animaux pour atteindre une différence significative ont été utilisés pour chaque procédure.

Raffinement

Tout le long du projet, les animaux auront un accès sans restriction à la nourriture et à la boisson. Le bien-être des animaux sera assuré par l’utilisation de moyens d’enrichissement du milieu de vie des animaux (abris, jeux à ronger, plaque de plexiglass avec trou pour limiter le stress de l’isolement), par une visite quotidienne et un suivi analgésique avant, pendant et après les chirurgies. Une analgésie multimodale sera attribuée aux animaux subissant une chirurgie de classe sévère associant anti-douleur et anti-inflammatoire. Pour pallier l’éventuelle perte de poids, des gelées enrichies sont données aux animaux quotidiennement. Une grille de suivi des animaux est mise en place et des points limites ont été définis afin de réduire la souffrance animale.

Choix des espèces

Pour le modèle de cicatrisation, nous avons choisi l’espèce de souris car c’est un modèle largement décrit dans la littérature. De plus, la manipulation de cette espèce et de cette technique de chirurgie sont bien maîtrisées au sein du laboratoire. Plus précisément, nous avons choisi la souche C57BL/6JRj qui est la plus décrite dans la littérature avec la souche BALB/cJRj mais qui présente l’avantage d’être un peu plus grosse au même âge. De plus, ces souris sont consanguines ce qui présente l’avantage d’être une lignée stable et donc permet une reproductibilité des résultats supérieure (et donc une réduction du nombre d’animaux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs). Pour la brûlure et la greffe cutanée, nous avons choisi l’espèce rat qui nous permet de travailler sur un animal plus gros que la souris avec une taille compatible avec le prélèvement d’une couche de peau mince pour la greffe en plus de la zone de brûlure. Nous possédons également une précédente expérience avec l’utilisation de la souche Rat wistar pour le modèle de brûlure et de greffe. Les souris seront utilisées au stade du jeune adulte (8 semaines). Un compromis a été effectué pour utiliser des souris à un stade du développement suffisamment avancé pour s’affranchir du cycle de croissance des souris (pouvant entrer en jeu dans les processus de cicatrisation) mais suffisamment jeunes pour s’affranchir des processus de vieillissement de la souris. Les rats seront utilisés à 8 semaines. Un compromis a été effectué pour utiliser des rats suffisamment âgés pour pouvoir être greffés sans que leur âge ne soit un inconvénient pour la prise de greffe.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
Souris : 1250
Rats : 1250
Souffrances
▲ -
▲ -
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▲ 2500
Devenir
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 -
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 2500

Composés radiomarqués ou non administrés par le nez, la trachée, la vessie, le cerveau ou par minipompe implantée chirurgicalement, jeûne jusqu'à 16 heures, privation d'eau jusqu'à 4 heures, hébergement individuel sur sol grillagé en cage à métabolisme : 1 250 souris et 1 250 rats, soit 2 500 rongeurs, subissent ces procédures d'un niveau de souffrance sévère et sont tous tués à l'issue de chacune des deux procédures. Le séjour en cage à métabolisme peut durer 72 heures d'affilée, et jusqu'à 168 heures pour les souris, sur une phase expérimentale qui s'étend jusqu'à douze mois. L'objet est de mesurer où se distribuent ces composés et comment l'organisme les élimine, en amont d'études d'efficacité, et le rat est retenu en partie parce que la réglementation l'impose pour certaines études. Le projet est déclaré de souffrance sévère, mais la description des effets s'arrête à la faim, la soif, une "légère déshydratation" et une "douleur modérée transitoire", sans dire quel acte atteint ce niveau.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer in vivo l’absorption, la distribution, la métabolisation et l’excrétion de composés biologiques ou chimiques après une ou plusieurs administrations chez le rongeur. Les paramètres de distribution et d’excrétion des composés seront si possible déterminés préalablement in vitro, ce qui conditionnera le choix de l’espèce rongeur (souris, rat) et de la souche à utiliser pour évaluer la biodistribution in vivo dans le sang, les urines, et les différents organes. Dans certains cas, il sera possible d’avoir recours à une forme radiomarquée des composés afin de faciliter leur dosage et l’identification de leur distribution. La première procédure de ce projet permettra de révéler la pharmacocinétique des composés testés in vivo, par administration unique ou répétée (dans le respect des recommandations vétérinaires concernant les voies, volumes et fréquences) de la molécule froide ou radioactive, avec placement en cage à métabolisme d’une durée maximale de 72h. La deuxième procédure traitera le cas particulier où des placements longs ou répétés en cage à métabolisme seront nécessaires, uniquement pour les souris. Pour les deux procédures et dans certains cas, les administrations nécessiteront une pose chirurgicale d’implant (de diffusion prolongée sous cutanée, intraveineuse ou intrapéritonéale). Ces chirurgies seront réalisées stérilement, sous anesthésie avec analgésie couvrant toute la durée de la chirurgie et dans le respect des recommandations du comité d’éthique. Des prélèvements divers (sang, urines, fèces, liquide cérébro spinal etc, dans le respect des recommandations vétérinaires) pourront être effectués in vivo afin de doser le composé dans ces fluides, et des prélèvements d’organes pourront avoir lieu, exclusivement post mortem.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’évaluer la pharmacocinétique in vivo de composés biologiques ou chimiques après une ou plusieurs administrations chez le rongeur, sur une période allant de 1 jour à 12 mois. Cette évaluation est critique afin de pouvoir ensuite réaliser des études d’efficacité.

Procédures

Des composés chimiques ou biologiques froids ou radiomarqués seront administrés aux animaux par voie : intranasale et intratrachéale, sous anesthésie générale d’environ une heure; intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale d’environ une heure avec analgésie; orale sur animaux vigiles (acte bref d’une minute environ); sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile (acte bref d’une minute sur animal vigile, anesthésie d’environ une heure sinon ); ou par minipompe (intraveineuse, sous cutanée ou intrapéritonéale) posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable (chirurgie d’environ 15 minutes, anesthésie d’environ une heure). Des administrations intravésicales (par cystocentèse ou cathéter) pourront être réalisées (anesthésie générale de moins d’une heure) après privation d’eau sur maximum 4h et vidange de la vessie par pression légère sur le ventre. Il sera aussi possible de réaliser des administrations intracérébrales. Ce geste sera réalisé lors d’une anesthésie de moins d’une heure avec analgésie. Pour les administrations orales où l’alimentation pourrait biaiser la pharmacocinétique, les animaux pourront être mis à jeun au maximum 16h. Ils seront pesés et éventuellement réhydratés après le jeûne. Les volumes administrés et fréquences d’administration respecteront les recommandations. La phase in vivo pourra durer jusqu’à 12 mois dans le cas de composés froids et 2 mois pour les composés radiomarqués. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés afin de suivre la biodistribution et l’élimination des produits administrés. Les prélèvements de sang sur animal vigile prendront environ deux minutes. En cas d’anesthésie, celle-ci durera au maximum une heure . Pour les prélèvements individuels d’urine et/ou de fèces, il pourra être nécessaire d’héberger individuellement les animaux en cages à métabolisme, au maximum 72h en une fois ou au maximum 3 fois 24h sur 2 semaines glissantes espacés d’au moins 24h (si aucune mise à jeun n’est prévue), ou pour les souris uniquement au maximum 168h ou 7 fois 24h espacées de 24h sur 2 semaines glissantes si une mise à jeun n’est pas prévue. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération des tissus, organes, et du sang. Avant euthanasie, sous anesthésie générale profonde avec analgésie, une perfusion pourra être réalisée pour rincer les organes. Cela durera moins d’une heure avant euthanasie.

Impact sur les animaux

Afin de réaliser certains tests de biodistribution, il pourra être nécessaire de mettre les animaux à jeun d’alimentation, au maximum 16 heures. Pour certaines administration intravésicales, il pourra être nécessaire de les priver d’eau au maximum 4h. Cela pourra générer une sensation de faim, de soif et une légère déshydratation, et une perte de poids légère. Des pertes de poids liées aux composés administrés pourraient être observées. Dans le cas des placements en cage à métabolisme, les animaux pourront être hébergés individuellement (avec les congénères visibles), dans des cages plus petites que les cages standard, avec un fond ajouré gênant modérément la locomotion. Dans le cas d’intervention chirurgicale (pose de minipompe, implant, stéréotaxie etc), une douleur modérée transitoire pourrait être générée mais sera gérée par un traitement antalgique adéquat. Dans le cas du placement en cages à métabolisme, les animaux seront sur un sol grillagé ce qui pourrait gêner leur locomotion.

Devenir

Après chacune des deux procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’effet des composés testés.

Remplacement

Les molécules chimiques ou biologiques dont la pharmacocinétique sera évaluée dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro (tests sur hépatocytes, microsomes etc) afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Ces données sont souvent insuffisantes pour prédire la biodistribution in vivo des molécules. La pharmacocinétique réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal.

Réduction

Le nombre d’animaux par lot a été déterminé sur la base des expériences passées dans notre centre, pour choisir le nombre minimum permettant d’obtenir une puissance statistique suffisante pour conclure. Dans le cas de prélèvements terminaux à différents points de temps (collecte d’organes/tissus, ex collecte de peau à plusieurs points de temps), un groupe d’animaux devra être inclus pour chaque point de temps. Dans le cas de screening de nouvelles molécules, au maximum 5 animaux par groupe seront inclus. Le nombre sera adapté en fonction de la variabilité attendue de la pharmacocinétique du composé. Dans le cas où la bioanalyse suite aux prélèvements nécessiterait un volume trop important de fluides, le nombre d’animaux par groupe devra être augmenté, jusqu’à au maximum 15 animaux. Des analyses statistiques seront effectuées

Raffinement

Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine : • A partir de 10% de perte du poids, les animaux seront pesés quotidiennement et des capsules d’eau gélifiées seront mises à disposition dans les cages. Entre 10 et 15% du poids : les animaux seront réhydratés une fois par jour. Une perte de poids de plus de 15% ou se maintenant plus de 3 jours au-delà de 10% constituera un point limite. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, un arbre décisionnel validé par la SBEA et le comité d’éthique sera utilisé pour décider de l’arrêt du traitement, de traitements de support et/ou de l’euthanasie de l’animal. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal.[

Choix des espèces

Si le profil pharmacocinétique in vitro est adéquat dans cette espèce, la souris sera utilisée pour évaluer la pharmacocinétique des nouveaux composés in vivo, du fait de son faible poids et car c’est l’espèce mammifère la plus décrite dans les modèles d’évaluation de molécules chimiques ou biologiques. Dans le cas contraire, le rat sera utilisé. La souris sera aussi préférée dans le cas d’une administration d’un composé ou d’un traceur radioactif, si le mécanisme d’action de la molécule le permet, pour des raisons pratiques de gestion de la radioactivité et de ses déchets. Toutefois, le rat sera aussi très utilisé en particulier du fait des études pré-réglementaires comme l’étude de l’élimination d’un composé radiomarqué in vivo, le rat sera l’espèce préférée car il est imposé par la règlementation de réaliser des études sur le rat. Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), tel que référencé dans la littérature.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles gastrointestinaux
Souris : 1096
Souffrances
▲ 36
▲ 780
▲ 280
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1096

1 096 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Elles reçoivent des bactéries et des composés par gavage intragastrique, jusqu'à 35 administrations, un prélèvement sanguin, et pour une partie une colite déclenchée par un produit chimique ajouté à l'eau de boisson, pour tester trois stratégies visant des bactéries associées à la maladie de Crohn. Les retombées annoncées pour les patients, des options thérapeutiques personnalisées, sont renvoyées aux essais cliniques et au long terme. Sur le remplacement, le porteur affirme que la validation à l'échelle de l'"organisme entier" reste "nécessaire" malgré les tests in vitro déjà menés.

Objectifs

Le microbiote intestinal joue un rôle clé dans le développement et l’entretien des pathologies inflammatoires chroniques de l’intestin. En effet, dans de nombreuses pathologies, certaines populations de bactéries ‘bénéfiques’ pour l’hôte sont diminuées au détriment de bactéries ‘agressives’ aux propriétés pro-inflammatoires. Dans la maladie de Crohn, il a été observé une surexpression d’une protéine au niveau de la muqueuse de l’intestin grêle des patients. Cette protéine agit tel un récepteur pour certaines bactéries adhérentes et invasives. Une fois attachées à la muqueuse iléale, ces bactéries peuvent traverser la muqueuse et déclencher et/ou entretenir une inflammation intestinale. Chez l’animal, ces bactéries adhérentes et invasives sont capables d’aggraver une inflammation intestinale déjà existante et elles sont également capables de coloniser l’intestin et d’induire une inflammation intestinale dans en modèle de souris exprimant la protéine humaine réceptrice de ces bactéries. Ces modèles murins sont précieux pour pouvoir tester l’efficacité de stratégies thérapeutiques visant spécifiquement ces bactéries. Dans le cadre de ce projet de 5 ans, 3 grandes stratégies seront testées pour éliminer ces bactéries adhérentes et invasives aux propriétés inflammatoires : une stratégie combinant des bactéries probiotiques et des extraits de plante, une stratégie innovante à base de microcapsules portant des substances anti-bactériennes et enfin une stratégie visant certaines enzymes bactériennes de microbiote intestinal. Ce projet permettra de déterminer l’efficacité à l’echelle de l’organisme entier de chacune de ces stratégies visant les bactéries adhérentes et invasives, afin de retenir des candidats d’intérêt pour des essais cliniques chez les patients atteints de maladie de Crohn. Il est attendu que l’élimination ou la prévention de l’installation de ces bactéries au niveau intestinal permettent de diminuer ou de prévenir les symptômes inflammatoires chez les patients.

Bénéfices attendus

La recherche de nouvelles thérapies ciblant les causes de l’inflammation comme le microbiote intestinal et plus particulièrement les bactéries adhérentes et invasives aux propriétés inflammatoires est une priorité dans la maladie de Crohn. Les investigations chez l’animal permettront de compléter les analyses in vitro en modèle cellulaire et de mieux comprendre les mécanismes d’actions sous-jacents de chaque stratégie. C’est une étape cruciale qui permettra à terme, de proposer ces stratégies lors d’essais cliniques chez les patients. Le fait de proposer différents modèles animaux complémentaires pour analyser l’efficacité de ces 3 stratégies est très important pour maximiser les chances d’obtenir de bons résultats en clinique. En effet, nombre de stratégies probiotiques par exemple peinent à montrer des effets bénéfiques lorsqu’elles sont testées chez l’Homme. Ces options thérapeutiques personnalisées seraient proposées aux patients hébergeant des souches de bactéries adhérentes et invasives, dans le but de maintenir les phases de rémission et/ou d’améliorer l’efficacité des traitements actuels, contribuant ainsi à leur « bien-être ».

Procédures

-Dans le cadre de ce projet, les animaux recevront par voie orale des composés/probiotiques ou bactéries. L’administration intra-gastrique des solutions sera quotidienne sur animal vigile. Cet acte, réalisé par un personnel formé, n’est pas douloureux pour l’animal et les volumes n’excèderont pas 0,2mL, ce qui est un très faible volume. Quand 2 composés seront administrés le même jour, un temps de 1 heure minimum sera respecté (souvent 2 heures). Une administration gastrique est un geste rapide qui demande une dizaine de seconde par animal. Selon les procédures, il y aura entre 7 et 35 administrations intra-gastriques réalisés sur l'animal (2 gavages/jour au maximum). -Les animaux auront un unique prélèvement sanguin d’un volume de 100µL. Ce prélèvement sera réalisé sur animal endormi sous anesthésie gazeuse. L'endormissement sous isoflurance demande entre 1 et 2 minutes. Le prélèvement sanguin est un geste rapide qui dure quelques secondes. -Enfin, une procédure nécessite d’injecter aux animaux un mélange anesthésiant/antalgique. Les animaux sont mis à mort avant leur réveil, 2h plus tard.

Impact sur les animaux

Une légère inflammation intestinale est attendue chez les animaux (classe légère). Il sera possible de soulager les animaux qui montreraient des signes de douleur en leur administrant des composés analgésiques. Si l’état des animaux ne s’améliore pas suite à ce traitement, les animaux seront sortis de l’étude et mis à mort. Une procédure induira une réponse inflammatoire intestinale modérée chez l’animal (colite) suite à l’administration d’un composé chimique dans l’eau de boisson (afin de mimer des patients en crise inflammatoire). Les animaux seront suivis plusieurs fois par jour pendant cette étude et un analgésique sera administré contre la douleur. Les animaux resteront dans l’étude tant qu’ils n’atteindront pas les points limites afin de pouvoir conclure sur l’efficacité des traitements. Ceux qui atteindront les points limites seront sortis de l’étude et mis à mort.

Devenir

L’ensemble des animaux utilisé lors de ces procédures sera mis à mort à la fin des expérimentations. Il est nécessaire de prélever un ensemble d’échantillons biologiques chez l’animal à l’issu de l’expérience pour compléter les données issues des observations cliniques (signes de colite), ou encore les données inflammatoires suite à des dosages dans les fèces des animaux. En effet, il faut évaluer les niveaux d’inflammation au niveau des tissus intestinaux, faire des analyses histologiques qui permettront de mettre en évidence les dommages des tissus et de mesurer l’épaisseur de la couche de mucus ou et enfin, analyser le microbiote associé à la muqueuse intestinale (séquençage ADN bactériens), donnée essentiel au projet pour comprendre l’effet complet des stratégies visant le microbiote.

Remplacement

Avant ces essais chez l’animal, les 3 grandes stratégies seront analysées in vitro, sur des modèles de cellules en culture (cellules épithéliales intestinales humaines et cellules immunitaires) afin de sélectionner les composés/probiotiques/extraits les plus efficaces pour lutter contre les bactéries adhérentes et invasives retrouvées chez les patients atteints de maladie de crohn. Cependant, il est nécessaire de valider l’efficacité des stratégies à l’échelle d’un organisme entier pour plusieurs raisons : -les traitements seront analysés après avoir « subit » un passage digestif (pH acide de l’estomac, sels biliaires…), -la présence du système immunitaire et du microbiote intestinal peuvent interférer dans l’efficacité de la stratégie, -les composés peuvent être absorbés par l’intestin, et ne plus être présent dans la lumière intestinale, pour agir sur les bactéries adhérentes et invasives -l’efficacité, voire l’innocuité des traitements peuvent varier selon le statut inflammatoire (septicémie, toxicité…)

Réduction

-Le nombre d'animaux a été réduit dans la mesure où cela ne compromet pas les objectifs du projet. Le nombre de 10 animaux/lot devrait permettre de réaliser des tests statistiques adaptés d’après l’ensemble des données animales antérieures. -Il est à noter que les révisions d’articles scientifiques se durcissant, il est maintenant nécessaire de réaliser les expérimentations sur mâles et sur femelles, raison qui nous contrait à augmenter le nombre d’animaux. -Le fait de réaliser des expériences à lots multiples permet de limiter le nombre d’animaux en comparant le lot témoin/contrôle avec l’ensemble des lots « traités » en une seule fois. -Les études antérieures ont montré que le nombre de bactéries adhérentes et invasives dans les fèces des animaux était le reflet du nombre de bactéries associées à la muqueuse. La quantification des bactéries dans les fèces en fonction du temps permet de réduire le nombre d’études. Cette mesure permet de réaliser un suivi de colonisation en fonction du temps de façon non-invasive et sans douleur pour l’animal. Dans le cas contraire, il aurait fallu euthanasier les animaux à différents temps post-infection pour comptabiliser les bactéries associées à la muqueuse intestinale.

Raffinement

-Les animaux seront hébergés selon les standards prévus par la règlementation, en groupes sociaux, dans un environnement adapté et enrichi. -Une période d’acclimatation sera réalisée avant le début des procédures (une semaine). -Un enrichissement est proposé aux souris: lamelles de cartons compressées et maisonnettes ou tremplins avec abris. -Les animaux seront surveillés quotidiennement pour évaluer tout changement de comportement et/ou de motricité et perte de poids. -Lorsque des symptômes de colite seront attendus, les surveillances seront renforcées (2-3 fois par jour) afin de pouvoir administrer immédiatement un analgésique dans un premier temps et de suivre l’évolution de l’état de l’animal. En cas d’évolution négative de l’état général (déterminée d’après une grille de score), si les points limites sont atteints, les animaux seront sortis de l’étude immédiatement et mis à mort selon la réglementation en cours. A noter que les animaux sont préalablement anesthésiés à l’isoflurane avant la mise à mort.

Choix des espèces

-Le modèle choisi est la souris. L’unité de recherche possède deux modèles de souris transgéniques exprimant un récepteur humain aux bactéries adhérentes et invasives mimant l’interaction bactéries/épithélium intestinal observée chez les patients atteints de maladie de Crohn. Concernant le modèle de colite induite par un produit chimique placé dans l’eau de boisson, l’espèce animal couramment employé pour la réalisation de ce test est la souris. Il en est de même pour le modèle d’interaction bactéries/ épithélium intestinal (« anse iléale »). -L’ensemble des souris utilisées lors de ce projet seront utilisées au stade de jeune adulte, (6-8 semaines) reflétant le pic d’incidence de la maladie de Crohn (15-30 ans). Cela correspond également à l’âge auquel les expérimentations antérieures menées au laboratoire et publiées ont été réalisées.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 1040
Souffrances
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Devenir
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 1040

1 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections vaccinales répétées et des prélèvements de sang au sinus rétro-orbitaire, geste pouvant provoquer des douleurs oculaires et des lésions de l'œil. Une société privée teste des candidats vaccins contre les allergies et affirme qu'aucune méthode in silico, in vitro ou ex vivo ne permet de mesurer la production d'anticorps neutralisants. Elle justifie de tuer toutes les souris par leur "mémoire" immunitaire les rendant inutilisables pour de nouvelles vaccinations.

Objectifs

Les allergies sont aujourd’hui un problème de santé publique. Ces affections très répandues, particulièrement dans les pays développés, touchent 25 % de la population européenne. Elles sont dues à un dérèglement du système immunitaire qui devient hypersensible à des substances généralement inoffensives. Ceci se traduit par la dérégulation de certaines cytokines et conduit à l’apparition de la pathologie chez l’individu. Ce projet s’inscrit dans le cadre de développement de vaccins contre les allergies. Au sein de notre société, nous avons développé une stratégie de vaccination qui permet de produire, chez le patient, des anticorps contre la cytokine sur-exprimée. Ce vaccin appelé ‘Kinoïde™’ peut se présenter soit sous forme de proteine, soit sous forme d’un acide ribonucleique messager (ARNm). Il n’existe pas à ce jour de méthodes in vitro permettant d’évaluer la réponse immunologique à un vaccin, ce qui nous contraint à les tester chez la souris. L’efficacité du vaccin sera évaluée selon sa capacité à induire une réponse immunitaire capable de bloquer l’activité biologique de la cytokine. Dans le cadre de ce développement, nous devons sélectionner le meilleur candidat vaccin qui induira une réponse immunitaire efficace et de longue durée chez la souris. Pour cela, nous devons dans un premier temps tester plusieurs paramètres spécifiques à chaque vaccin. Nous allons ainsi tester un nombre croissant de doses de vaccin (en deux et trois injections), plusieurs formulations vaccinales ainsi que deux voies d’administration (intramusculaire et souscutanée). Ces études permettront de valider et de sélectionner le vaccin induisant la meilleure réponse immunitaire. Dans un second temps, nous confirmerons l’efficacité du vaccin grâce à des modèles expérimentaux d’allergies développés chez la souris. Une fois l’effet thérapeutique démontré, le vaccin entamera les étapes de fabrication en vue des phases cliniques.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à définir les meilleures conditions d’immunisation, à savoir, la dose de vaccin à injecter, la voie d’administration et le schéma d’immunisation et de prélèvements des vaccins kinoides développés dans notre laboratoire. Les candidats vaccins sélectionnés seront ensuite évalués pour leur efficacité dans des modèles expérimentaux d’allergies developpés chez la souris et à plus long terme chez l'Homme.

Procédures

1) Administration du vaccin : L'injection du vaccin est réalisée sur animaux vigiles maintenus par contention pendant 30 secondes soit par voie intramusculaire soit par voie sous-cutanée. Les animaux recevront soit deux injections de vaccin (aux jours 0 et 21) soit trois injections de vaccin (aux jours 0, 7 et 28). Il a déjà été démontré dans la littérature que pour obtenir une réponse immunitaire efficaces 2 ou 3 injections de vaccins étaient nécessaires. 2)Prélèvement sanguin: Les animaux sont anésthésiés à l'isoflurane pendant 5min. Ensuite, le prélévement de sang est réalisé en moins de 30 secondes. Les animaux subiront soit trois prélèvements (aux jours -7, 38 et 58) soit sept prélèvements (aux jours -7, 21, à mois 2, à mois 3, à mois 6, à mois 9 et à mois 12).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables généralement observés sont principalement dus à l’injection ou au prélèvement au sinus retro orbitaire. Les effets secondaires liées au candidat vaccin ne sont pas attendus. Le principe du vaccin étant de provoquer une réponse immune, des effets indésirables de type inflammatoire peuvent se produire principalement au site d’injection et se manifester par des oedèmes et érythèmes pouvant durer quelques heures à quelques jours. L’injection par voie intramusculaire se faisant dans le muscle de la patte arrière, une douleur musculaire localisée pourra être détectée quand l'animal a tendance à se mordre au niveau de la zone douloureuse. Les prélèvements sanguins se faisant au niveau du sinus rétro-orbitaire, des effets indésirables sur l’oeil peuvent se produire. La survenue de contractions répétées et involontaires des muscles des paupières (blépharospasme), la sécrétion lacrymale éventuellement accompagnée de photophobie, les écoulements, la survenue d'oeil rouge ou opaque seront examinés, puisqu'ils traduisent des douleurs oculaires et l'état des yeux.

Devenir

L'ensemble des animaux (1040) seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Le système immunitaire des souris utilisées ayant été stimulé par les candidats vaccin, celles-ci conserveront une « mémoire » des vaccinations précédentes. Nous ne serons donc plus dans la possibilité d’obtenir chez ces souris, une réponse immunitaire comparable à des animaux nouvellement vaccinés. De surcroit les souris ont une durée de vie assez courte et l’utilisation d’animaux âgés n’est pas recommandé pour l’obtention d’une bonne réponse immunitaire.

Remplacement

L'étude de l'immunogénicité de nos candidats repose sur la mesure de la production d'anticorps neutralisant après immunisation. La production d'anticorps suite à l'injection d'un vaccin nécessite la mise en place de nombreux processus biologiques et le recrutement de divers types cellulaires. Il n’existe pas à ce jour de méthode in silico, in vitro ou ex vivo permettant de mimer ce contexte biologique et d'induire une production d'anticorps neutralisants.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux, les différents groupes seront composés de 10 animaux qui le nombre minimal afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. De plus, afin de ne pas multiplier le nombre d'animaux, nous n'utiliserons que des souris femelles pour la recherche du meilleur candidat vaccin et l'optimisation du schéma vaccinal. Seul le meilleur candidat et le meilleur schéma vaccinal sera testé chez le mâle afin de les valider.

Raffinement

Les animaux disposent d'une période d'acclimatation conséquente (minimum 7 jours), avant l'initiation de tout protocole, afin de limiter leur angoisse. Ils subissent ensuite des contraintes très modérées. Les injections, réalisées en intramusculaire et en sous-cutanée et les prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse, ont lieu de façon ponctuelle et n’induisent pas de modification de leur bien-être. Enfin, des points-limites généraux avec l’établissement d’une grille d’évaluation regroupant les critères relatifs au bien-être tout le long de l’étude ont été établis. De plus, l'administration d'antalgiques est prévue si l’animal présenté un signe de souffrance. Si un animal présente l'un des points limite à un seuil critique, il est mis à mort afin d'abréger sa souffrance. Une attention particulière sera portée aux conditions d’hébergement des animaux. Le bruit dans les zones d’hébergement ainsi que dans la zone d’expérimentation sera réduit au maximum. Les souris seront hébergées par groupe de 5 souris maximum par cage. Ce milieu sera enrichi (tunnel + coton) et la nourriture et l’eau seront fournis ad libitum afin de s’assurer du bien-être de l’animal.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus approprié du fait de sa physiologie proche de l’Homme (taux d’homologie 90 %) et de la grande quantité de données disponibles dans la littérature et au sein du laboratoire. Dans ce projet, nous utiliserons des souris adulte, c’est-à-dire de 7 semaines, soit environ 20-25g. En effet, nous souhaitons que les souris aient un système immunitaire mature pour tenir compte de la réponse humorale.

Conséquences du bruit sur l’audition

(NTS-FR-958625v1 – 04/01/2023)
  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles nerveux
    • Troubles sensoriels
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Gerbilles de Mongolie : 840
Souffrances
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Devenir
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 840

840 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont exposées à des bruits de deux à huit heures par jour pendant jusqu'à 180 jours, exposition pouvant provoquer un stress chronique et des dommages de l'oreille, une partie subissant aussi la pose chirurgicale d'implants cardiaques ou neuronaux. Le porteur étudie les effets du bruit sur les circuits auditifs et choisit la gerbille pour son audition proche de celle de l'humain. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet de simuler un système auditif entier de millions de neurones.

Objectifs

On distingue la surdité qui est un terme générique désignant la diminution de l’acuité auditive. La grande majorité des surdités sont neurosensorielles et ont essentiellement pour origine l'oreille interne et la transduction mécano-électrique de la vibration sonore en activité neurale. Actuellement, en l’absence de traitement curatif, la surdité neurosensorielle nécessite d’être compensée par une prothèse auditive. L’exposition à un bruit excessif est la première cause environnementale de surdité neurosensorielle. Une exposition supérieure à 105 dB d’une heure provoque ainsi des dommages irréversibles. Les dommages dépendent à la fois du niveau de l’intensité sonore et de la durée de l’exposition. La législation du travail a fixé des seuils de tolérance, en prenant comme base un niveau d’exposition moyen sur 8h : • Au-delà de 80 dB SPL (sound pressure level), des dispositifs de réduction du bruit doivent être proposés (casques par exemple). • Au-delà de 85 dB SPL, ces dispositifs doivent être utilisés et contrôlés. • Au-delà de 87 dB SPL (casques inclus), le bruit doit être réduit. La surexposition sonore dans les mégalopoles, constitue une menace grandissante pour l’audition à l’échelle planétaire. Les conséquences au niveau central des surexpositions au bruit sont peu étudiées. Les conséquences du bruit sur la santé des individus et leurs interactions sociales restent également un sujet de recherche actif. Il existe une grande variabilité individuelle dans la sensibilité aux atteintes auditives déclenchées par le bruit. L’objectif majeur de notre projet de recherche est le suivant : Etudier les conséquences sur les réseaux neuronaux auditifs et la santé des individus d’un son d’intensité moyenne/forte dans la durée. Nous caractériserons la façon une exposition sonore continue impacte les circuits auditifs centraux chez un modèle animal, la gerbille, dont les gammes de fréquences sont plus similaires à celles entendues par l’Homme que la souris habituellement utilisée. Cette analyse se fera à plusieurs échelles : i) modifications anatomiques, ii) modifications fonctionnelles des réseaux, iii) modifications comportementales et iv) modifications physiologiques. Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des effets globaux du bruit sur la santé en reliant pour la première fois les atteintes physiologiques, cérébrales et comportementales.

Bénéfices attendus

Le suivi des animaux pendant et après l’exposition sonore, du point de vue de l’activité neurale, des modifications anatomiques et de l’évolution des performances comportementales, permettra de mieux appréhender les effets physiologiques et cognitifs du bruit auquel sont confrontés les humains quotidiennement. La plupart des études précédentes ont étudié chaque variable séparément, mais c’est bien dans la relation entre ces différents effets que l’on développera une vision d’ensemble scientifiquement pertinente. Un point crucial est que faire plusieurs mesures sur un même animal est donc non seulement scientifiquement utile mais est éthiquement intéressant puisque cela permet de réduire drastiquement l’usage d’animaux. Certaines questions importantes mais peu étudiées comme l’adaptation des performances du cerveau à la présence durable de bruit environnemental quotidien seront ainsi résolues.

Procédures

Tous les groupes d’animaux subiront des expositions sonores de 2h à 8h par jour pendant au maximum 180 jours. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit chez les rongeurs. En parallèle de ces expositions sonores, deux groupes d’animaux sont soumis à trois interventions. Dans la première intervention, des chirurgies ponctuelles à poser des implants physiologiques (activité cardiaque, premier groupe), neuronaux (deuxième groupe) et une puce d’identification (les deux groupes) sont susceptible d’entrainer des douleurs post opératoires minorées par des antalgiques. La pose d’implants et la mesure préalable de l’audition des animaux nécessitent leur anesthésie pendant environ 4h. Si la procédure se déroule bien, les animaux récupèrent de ces chirurgies en quelques jours. La deuxième intervention est une phase d’habituation puis d’enregistrement de l’activité neurale ou cardiaque, elle est réalisée sur l’animal en liberté ou tête fixée, elle s’étale sur plusieurs jours, environ 1 à 2h par jours, sans douleur pour l’animal. La troisième intervention est un suivi comportemental de l’animal, il ne comporte aucune privation hydrique ou alimentaire ni douleur. L’animal est ensuite mis à mort. Pour un troisième groupe d’animaux, l’enregistrement neuronal est fait durant l’anesthésie, celle-ci dure 8h à 9h mais l’animal est ensuite mis à mort. Ces animaux ne subissent donc qu’une intervention.

Impact sur les animaux

Les gerbilles seront exposées à des bruits pendant 2h à 8h par jour. Ces expositions peuvent potentiellement induire un stress chronique et possiblement des dommages de l’oreille. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit, au moins à l’échelle de quelques semaines, chez les rongeurs. Des chirurgies ponctuelles visant à enregistrer l’activité cérébrale, à poser des implants physiologiques (activité cardiaque) ou neuronaux seront effectuées. Les animaux récupèrent de ces chirurgies généralement en quelques jours. Les nuisances associées sont des douleurs post-opératoires minorées par des antalgiques.

Devenir

Tous les animaux utilisés dans les procédures expérimentales seront mis à mort à la fin de chaque ou plusieurs procédures car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés.

Remplacement

A ce jour, aucune méthode alternative que ce soit des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. En effet, il n’est pas possible actuellement de simuler de manière pertinente les effets des entrées sensorielles sur des circuits cérébraux composés de millions de neurones densément connectés, en interaction avec l’évolution des niveaux de stress des animaux.

Réduction

Les groupes sont constitués afin de garantir une puissance statistique de 80% pour des différences de 20%. Nous utilisons classiquement les tests de student, de Mann-Whitney, test du Xhi2, et ANOVA pour tester la significativité de nos résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment, et nous nous concentrerons sur le nombre limité d’animaux en fonction de la capacité des dispositifs expérimentaux et de l’application des mesures sur le même animal le cas échéant.

Raffinement

Les animaux seront regroupés pour réduire le stress d’isolement social et des jouets d’enrichissement seront disposés dans la cage. Les animaux du projet seront suivis quotidiennement. S’il apparaissait un état général de l’animal anormal (notamment suite aux chirurgies) en considérant tous les critères généraux de bonne santé d’un animal de laboratoire (poids - pesée tous les 1 à 2 jours la 1ère semaine de stimulation ou après chirurgie - stress, comportement, pelage), celui-ci sera mis à mort immédiatement. En particulier les points suivants entraineront une mise à mort immédiate : - Chirurgies ou implantation de puces : douleur au niveau des interventions (prurit sévère, saignement infection), absence de prise alimentaire et d’hydratation spontanée. - Stimulation sonore : prostration, douleur au niveau de la tête et des oreilles

Choix des espèces

Nous souhaitons recourir aux gerbilles, modèle de laboratoire dont le système auditif et les performances auditives sont très similaires à l’homme. En particulier, les gerbilles, contrairement aux souris ou rats sont capables d’entendre et traiter des sons basse fréquence correspondant aux signaux de parole chez l’homme. D’autre part, sa relative petite taille (deux à trois fois le poids d’une souris) rend la plupart des équipements existants pour la souris compatibles avec la gerbille. C’est donc un modèle animal très bien adapté à l’étude de l’audition au niveau central. Enfin, l’architecture des systèmes auditifs périphérique et central de rongeurs, similaire à celle de l’homme, permet d’étudier chez ces animaux l’audition. Aujourd’hui, il n’existe aucune alternative à l’expérimentation animale, car nous avons besoin d’étudier le système auditif dans son ensemble (de l’oreille interne au cortex auditif). Il n’est pas possible aujourd’hui de mettre en culture les systèmes auditifs périphériques et centraux. De plus, aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement du système auditif dans son ensemble. Le projet impliquera principalement des animaux adultes prioritairement ET/OU âgés d’au moins P90 (90 jours d’âge) afin de pouvoir étudier les effets du bruit sur le système auditif. Dans le cas d’expérimentations visant à établir l’effet des expositions bruyantes sur le développement du cortex auditif, les gerbilles seront éventuellement exposées (via des enceintes acoustiques) en portée avec leur mère avant le sevrage.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 800
Souffrances
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▲ 800
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Devenir
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 800

800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des greffes sous-cutanées de cellules tumorales, une ablation des testicules pour une partie d'entre elles, puis des traitements par gavage et injections quotidiennes pendant 28 jours, la croissance des tumeurs pouvant provoquer douleur et irritation. Le porteur cherche à cibler des cellules responsables de la récidive du cancer de la prostate et affirme avoir mené en amont les études en culture 2D et 3D, aucun système in vitro ne reproduisant selon lui les stades du développement tumoral. Les souris atteignant un score de souffrance élevé seront mises à mort avant le terme.

Objectifs

Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué chez les hommes en France et le second en termes de mortalité par cancer. Pour les cancers de la prostate invasifs, la seule thérapeutique proposée est la castration chimique (déprivation en androgène) qui est efficace, dans un premier temps, mais dans 100% des cas la tumeur récidive en étant agressive (métastases). Dès lors, il n’existe aucun traitement efficace conduisant inéluctablement au décès du patient. Une équipe de recherche a identifié des cellules potentiellement initiatrices de cette récidive tumorale dans la prostate chez la souris, Dans un modèle de souris génétiquement modifié développant un cancer de la prostate résistant à la castration, la proportion de ces cellules est fortement augmentée. Ces cellules ont pu être isolées et caractérisées, ce qui a permis de déterminer deux cibles thérapeutiques théoriques exprimées par ces cellules. En utilisant deux drogues, chacune agissant sur une de ces cibles, nous montrons que ces drogues sont très efficaces pour tuer ces cellules et que leur effet est additif dans un modèle de culture en 3D, et ce en présence et en absence d’androgène. Ces cellules ont aussi été identifiées chez l’Homme. Sur une lignée cellulaire humaine de ce type de cellules issue d’une tumeur prostatique de patient, nous avons montrés la même efficacité de ces drogues. L’objectif de ce projet est d’évaluer/confirmer l’impact thérapeutique de ces deux composés chimiques, administrés seul ou en combinaison, sur le développement et la récidive tumorale chez la souris ayant reçue préalablement une greffe de ces cellules tumorales.

Bénéfices attendus

Pour améliorer la survie des patients développant des cancers de la prostate résistant à la castration, il est nécessaire d’identifier les cellules responsables de la récidive tumorale et de les cibler de façon thérapeutique. Les études préliminaires in silico et in vitro nous ont permis d’identifier une nouvelle population cellulaire possédant les propriétés requises à l’initiation de la récidive et en faisant donc une population cellulaire candidate. Des expériences in vitro, qui inhibent les capacités progénitrices et prolifératives de ces cellules nous ont permis de trouver deux protéines cibles. Ce projet permettrait de définir in vivo, chez la souris, si leurs inhibiteurs, administrés seuls ou en combinaison, sont capables d’inhiber le développement tumoral et/ou faire régresser une tumeur déjà établie dans un contexte naïf (présence d’androgènes) ou d’hormonothérapie (castration). Ces tests seront faits sur des tumeurs d’origine murine mais aussi humaine.

Procédures

Les interventions subies par les animaux seront : - 1- Des injections sous-cutanées de cellules tumorales primaires ou de lignées humaines. - 2- Des observations des tumeurs sous anesthésie gazeuse durant 30 min (isoflurane) après maximum trois mois de développement tumoral. - 3- Des chirurgies (ablations de testicules) de 15 min sous anesthésie gazeuse et sous analgésique (injection sous cutanée 30 min avant l’intervention puis à J+1 et à J+2 si nécessaire). - 4- Des traitements en injections (de moins d’une minute) intra péritonéal de drogues quotidiennement pendant 28 jours. - 5- Des traitements en gavage (de moins d’une minute) tous les quatre jours pendant 28 jours. Chaque animal subira une combinaison de ces interventions au cours des procédures : Pour la première partie, l’ensemble des souris (32), réparti en deux lots, sera soumis aux interventions 1 et 2. Pour les deux autres parties, les animaux seront soumis aux interventions 1 et 2 et les autres interventions dépendront ensuite des groupes : - le groupe A (96 souris) subira une chirurgie de castration (intervention 3) puis les animaux recevront des traitements comme suit : • 32 souris seront soumises à l’intervention 4 uniquement ; • 32 souris seront soumises à l’intervention 5 uniquement ; • 32 souris seront soumises aux interventions 4 et 5. - le groupe B (96 souris) recevront des traitements comme suit : • 32 souris seront soumises à l’intervention 4 uniquement ; • 32 souris seront soumises à l’intervention 5 uniquement ; • 32 souris seront soumises aux interventions 4 et 5.

Impact sur les animaux

Toutes les souris de la demande d’autorisation recevront par voie sous cutanée (bas du dos) deux injections (une à droite et une à gauche) mais toutes n’auront pas de développement de tumeur. S’il y a prise de greffe et formation de tumeur sous cutanée, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer une certaine douleur lorsqu’elles dépassent un certain volume. La tumeur peut induire une tension de la peau à l’origine de démangeaison et d’irritation. L’ablation des testicules (procédures 2 et 3) est un acte non douloureux car réalisé sous anesthésie et analgésie mais il peut occasionner une hypothermie, une déshydratation et l’asséchement des yeux. Suite à la chirurgie, les animaux peuvent souffrir et la plaie chirurgicale peut présenter des signes d’inflammation ou d’infection. Les anesthésies lors des chirurgies et des séances d’imageries sont un stress. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Les injections intra péritonéales répétées peuvent induire une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection.

Devenir

Chaque animal sera mis à mort : - soit parce qu’il atteint avant la fin un score supérieur ou égal à 3 de la grille d’évaluation indiquant une souffrance nécessitant sa mise à mort. - soit parce qu’il a dû être exclue (pas de prise de greffe tumorale). En revanche il ne sera pas mis à mort tout de suite si sa présence peut éviter l’isolement d’un individu encore en procédure. - soit parce qu’il est un animal d’intérêt ou contrôle pour lequel il est nécessaire à la fin de la durée de la procédure de prélever différents organes et la tumeur afin d’évaluer l’efficacité du traitement testé. Cet animal pourra appartenir soit à la branche des animaux témoins servant de référence, soit à une branche d’animaux traités.

Remplacement

Nous avons dans un premier temps mené l’étude par différentes approches pour aborder ces questions, incluant, des études de prédiction par analyse bio-informatiques de données transcriptomiques, des cultures cellulaires 2D et 3D in vitro, selon le principe de Remplacement. Pour remplir nos objectifs, nous sommes contraints d’utiliser des modèles murins, car aucun système in vitro et aucun modèle d’organismes plus simples ne permet de reproduire les différents stades du développement tumoral prostatique et de sa récidive post-castration.

Réduction

Selon le principe de Réduction, le nombre d'animaux utilisé est calculé de manière à obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. En supposant une efficacité de greffe de cellules tumorales de 50%, il faudrait alors doubler l’effectif car une greffe sur deux ne se développera pas. Cependant, nous avons prévu deux injections de cellules par animal soit 1 prise de greffe par animal, ce qui compense cette efficacité faible. Comme indiqué précédemment, si la prise de greffe se montre plus élevée que 50%, nous ajusterons le nombre d’animaux à la baisse pour les étapes suivantes. Au contraire, si un des types cellulaires testés ne génère pas de tumeur, les expériences se basant sur l’injection de ces cellules ne seront pas réalisées. En revanche, des animaux pourraient être écartés de l’étude, il est donc nécessaire de prévoir un effectif supérieur à celui calculé dans cette section. C’est pour cette raison que nous avons fixé un nombre final de 16 animaux par condition, tenant compte de tous ces paramètres.

Raffinement

Pour s’assurer du bien-être des souris durant la croissance des greffes tumorales, elles bénéficieront de coton, de maisonnettes, de tunnels et de bâtonnets de bois à ronger afin de les occuper et afin qu’elles puissent se construire un nid. Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres qualifiés de l'animalerie et lors des mesures de tumeur par la personne en charge du protocole afin de détecter tout signe de douleur. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et un analgésique sera administré en pré- et post-opératoire. A la suite de la chirurgie la souris sera réveillée au chaud et surveillée pendant les heures qui suivent et la bonne cicatrisation sera observée tous les jours durant la semaine qui suit l’opération par la personne en charge du protocole. Des points limites spécifiques à chaque étape ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort. Si, pour des raisons de protocole (mise à mort de certains congénères ayant atteint un point limite), une souris devait se retrouver seule dans une cage, l’enrichissement sera augmenté.

Choix des espèces

La souris est préférée comme espèce car elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, les modèles animaux créent le lien indispensable entre les tests in vitro et les études cliniques. Le modèle ici utilisé est préféré aux autres modèles de souris car c’est le meilleur modèle connu pour éviter toute réaction immunitaire et rejet de greffe de cellules tumorales tout particulièrement pour les cellules humaines.