Rongeurs

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Système Nerveux Central-Tests en épilepsie.

(NTS-FR-413693v1 – 12/07/2022)
  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 8700
Rats : 17730
Gerbilles de Mongolie : 1000
Souffrances
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Devenir
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 27430

Des crises d'épilepsie provoquées par des chocs électriques délivrés sur les yeux ou les oreilles, par un son de forte intensité ou par l'injection de substances chimiques : 27 430 rongeurs vont être utilisés dans ces tests, 8 700 souris, 17 730 rats et 1 000 gerbilles de Mongolie. Pour 26 040 d'entre eux, les procédures impliquent un niveau de souffrance sévère, modéré pour les 1 390 autres, et tous sont tués à l'issue, certains après avoir reçu des électrodes dans le cerveau et des stimulations électriques deux fois par jour pendant cinq jours, pour qu'ils fassent une crise à chaque stimulation. Le porteur indique que les études, menées pour tester "l'innocuité et l'efficacité de substances pharmacologiques en développement", sont "principalement réalisées pour des clients du secteur privé pharmaceutique". Il affirme aussi que les procédures ont été "optimisées pour limiter la douleur chez l'animal", et précise que les rongeurs sont anesthésiés ou tués juste après une crise tonique "si possible", sinon à la fin du test. La cour administrative d'appel de Paris a annulé l'autorisation de ce projet le 3 juillet 2026, à la demande de l'association One Voice (arrêt n° 24PA05219), et le résumé ne figure plus sur ALURES.

Objectifs

Scientifique: le projet consiste en l'utilisation de tests basés sur l’induction de crises épileptiques par le moyen de stimulation électrique ou substances chimiques permettant de tester l'innocuité et l'efficacité de substances pharmacologiques en développement. Les études sont principalement réalisées pour des clients du secteur privé pharmaceutique. Ces études sont validées par les directeurs d'étude et la direction du site d'essai. Educatif: de façon à réaliser les procédures expérimentales décrites dans ce projet, dans de bonnes conditions et en respectant le mieux possible les 3Rs, il est indispensable que le personnel réalisant ces procédures soit correctement formé. Cette formation nécessaire dans le cadre de la validation du personnel à ces compétences techniques est réglementaire car permettant d'attester de l’acquisition de ces compétences.

Bénéfices attendus

Bien que ces modèles pré-cliniques soient sévères, ils sont recommandés pour tester l’efficacité de nouveaux médicaments et leurs mises sur le marché. La recherche de nouveaux traitements est indispensable pour améliorer les conditions de vie ainsi que l’espérance de vie des patients. A l’heure actuelle, environ 30% des patients épileptiques ne répondent pas aux traitements médicamenteux disponibles.

Procédures

Chacune des procédures inclut une phase d’administration de substance (e.g. par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée ou intra-veineuse). Procédures 1, 2, et 4 et 5 : les rongeurs sont soumis à une stimulation électrique (délivrée au moyen d'électrodes cornéales ou auriculaires) ou sonore (de forte intensité). Les symptômes épileptiques sont scorés dans la minute suivant la stimulation. Procédure 3 : un réactif est injecté et les symptômes épileptiques sont observés sur 30 minutes. Procédure 6 : des électrodes épidurales et en profondeur sont implantées afin d'enregistrer l'électroencéphalogramme (EEG). Après 2 semaines, une substance chimique est administrée et les signaux sont enregistrés sur 1 à 4 heures pendant 1 à 2 jours par semaine (durée totale de 4 à 5 semaines). Procédures 7 et 10 : les animaux sont implantés avec des électrodes afin d'enregistrer l'EEG. Après deux semaines, les signaux sont enregistrés sur 1 à 24 heures pendant 1 à 2 jours par semaine (durée totale de 4 à 5 semaines). Procédure 8 : les animaux sont opérés pour implanter des électrodes, afin de délivrer les stimulations et enregistrer l'EEG. Après 2 semaines de récupération, les animaux reçoivent des stimulations électriques cérébrales, 2 fois par jour pendant 5 jours sur 2 semaines, afin de les sensibiliser et que ces derniers développent une crise après chaque stimulation électrique. Puis, les effets d'une substance sont évalués et les animaux reçoivent 2 stimulations par semaine sur 4 à 5 semaines consécutives. Procédure 9 : une substance chimique est injectée et les symptômes épileptiques sont observés sur 1h (maximum de 3 injections sur 1 h). Une fois les animaux en état épileptique pendant 1 heure, une substance stoppant les symptômes est administrée. Les animaux sont gardés pendant 5 à 6 semaines et ceux présentant des symptômes d'agressivité sont sélectionnés et implantés avec des électrodes. Après 2 semaines, les signaux sont enregistrés sur 2 semaines consécutives pour détecter les crises spontanées. Quand cela est pertinent, des prélèvements de sang (en générale, veine mandibulaire, sublinguale ou caudale) peuvent être réalisés au cours de chaque procédure pour collecter des données de pharmacocinétique.

Impact sur les animaux

Certains tests décrits dans ce projet conduisent à l'apparition de crises partielles (clonus des pattes avant) ou généralisées (crises toniques ou redressement), après une stimulation électrique ou l'administration d'une substance chimique. Les animaux sont anesthésiés et /ou euthanasiés juste après l'observation d'une crise tonique si possible ou à la fin du test pour limiter la douleur. Bien que ces modèles soient sévères, ils sont recommandés pour évaluer de nouveaux traitements anti-épileptiques.

Devenir

Procédures 1 à 5 et 9 : en raison de l’induction de convulsions toniques, ces animaux sont immédiatement anesthésiés/euthanasiés à la fin du test. Procédures 6, 7, 8 et 10 : les animaux peuvent être gardés à la fin de la première étude car ils vont montrer des crises d'absence non convulsive ou des crises partielles évoluant en crises généralisées sans l'apparition de crises toniques. Ces animaux peuvent donc être réutilisés (dans le même modèle) pour tester d’autres composés anti-épileptiques et réduire le nombre total d’animaux utilisés pour plusieurs études. Ils seront toutefois euthanasiés à la fin de l’expérience.

Remplacement

Il existe des techniques alternatives permettant d'évaluer les traitements sur des cultures primaires de neurones ou des tranches cérébrales afin de limiter le nombre d'animaux utilisés et de sélectionner les meilleurs candidats médicaments. Néanmoins, l'efficacité de nouveaux traitements doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux) permettant ainsi l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement des animaux et l'activité cérébrale.

Réduction

Dans certains modèles aigus d’épilepsie (test de convulsions suite à l'administration induite par une substance chimique, une stimulation électrique (test du 6 Hz) ou un son (test audiogénique), il est possible de tester plusieurs composés et doses dans une même expérience. Ceci permet de limiter le nombre d'animaux contrôles (négatifs et/ou positifs) sur plusieurs études. Pour les modèles chroniques d’épilepsie (par faibles stimulations électriques répétées (« kindling ») ou test sur souche de rats «épileptiques » (rats WAG), un lot d'animaux sera implanté avec des électrodes et ces animaux recevront les 4 à 5 substances inclus dans une même étude, espacé d'une semaine entre chaque traitement. Les animaux sont réutilisés plusieurs fois afin de réduire le nombre total d’animaux. Par exemple, 12 rats seront opérés et ces animaux recevront 5 traitements différents sur 5 semaines (un traitement par semaine) au lieu d'utiliser 12 rats par traitement (soit 60 rats).

Raffinement

Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l'animal. Par exemple, lorsque les convulsions sont induites par une stimulation électrique cornéale, un gel anesthésiant est appliqué sur les yeux de l'animal pour limiter la douleur liée à l’application du choc électrique. Pour les procédures avec une chirurgie cérébrale, une analgésie est assurée pendant et durant les 48 heures suivants l’opération. Les animaux sont opérés sous anesthésie générale, mais une anesthésie supplémentaire est appliquée au niveau du crâne pendant la chirurgie, pour s’assurer de l’absence totale de sensation douloureuse. Enfin, un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter le dessèchement de l'œil pendant la chirurgie (les yeux restants ouverts lorsque les rongeurs sont anesthésiés). Dans certains modèles, l'enregistrement de l'électroencéphalogramme est réalisé en plus de l’évaluation comportementale des animaux (absence ou présence de convulsions) ce qui permet de compléter l'analyse comportementale et de raffiner le modèle.

Choix des espèces

Dans la plupart des cas, les études d’épilepsie sont effectuées chez le rongeur (souris ou rat) car ces modèles sont translationnels. Les substances anti-épileptiques mises sur le marché ont été découvertes en utilisant des modèles pré-cliniques chez le rongeur. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est souvent lié aux études préalables réalisées (études de pharmacocinétique par exemple) et aussi en fonction de la disponibilité de la molécule. On utilisera de préférence la souris lorsque la molécule est en quantité limitée. Dans certains cas, le modèle n’est validé que chez une espèce (exemple du modèle du kindling par stimulation électrique de l’amygdale) utilisé principalement chez le rat). Une fois, l’efficacité d’une substance démontrée chez la souris et/ou le rat, une troisième espèce peut être recommandée par l’ANSM pour l’autorisation de mise sur le marché d’une nouvelle substance. Les rongeurs (rats, souris) sont testés une fois sevrés, l’âge peut varier entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique (Bialer and White, 2010; Barker-Haliski and White, 2020). Ces procédures décrites dans ce projet peuvent être utilisées de façon longitudinale sur des rongeurs depuis la période néonatale jusqu'à l'âge adulte.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
Rats : 1680
Souffrances
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Devenir
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 1680

1 680 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Sains au départ, ils reçoivent des composés par de nombreuses voies, de façon unique ou répétée pour développer une tolérance, et subissent un test de stimulation thermique de la queue pouvant provoquer de légères brûlures ainsi qu'un test de coordination sur cylindre rotatif. Le porteur décrit comme effets attendus la sédation, la baisse de l'activité, des tremblements, une perte de poids et une déshydratation. Il présente ces deux tests comme des produits destinés à être "commercialisés" dans son "offre de service" auprès de clients pharmaceutiques.

Objectifs

La dimension sensori-discriminative de douleur a été largement étudiée sur une variété importante de modèles animaux et quasiment la totalité des antalgiques disponibles actuellement sur le marché ont été testés dans des modèles précliniques classiques chez le rongeur. Cependant, l’utilisation de ces antalgiques est souvent associée à de nombreux effets secondaires. De plus, une utilisation abusive s’est développée ces dernières années dans l’utilisation des opiacés mettant à jour une crise appelée « crise des opioïdes ». L’objectif de ce projet est de commercialiser deux tests pertinents permettant l’évaluation des effets secondaires de molécules pharmacologiques. Ces tests, mis au point au préalable, évalueront comme paramètres : la sédation, la locomotion et la tolérance développée suite à l’administration d’un composé pharmacologique.

Bénéfices attendus

Ces tests seront commercialisés individuellement dans le but de les proposer dans notre offre de service. L’entreprise pourra ainsi offrir à ses clients la possibilité de développer de nouveaux candidats médicaments avec au préalable une évaluation des effets secondaires potentiels.

Procédures

Les animaux seront soumis à l’administration de composés par voie : orale (PO), intrapéritonéale (IP), sous-cutanée (SC), intrathécale (IT), intraveineuse (IV), intradermique (IM) de manière unique ou répétée (Modèle de tolérance). Pour la procédure 1, les animaux seront soumis à un test de stimulaiton thermique de la queue. Pour la procédure 2, les animaus réaliseront un test d'évalutation de la coordination motrice.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus lors des tests sont la sédation et la diminution de l’activité locomotrice. Le test de stimulation thermique de la queue peut provoquer de légères brûlures au niveau de la queue. C’est pourquoi, une limite de temps est fixée à 10secondes pour éviter des blessures plus importantes. Lors du test de locomotion, les rats peuvent chuter. Par conséquent, des répétitions sont réalisées afin d’entrainer les animaux et de diminuer les chutes. La durée maximale est limitée à 3minutes. Des points limites associées à la pharmacologie peuvent aussi apparaitre : tremblement, perte de poids, déshydratation, sédation…

Devenir

Les animaux recevront des produits pharmacologiques ayant des effets secondaires plus ou moins importants et impactant sur leur état général. De ce fait, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont mis à mort par le personnel habilité.

Remplacement

L’objectif de ce projet est le développement de tests permettant d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésique. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition par IASP, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie ; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.

Réduction

Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Le nombre d’animaux par groupe de traitement a été fixé à n=10 en se basant sur les données bibliographiques disponibles. En fonction du design de chaque étude (groupes appariés ou indépendants, mesures répétées ou non) et de la distribution des valeurs (conformité à la loi normale), un test paramétrique ou non paramétrique sera réalisé (test-t, analyse de variance à une ou deux voie(s)) suivi si nécessaire d’un test post-hoc approprié via SigmaStat.

Raffinement

L’activité de l’entreprise permet de raffiner les modèles in vivo en se rapprochant au mieux des situations cliniques. Les tests comportent une valeur de cut-off à ne pas dépasser pour ne pas induire de souffrance. Un soin particulier est apporté à la réduction de la souffrance et du stress des animaux au strict nécessaire et à l’amélioration de leur bien-être (enrichissement et paramètres environnementaux contrôlés tout au long de l’étude, habituation une semaine à la salle de stabulation et 24h aux salles de tests). Des points limites, précoces et spécifiques pour chaque protocole d’étude sont définis et résumé en un arbre décisionnel qui conduit si nécessaire l’interruption des expérimentations si les critères d’arrêts sont atteints. Au vu du domaine d’expertise d’ANS Biotech (spécialisation dans l’étude de la douleur), les expérimentateurs sont strictement formés au respect de l’animal et sensibilisés à la surveillance de signes de douleur ou de souffrance. La maitrise des gestes techniques est contrôlée régulièrement. Les animaux sont surveillés chaque jour, et un suivi spécifique (suivi pondéral, suivi de la consistance des fèces, suivi si présence d’alopécie). Le suivi est réalisé par le technicien en charge de l’étude ou à défaut par un autre technicien d’ANS (formé à l’expérimentation animale niveau I ou II). Un enrichissement du milieu est apporté (tunnel en plastique et des briquettes en bois à ronger) afin de limiter le stress et d’améliorer la qualité de vie des animaux.

Choix des espèces

La question du remplacement des rongeurs par des espèces « moins évoluées » est critique et suivie avec attention. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie par l’IASP est récente et les modèles d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme sont efficaces pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Selon les procédures, les animaux sont à des stades de développement différents afin de se rapprocher de la clinique. Procédure 1 : Rats juvéniles (4 semaines) lors de l’arrivée dans l’animalerie. ils ne doivent pas être trop jeunes pour ne pas se retourner sur le Rotarod. Procédure 2 : Rats péri-adolescents (30-35j) à l’arrivée dans l’animalerie Cet âge se justifie ici par les données cliniques. En effet, la crise des opiacés touchent dans la majorité des cas la tranche d’âge des adolescents aux jeunes adultes.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 473
Souffrances
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▲ 473
Devenir
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 473

473 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un syndrome de Takotsubo, cette cardiomyopathie de stress induite par des catécholamines, leur est provoqué pour tester un médicament déjà utilisé dans l'insuffisance cardiaque, avec échocardiographies et mesures de pression sous anesthésie et isolement 24 heures pour recueillir l'urine. Le porteur indique que le modèle peut entraîner une cardiomyopathie et une mort subite par arrêt cardiaque. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit ces interactions complexes et renvoie le bénéfice, un traitement pour une maladie sans traitement, au terme du projet.

Objectifs

Le syndrome de Takotsubo, aussi appelé syndrome des cœurs brisés, est une pathologie liée à une défaillance du cœur principalement suite à un stress émotionnel associée à une mortalité élevée. Ainsi, la crise sanitaire liée à la pandémie de COVID-19 a vu une augmentation des cas de syndrome de Takotsubo dans la population due aux répercussions psychologiques, sociales et économiques. Actuellement, il n’existe aucun traitement approuvé pour cette pathologie. Le but de ce projet est d’évaluer le potentiel effet bénéfique d’un médicament ayant déjà montré son efficacité dans la prise en charge de l’insuffisance cardiaque.

Bénéfices attendus

A terme, les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre la physiopathologie du syndrome de Takotsubo et ainsi de proposer un traitement permettant de protéger le cœur et les vaisseaux dans cette maladie pour l’instant sans traitement.

Procédures

Les animaux recevront un traitement inclus dans la nourriture pendant l’ensemble du projet (3 semaines maximum). Une injection unique durant quelques secondes sera pratiquée. Trois ou quatre mesures par échocardiographie et électrocardiogramme d’environ 20 minutes seront réalisées sous anesthésie au cours du projet. Une mesure de pression artérielle sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie à la fin de la procédure. Les animaux seront isolés en cage individuelle pendant maximum 24h pour procéder à un recueil d’urine.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels associés à ce projet sont liées d’une part à l’induction du modèle (accélération du rythme cardiaque et/ou comportement de stress transitoires) avec le développement d’une cardiomyopathie. Une mortalité subite par arrêt cardiaque est aussi rapportée pour ce modèle d’insuffisance cardiaque. Par ailleurs, le traitement induit une augmentation de la production d’urine et de la consommation d’eau de boisson. Les injections peuvent induire une inflammation au site d’injection, et les manipulations peuvent induire un léger stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure experimentale afin de collecter le maximum de tissu pour procéder à des analyses complémentaires.

Remplacement

Le developpement de la pathologie étudiée nécessite les interactions complexes entre les divers systèmes physiologiques. Il n’existe à ce jour pas de méthode alternative permettant de reproduire ces interactions complexes.

Réduction

Le nombre d'animaux a été calculée statistiquement (calcul de puissance) afin d’être réduit à son minimum tout en permettant d’atteindre les objectifs du projet. Dès que les objectifs du projet seront atteints, ou en cas d’absence total d’effet des traitements, aucun animal supplémentaire ne sera inclus, permettant de réduire encore les effectifs.

Raffinement

Afin d’améliorer le bien-être des animaux, les cages seront enrichies avec différents objets adaptés au mode de vie des rats (bâton à ronger et tube en carton). L’amélioration du bien-être animal se fait également en ayant recours à des méthodes non-invasives et par l’utilisation d’anesthésiques et d’antalgiques. Les méthodologies employées tiennent compte de la notion de points limites et définissent des critères d’interruption d’expérimentation.

Choix des espèces

L’espèce choisie est largement utilisée pour l’étude de ce type de pathologie car les caractéristiques physiopathologiques sont très proches de celles retrouvées chez l’homme. Les animaux seront de jeunes adultes car ils doivent doivent présenter un système cardiovasculaire mature mais pas de dysfonction liée à l’âge.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 2250
Souffrances
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▲ 2250
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Devenir
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 2250

2 250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une arthrite est induite par injection de collagène, qui provoque un gonflement des pattes et des articulations, sans qu'aucun anti-inflammatoire puisse être administré puisqu'il interférerait avec l'expérimentation. Le projet teste des cellules souches mésenchymateuses et leurs sécrétions pour réduire les signes d'arthrite. Le porteur annonce un impact "majeur" et des "retombées énormes" en santé publique, tout en renvoyant l'application humaine à un modèle préclinique.

Objectifs

Notre groupe travaille sur la mise au point d’approches de thérapies cellulaires pour inhiber l’inflammation ou régénérer le cartilage détruit suite à des pathologies ostéo-articulaires notamment dans le cas de la polyarthrite rhumatoïde. L’inhibition de l’inflammation associée à cette pathologie consiste à injecter de manière locale ou systémique des cellules « médicaments », les mitochondries ou les vésicules extracellulaires qu’elles sécrètent capables d’inhiber la réponse immunitaire. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer les capacités thérapeutiques de cellules appelées cellules stromales mésenchymateuses (CSM) non-modifiées ou modifiées (ou ce qu’elles sécrètent) pour diminuer les signes d’arthrite. Les CSM sont des cellules qui possèdent des propriétés anti-inflammatoires qui les rendent particulièrement intéressantes pour mettre en place une approche thérapeutique de l’arthrite. Le modèle utilisé couramment est le modèle d’arthrite induite au collagène (CIA).

Bénéfices attendus

En l’absence de traitement de l’arthrite chez environ 30% des patients atteints de formes sévères et résistants aux biothérapies, il est nécessaire de développer de nouvelles approches thérapeutiques. L’utilisation des cellules souches a déjà montré son intérêt dans plusieurs modèles de pathologies autoimmunes dont l’arthrite rhumatoide. Notre projet vise à évaluer l’efficacité thérapeutique de ces cellules dans un modèle pré-clinique d’arthrite chez la souris et à comprendre les mécanismes mis en œuvre par ces cellules afin de déterminer les meilleures options thérapeutiques chez l'homme. En terme de santé publique, l’impact attendu est majeur puisqu’il n’existe pas de traitement de l’arthrite. Améliorer les stratégies actuelles de thérapie cellulaire aura des retombées énormes à moyen terme sur la prise en charge des patients.

Procédures

Les animaux subiront deux injections dans le tissu cutané, deux intraveineuses ainsi que des prélèvements sanguins. Tous ces gestes seront effectués sous anesthésie générale gazeuse.

Impact sur les animaux

L’immunisation des animaux et leur suivi constituent un protocole induisant des douleurs modérées et pour lequel il n’est pas possible d’administrer de traitements anti-inflammatoires qui interféreraient avec l’expérimentation. L’immunisation des animaux pour induire l’arthite se fait par des injections dans le tissu cutané après anesthésie gazeuse. Elle provoque un gonflement des pattes et des articulations. Un stress lié à l’anesthésie et une douleur au site d’injection peuvent être provoqués. Cependant, la douleur reste faible et sans impact sur le comportement des animaux.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés pour prélevés les organes d’intérêt

Remplacement

- Remplacement : Afin de proposer une thérapie cellulaire chez l’homme, il est important de démontrer l’efficacité thérapeutique des cellules souches mésenchymateuses humaines et murines dans un modèle pré-clinique pertinent chez l’animal. Des modèles in vitro ne suffisent pas seuls à évaluer l’efficacité de ces cellules ou des molécules ou des vésicules qui en dérivent.

Réduction

- Réduction : le nombre d’animaux a été calculé avec l’aide d’un logiciel permettant d’évaluer le nombre d’animaux minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives sur les paramètres à mesurer (données préliminaires obtenues dans d’autres expériences réalisées au laboratoire)

Raffinement

- Raffinement : toutes les mesures seront prises pour réduire la souffrance des animaux. Le milieu d’hébergement sera enrichi (carrés de cellulose, copeaux de litière) et les animaux seront surveillés quotidiennement. Le bien-être des animaux sera suivi à l’aide d’une grille de score de bien-être. Si les souris ont du mal pour se redresser ou à se nourrir, de la nourriture gélifiée sera mise à disposition des souris directement dans la cage des animaux.

Choix des espèces

Les souris mâles de la souche utilisée sont susceptibles à l'arthrite au collagène qui est le modèle expérimental de référence pour la pathologie humaine. Les souris doivent être âgées d'au moins 9 semaines et posséder un système immunitaire mature. Les animaux sont utilisés à semaine 9, âge recommandé pour ces modèles d’arthrite induite

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 340
Souffrances
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▲ 340
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Devenir
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 340

340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La plupart subissent une chirurgie stéréotaxique d'injection de virus dans le cerveau ou l'implantation d'une canule cérébrale reliée à une minipompe, complétées par un régime gras, des tests métaboliques, un jeûne de 24 heures et des prélèvements sanguins. Le porteur décrit une inflammation post-chirurgicale possible et l'isolement des souris en cage individuelle pour mesurer la prise alimentaire. Il situe l'intérêt du projet dans la recherche de cibles contre l'obésité, notant que ces médicaments sont "particulièrement intéressants pour l'industrie pharmaceutique", et affirme que cette régulation ne peut s'étudier que chez la souris.

Objectifs

L'homéostasie énergétique se définit comme l'équilibre entre les entrées et les dépenses énergétiques. Les dépenses résultent principalement du métabolisme basal et de l’activité physique, tandis que les apports trouvent leur origine dans l’alimentation. L'organisme doit en permanence recueillir et interpréter des signaux hormonaux, métaboliques et nerveux émis par les tissus périphériques impliqués dans l'utilisation et le stockage de l'énergie (foie, muscle, tissu adipeux). En retour, l'intégration de ces signaux par le cerveau se traduit par la mise en place d'une réponse adaptée au niveau comportemental (manger ou jeûner) et métabolique (production de sucre par le foie et libération de lipides par le tissu adipeux en période de carence, ou bien stockage d'énergie par ces mêmes tissus en période d'abondance). Au niveau du système nerveux central, une région particulière de l'hypothalamus, le noyau arqué (ARC), joue un rôle fondamental dans la signalisation et l'intégration des messages circulants de satiété et de faim. L'ARC contient deux populations neuronales clés dans la régulation du comportement alimentaire : les neurones à Agouti-Related Protein (AgRP) stimulant la prise alimentaire et les neurones à pro-opiomélanocortine (POMC) inhibant la prise alimentaire. Nous avons observé que la prise alimentaire est réduite chez des souris dans lesquelles notre gène d'interêt est invalidé dans les neurones AgRP. Nous voulons maintenant: 1. déterminer les voies de signalisation moléculaires qui sont mises en jeu dans cette population neuronale. 2. Vérifier la réversibilité du phénotype observé chez les souris dont le gène d'intérêt est invalidé. 3. Verifier si la protéine codée par le gène d'intérêt peut être une cible thérapeutique pour le traitement de l'obésité.

Bénéfices attendus

Au cours de la dernière décennie, l'humanité a été confrontée à une épidémie d'obésité et de Diabète de Type 2 (DT2) en rapide augmentation. Le nombre de sujets touchés continue d'augmenter dans les économies de marché établie et de façon encore plus spectaculaire dans les économies émergentes et en développement très peuplées. Le mode de vie sédentaire et la suralimentation expliquent cette propagation épidémique de la maladie. Une approche simple consisterait donc à adapter les habitudes personnelles en conséquence. Malheureusement, cette approche ne fonctionne que pour un petit sous-ensemble de la population, car elle exige une maîtrise de soi très forte et n'est pas suffisante lorsque le diabète à part entière est déjà apparent. Si d'énormes efforts de recherche ont été déployés pour élucider et cibler les pathomécanismes de l'obésité et du DT2, le tableau est encore loin d'être complet. Par conséquent, de nouvelles perspectives de recherche menant à des approches thérapeutiques sont fortement demandées pour prévenir les énormes coûts de santé et les conséquences négatives du mode de vie moderne. Notre étude se concentre sur un rôle potentiel d'un gène d'intérêt dans la régulation neuronale de la prise alimentaire et du comportement alimentaire. Des mutations du gène étudié ont été trouvées dans de nombreuses cohortes de diabétiques DT2. Nos données laissent entrevoir un rôle spécifique de ce gène dans le contrôle de la prise alimentaire, une fonction qui n'a pas été mise en avant jusqu'à présent. Les expériences suggérées sont conçues pour explorer davantage les mécanismes moléculaires reliant notre gène d'intérêt à la prise alimentaire, ce qui sera nécessaire pour déterminer si la protéine codée par ce gène est ou non une nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de l'obésité. Par ailleurs, l'utilisation d'inhibiteurs ciblant la famille de notre protéine d'intérêt nous permettra de fournir une première preuve de concept qui déterminera si l'inhibition pharmacologique est effectivement une voie à privilégier. En effet, les médicaments réduisant l'obésité sont particulièrement intéressants pour l'industrie pharmaceutique, notamment en combinaison avec des médicaments qui agissent pour restaurer la fonction cellulaire. Ainsi, notre approche jettera les bases de nouvelles perspectives thérapeutiques pour les patients atteints d'obésité.

Procédures

230 animaux subiront, sous anesthésie générale, une chirurgie stéréotaxique afin d’injecter des adénovirus associés dans une zone particulière du cerveau. La durée de la chirurgie, de l’induction de l’anesthésie au réveil, est 1h – 1h30. Avant et après l'injection de virus, ils seront soumis à des tests métaboliques (1 test par semaine - 4 tests prévus). Pour chaque test ils subiront 4 injections IP (1inj/jour pendant 4 jours - durée 10 sec/inj). 90 souris seront soumises à un régime enrichi en gras qui entrainera une prise de poids. Ces animaux subiront, sous anesthésie générale, l’implantation par chirurgie stereotaxique d’une canule dans une zone particulière du cerveau. La canule est reliée à une minipompe implantée sous la peau du dos au cours de la même chirurgie. 1 semaine avant et 1 mois après la chirurgie, un prélèvement sanguin à la veine temporo mandibulaire (durée : 30-45 sec.) est réalisé sur les animaux vigiles. Par ailleurs, au cours du mois suivant la chirurgie, ces animaux seront soumis à des tests métaboliques (1 test/semaine). Le premier nécessite 1 injection IP ( durée 10 sec) et des prélèvements d’une goutte de sang (2µl - durée 5sec.) à la veine de la queue à des temps post-injection précis. Le 2ième nécessitera 4 injections IP (1 inj/jour - durée 10 sec.)

Impact sur les animaux

La chirurgie stereotaxique est utilisée pour délivrer des vecteurs viraux (adénovirus associés) dans une zone particulière du cerveau. Ces vecteurs permettront l'expression de notre protéine d'intérêt ou de récepteurs particulier dans des populations neuronales spécifiques. La chirurgie pourrait provoquer une réaction inflammatoire locale post-chirurgicale. Différents tests métaboliques sont décrits dans ce projet: Le premier est un test de sensibilité à la ghréline (hormone de la faim) qui, pour habituer les animaux, nécessite une injection IP de NaCl0.9% quotidienne pendant jours sans aucun effet prévu. Le jour du test les animaux subiront une injection IP de ghréline qui stimulera leur appétit. Le deuxième est un test de réalimentation après un jeûne de 24H. L'effet de la mise à jeun sera la stimulation de leur appétit et une perte de poids passagère. Un troisième test est décrit, il s'agit d'un test de tolérance au glucose. Un bolus de glucose est administré par voie IP, ce qui aura pour effet l'élévation de la glycémie (taux de glucose sanguin). La glycémie est mesurée à différents temps pour évaluer la capacité à Les animaux recevront une injection stéréotaxique qui pourra provoquer une inflammation post-chirugie. La procédure pour tester la sensibilité à la ghréline nécessite l'injection quotidienne intrapéritonéale de NaCL 0.9% afin d'habituer les souris avant le jour du test. Le test de réalimentation après un jeûne prolongé nécéssite une mise à jeun des souris pendant 24H. Une diète riche gras pour créer une environement obésogène sera mis en place chez les souris traitées avec l'inhibiteur pharmacologique, ce qui peut creer un inconfort chez les souris. Pour les expériences nécessitant la mesure de la prise alimentaire, les souris seront individualisees dans les cages. La tolérance au glucose nécessite l'injection d'un bolus de glucose qui peut entrainer un inconfort chez la souris.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé pour des études histologiques.

Remplacement

La régulation de l'homéostasie énergétique nécessite la participation de plusieurs organes interdépendants (foie, îlots de Langerhans dans le pancréas, muscles, tissus adipeux, cerveau). Ces mécanismes complexes ne sont présents que dans des organismes complexes tels que la souris.

Réduction

Nous utiliserons un total de 340 animaux. Le nombre d’animaux testés dans chaque expérience nous permettra une comparaison statistique adaptée entre les différents groupes tout en tenant compte des impératifs de réduction. Par ailleurs, toujours par souci de réduction, plusieurs tests métaboliques (avec un temps de récupération adapté pour les animaux) seront réalisées sur les mêmes cohortes de souris.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages avec un enrichissement essentiel pour leur bien-être (Coton + Carton). La litière des animaux est remplacée une fois par semaine. Les animaux sont surveillés par le personnel qualifié tous les jours. Le stress lié aux procédures nécéssitant l'isolement des animaux sera diminué par l'usage de cages transparentes rendant leurs congénères visibles. Aucune douleur ou souffrance n'est attendu dans la plupart des procédures expérimentales utilisées mais l'usage d'anesthésique et d'analgésique sera systématique pour les procédures expérimentales potentiellement douloureuses. L'habituation des souris à l'opérateur aura systématiquement lieu quelques jours avant l'expérience et les différentes expériences seront réalisées par du personnel qualifié afin d’éviter le stress lié à la manipulation des animaux. Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire pour les analyses biochimiques et les volumes injectés seront adaptés au poids de chaque animal afin de ne pas induire de stress supplémentaire. Chaque semaine, la prise de poids, la quantité de nourriture sont mesurées permettant ainsi un suivi hebdomadaire des souris. Les animaux seront surveillés quotidiennement pour réduire tout inconfort ou douleur qui se développerait et des points limites seront déterminés pour éviter toute souffrance animale. Tout signe de douleur sera pris en charge en prenant les mesures appropriées en fonction du niveau de douleur observé, après avis vétérinaire. Les injections stéréotaxiques seront réalisées par une personne détentrice d'une formation en chirugie et formé spécifiquement à cet acte chirurgical.

Choix des espèces

Dans le domaine du métabolisme, la souris est un modèle animal déjà validé. D’autre part, l’utilisation des souris se justifie également par l’existence de lignées génétiquement modifiées dans lesquelles le gène codant pour la protéine CaMK1D est invalidé. Les chirurgies stéréotaxiques concernant l'injection des AAVs seront réalisées chez des animaux âgées de 8 semaines, stade auquel toutes les structures cérébrales sont pleinement développées. Les animaux seront nourris avec de la nourriture riche en gras dès l'âge de 5 semaines afin de favoriser une prise de poids optimale (PE3)

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 160
Souffrances
▲ 40
▲ 80
▲ 40
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 160

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, dont quarante opérées par cathétérisme intracardiaque sans réveil. Ce modèle du syndrome de Brugada est obtenu en croisant deux lignées mutantes, puis soumis à des enregistrements cardiaques et une échocardiographie sous anesthésie et, pour une partie, à l'implantation d'une sonde de télémétrie. Le porteur indique que les souris peuvent développer des arythmies pouvant conduire à des morts subites imprévisibles, ce qui empêche de fixer un point limite. Il conclut que ce niveau d'intégration ne peut être obtenu que sur un modèle animal et renvoie les retombées thérapeutiques au conditionnel.

Objectifs

Le syndrome de Brugada est une maladie génétique caractérisée par un risque élevé d'arythmies cardiaques et de mort subite survenant généralement chez des sujets jeunes (35-40 ans), majoritairement des hommes. Il serait impliqué dans environ 10% des morts subites dans la population générale. Ses mécanismes sont peu connus. On sait cependant qu'ils impliquent des anomalies de l'activité électrique cardiaque. Sur le plan génétique, on pense aujourd'hui que le syndrome de Brugada serait une maladie génétique complexe qui nécessiterait la combinaison de mutations sur plusieurs gènes, chaque gène prédisposant de façon plus ou moins importante à cette maladie. Parmi ces gènes, SCN5A est le plus fréquemment retrouvé (environ 25% des cas). Les mutations de ce gène conduisent à une perte de fonction de la protéine codée par ce gène. Un modèle de souris invalidée pour ce gène (souris KO) présente une perte de fonction équivalente, qui conduit à des anomalies mineures de l'activité électrique cardiaque, prédisposant à la survenue d'arythmies peu sévères. D'autres mutations sur plus de 25 autres gènes ont été identifiées, dont une mutation du gène RRAD. La fonction cardiaque de souris porteuses de la mutation du gène Rrad (souris KI) a été caractérisée : ces souris ne montrent que des anomalies mineures de l'activité électrique cardiaque et ne présentent pas d'arythmies. Dans ce contexte, nous voulons déterminer la contribution relative de ces 2 gènes de prédisposition au syndrome de Brugada dans les mécanismes physiopathologiques de ce syndrome. Pour cela, nous caractériserons la fonction cardiaque de souris avec la mutation sur le gène Rrad et l'invalidation du gène Scn5a (souris KI/KO), obtenues en croisant souris KI et souris KO.

Bénéfices attendus

Cette étude devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques du syndrome de Brugada, pathologie génétique complexe, en combinant pour la première fois plusieurs anomalies génétiques prédisposant à ce syndrome. Le développement d'un modèle murin plus pertinent que les modèles actuellement disponibles pourrait permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir la survenue des arythmies. En effet, il n'existe pas actuellement de solution thérapeutique autre que l'implantation d'un défibrillateur chez les patients considérés les plus à risque. Ceux-ci sont cependant difficiles à identifier, et les défibrillateurs implantables ne sont pas sans risque de complications.

Procédures

Dans une première étape, 80 souris seront soumises à 3 enregistrements de l'électrocardiogramme (durée de 15 min) à l'âge de 10 semaines, puis de 30 et 50 semaines, et un examen échocardiographique (15-20 min ), réalisés sous anesthésie générale. Dans une seconde étape, 40 autres souris seront soumises à une exploration électrophysiologique par cathétérisme intracardiaque, d'une durée de 15-30 min, réalisée sous anesthésie générale et analgésie, sans réveil. Enfin, en fonction des résultats obtenus, 40 souris supplémentaires pourront être implantées avec une sonde de télémétrie, sous anesthésie générale et analgésie, permettant un enregistrement de l'électrocardiogramme en continu (24 h) en condition vigile. La durée de l'intervention chirurgicale est de l'ordre de 30 min. L'âge des animaux lors de ces deux dernières étapes sera déterminé en fonction des résultats obtenus lors de la première étape.

Impact sur les animaux

Les souris KI et les souris KO se développent normalement et ne montrent pas de signes notables de souffrance. Sur cette base, nous n'anticipons pas de survenue d'un phénotype sévère chronique chez les souris KI/KO. On ne peut cependant pas exclure la possibilité que les souris KI/KO présentent des arythmies ventriculaires susceptibles de conduire à des morts subites, même si la fibrillation ventriculaire, généralement à l'origine de la mort subite, n'est que très rarement observée chez la souris. Par définition, la mort subite est totalement imprévisible, ce qui empêche la mise en place de points limites spécifiques. L'enregistrement de l'ECG et l'échographie (procédure 2) ne sont pas des techniques générant de la douleur mais ces examens seront cependant réalisés sous anesthésie pour éviter tout stress des souris et les maintenir en position stable. Pour les mêmes raisons, l'exploration électrophysiologique par cathétérisme intracardiaque (procédure 3) sera également réalisée sous anesthésie. Cette procédure entraine une douleur au niveau du point de ponction cutanée pour cathétériser la veine jugulaire ; celle-ci sera prévenue par une anesthésie locale. Comme toute intervention chirurgicale, l'implantation d'une sonde de télémétrie (procédure 4) peut conduire à une douleur péri- et post-opératoire qui sera prévenue par la mise en place d'une analgésie pour une durée minimale de trois jours.

Devenir

A l'issue de la procédure 2 (électrocardiogramme aux âges de 10, 30 et 50 semaines + échocardiographie à 51 semaines), les souris seront mises à mort à la fin de l'examen échographique afin de prélever leur coeur pour des examens histologiques et moléculaires. A l'issue de la procédure 3 (exploration fonctionnelle par cathétérisme intracardiaque), les souris sont systématiquement mises à mort parce que cette procédure peut avoir des conséquences néfastes sur la souris. En effet, il est possible, mais difficile de suturer la veine jugulaire après avoir retiré le cathéter, ce qui nous oblige à la ligaturer pour éviter les hémorragies, perturbant ainsi le retour veineux depuis la tête de l'animal. Par ailleurs, bien que les cathéters aient un diamètre très faible (1/3-1/2 mm), ils sont suffisamment gros pour léser les valves tricuspides, ce qui peut induire une insuffisance cardiaque droite à plus ou moins long terme. La mise à mort des souris permet en outre de prélever le cœur pour des études moléculaires. A l'issue de la procédure 4 (enregistrement de l'ECG par télémétrie), les animaux seront mis à mort et leurs cœurs prélevés pour des études moléculaires.

Remplacement

Cette étude fait suite à des études in vitro réalisées avec des cardiomyocytes différenciés à partir de cellules souches pluripotentes induites de patients avec un syndrome de Brugada qui ont permis d'identifier des anomalies de l'activité électrique cellulaire et leurs mécanismes moléculaires. Cependant, les arythmies cardiaques en général, et le syndrome de Brugada plus particulièrement, sont des maladies complexes résultant des interactions entre les cardiomyocytes (30-40% des cellules cardiaques), dont l'activité électrique est altérée, les autres cellules cardiaques (fibroblastes, cellules endothéliales, neurones intracardiaques et cellules du système immunitaire) et le système nerveux autonome. Ce niveau d'intégration ne peut être obtenu que sur un modèle animal. Le syndrome de Brugada présente également la particularité d'une localisation préférentielle des anomalies électriques dans le ventricule droit et plus précisément dans l'infundibulum pulmonaire. Ce niveau de spécificité anatomique ne peut être obtenu in vitro.

Réduction

Plusieurs investigations seront réalisées sur les mêmes animaux (procédure 2), afin de limiter la multiplication de groupes expérimentaux et d’animaux nécessaires. Le projet est organisé en trois étapes successives. La dernière étape ne sera réalisée que si les deux premières démontrent que le nouveau modèle généré est plus pertinent que les précédents. Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum tout en conciliant une puissance statistique suffisante à une interprétation la plus juste des données obtenues. Leur taille a été déterminée à l'aide du logiciel de statistiques Sigmastat sur la base de notre expérience antérieure.

Raffinement

Les souris seront hébergées en cages ventilées enrichies de tunnels en plastique ou de cabanes en carton pour se camoufler et/ou de papier pour fabriquer des nids. Des mesures spécifiques adaptées à chacune des procédures seront prises pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des souris causées par ces procédures. Ainsi, les enregistrements des électrocardiogrammes et les échographies seront réalisés sous anesthésie pour éviter tout stress lié à une contention des animaux. Les interventions chirurgicales (cathétérisme intracardiaque et implantation de sonde télémétrique) seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Après implantation d'un capteur de télémétrie, qui permet l'enregistrement continu d'un ECG sur des souris vigiles, une analgésie post-opératoire sera mise place pendant au moins 3 jours jusqu'à la disparition de tout signe clinique de douleur ou d'inconfort. Pour ces animaux, les tunnels en plastique seront systématiquement remplacés par des cabanes en cartons, moins rigides, pour éviter d'éventuels frottements et des blessures potentielles sur la zone de l'implant. Tout au long de la vie des souris, des points limites, basés sur la présence de signes cliniques détaillés sur l'aspect général et le comportement des animaux, leur respiration, leur évolution pondérale, leur prise alimentaire ou encore la nature et la couleur de leur fèces et urine, ont été définis. En cas de présence d'un ou deux signes cliniques notables, un traitement et une prise en charge de la douleur adaptés seront mis en place jusqu'à disparition de ces signes. En cas de persistance de signes cliniques notables ou d'apparition d'un signe clinique sévère malgré la prise en charge thérapeutique mise en place, les animaux seront mis à mort, que l'objectif de l'étude soit atteint ou pas. Pour toutes les souris inclues dans cette étude, la mise à mort sera réalisée sous anesthésie.

Choix des espèces

La souris est l’espèce la plus utilisée en recherche, notamment dans le cadre de modèles de pathologies génétiques. De plus, notre équipe possède une expertise avec ce modèle sur l’ensemble des procédures nécessaires au projet (ECG, échocardiographie, cathétérisme intracardiaque, télémétrie). Enfin, plus spécifiquement dans le cadre de ce projet, la création du nouveau modèle repose sur l'utilisation de 2 modèles de souris déjà existants. L'étude sera réalisée avec des souris adultes dans la mesure où la pathologie chez l'humain n'est que rarement détectée chez les enfants ou les adolescents.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
Souris : 632
Souffrances
▲ -
▲ 120
▲ 512
▲ -
Devenir
 -
 632
 -
 -

632 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Génétiquement modifiées, elles sont soumises trois à cinq mois à un régime riche en cholestérol, à six à dix injections dans la veine de la queue, à des mesures de pression artérielle et à des séances d'IRM ou d'échographie, pour tester des anticorps censés freiner l'athérosclérose. Le porteur indique que le régime peut provoquer des œdèmes de la face et des membres, une perte de poids et une nécrose localisée au point d'injection. La justification du devenir décrit une euthanasie finale pour prélever les organes, alors que le champ structuré enregistre ces souris comme rendues à l'élevage, une incohérence dans la déclaration.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de protéger de l'accumulation du cholestérol dans les vaisseaux sanguins en utilisant des anticorps. Cette accumulation de cholestérol s’appelle l'athérosclérose. C’est une maladie inflammatoire qui implique le système immunitaire et qui est chronique. Cette accumulation conduit à la formation de cellules gorgées de cholestérol qui s’accumulent pour former des plaques d’athérome dans la paroi des vaisseaux sanguins. L’origine de ces cellules gorgées de cholestérol est double : cellules du système immunitaire et cellules de la paroi des vaisseaux sanguins. La rupture de la plaque d’athérome favorise la crise cardiaque et l’accident vasculaire cérébral (AVC). Les outils thérapeutiques actuels ne sont pas suffisants pour empêcher efficacement la progression de la maladie et la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques est donc nécessaire. Nous avons montré récemment, que deux protéines étaient responsables du contrôle de l’entrée et la sortie du cholestérol dans la cellule. Dans ce projet, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées, qui n’expriment pas l’une ou l’autre de ces deux protéines responsables du trafic du cholestérol dans la cellule. Nous allons les nourrir avec un régime riche en cholestérol qui provoque la survenue de l’athérosclérose. Nous allons traiter ces souris à l’aide d’anticorps spécifique qui favorisent la biodisponibilité des protéines du contrôle du trafic du cholestérol dans la cellule. Nous allons ainsi montrer que les souris traitées présentent moins d’accumulation de cholestérol dans la paroi des vaisseaux sanguins que les souris non traitées. Ce projet permettra de mieux comprendre et de mettre en place une nouvelle prise en charge de l’athérosclérose.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une connaissance fine de la survenue des atteintes cardiaques liées aux dépôt de cholestérol dans les artères et de déterminer si l’injection d’anticorps est en mesure de prévenir ou diminuer la gravité de ces atteintes cardiaques.

Procédures

Les animaux seront soumis à un régime riche en cholestérol pendant 3 mois ou 5 mois. Ils seront soumis à 6 injections (protocole de 3 mois de régime) ou 10 injections (protocole de 5 mois de régime) dans la veine de la queue (processus de 10 minutes environ). Ils seront également soumis à une mesure de la pression artérielle à la queue, avec une phase d'habituation de 2 semaines et une mesure en début et en fin de protocole. Les animaux seront soumis également à une IRM et/ou échographie au début et à la fin du protocole.

Impact sur les animaux

Les nuisances pour les souris lors des expérimentations sous régime riche en cholestérol avec ou sans injection dans la veine de la queue sont le développement d'oedème facial et des membres en toute fin de la période de régime. Un stress engendré par les injections à la veine de la queue et lors de l'anesthésie finale en IP. L'injection à la queue peut potentiellement entrainer des dégats cellulaire au point d'injection aboutissant à la mort très localisée des tissus. Le traitement (en début de régime et après traitement avec les anticorps) peut potentiellement entraîner une perte de poids.

Devenir

Les animaux soumis à un régime riche en cholestérol et traité par anticorps seront euthanasiés pour prélever les organes à des fins de caractérisation histologiques et biochimiques et ainsi répondre aux objectifs de l'étude.

Remplacement

L’athérosclérose est un phénomène multifactoriel qui ne peut être totalement décrit par un modèle cellulaire qui ne permet l’analyse que d’un ou deux types de cellules à la fois et omet les interactions multicellulaires, primordiales dans cette pathologie. Nous avons montré, principalement dans un modèle cellulaire, qu'une protéine était une actrice majeure dans le contrôle de l’accumulation de cholestérol dans la cellule. Afin de poursuivre nos études et de mieux comprendre les mécanismes contrôlant l’accumulation du cholestérol au niveau de la plaque d’athérome, nous devons intégrer les facteurs présents dans un organisme entier qui sont responsables de la survenue de cette pathologie.

Réduction

Si nous arrivons à mettre en évidence un mécanisme d’action rapidement, nous n’utiliserons pas le nombre total d’animaux demandé dans ce projet. Nous utiliserons également des souris afin de faire des cultures de cellules de vaisseaux sanguins et de cellules cardiaques, dans le but de caractériser les mécanismes cellulaires de l’accumulation du cholestérol. Ceci permettra de limiter le nombre d’animaux nécessaire à notre étude. Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes ont été calculés et déterminés pour obtenir un effet statistique fiable et robuste et permet de limiter le nombre d'animaux utilisé au strict nécessaire pour cette étude.

Raffinement

Nous mettrons en place différents points limites dans notre expérimentation pour atténuer autant que faire se peut la gêne de nos animaux liée au régime riche en cholestérol que nous leur donnerons : ces points limites sont définis en tenant compte de l’aspect et du comportement des animaux au cours du régime (oedèmes dus à l’insuffisance cardiaque qui peut s’installer, prostration). Pendant la phase de régime, les animaux seront 2 à 5 par cage, avec des enrichissements sous forme de morceaux de bois pour que les animaux usent leurs dents et un carré de coton qu’ils pourront utiliser pour confectionner leur nid. Le suivi de l’état des animaux sera quotidien.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus utilisée pour créer des lignées génétiquement modifiées. Nous utilisons un modèle de souris génétiquement modifiées qui permet d’accélérer l'accumulation de cholestérol dans la paroi des vaisseaux sanguins quand ces animaux sont soumis à un régime riche en cholestérol. Ces modifications génétiques n’ont aucun impact sur la longévité ou le bien-être des souris hors régime riche en cholestérol. Pour cette étude ou les souris sont soumises à 3 ou 5 mois de régime riche en cholestérol, nous utiliserons des souris adulte de 3 mois, afin de déterminer l'évolution de la maladie qui, comme chez l'homme, apparaît à l'adolescence pour s'aggraver et évoluer vers des pathologies comme l'AVC ou la crise cardiaque à l'age adulte. Les souris de 3 mois ont atteint leur taille et poids adulte, ce qui permet une meilleure reproductibilité des résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 720
Souffrances
▲ -
▲ 720
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 720

720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objet du projet est l'entretien d'une lignée génétiquement modifiée, avec biopsie d'un bout de queue sous anesthésie pour le génotypage et puçage des animaux. Les individus de génotype inadéquat sont tués après génotypage et les reproducteurs sont tués lorsqu'ils ne produisent plus de portées. Le porteur affirme que ce modèle est "indispensable" pour étudier le rôle d'une protéine dans l'obésité, une approche qui n'existerait selon lui que chez la souris.

Objectifs

La SELENOT est une nouvelle thiorédoxine impliquée dans le contrôle du stress du RE des cellules neuroendocrines. Elle est notamment impliquée dans la production de la POMC et de l’insuline, suggérant que cette protéine anti-oxydante pourrait jouer un rôle dans le maintien de l’homéostasie énergétique et qu’un défaut de son activité pourrait contribuer au développement de l’obésité et ses comorbidités. En effet, il est maintenant bien établi que le cerveau obèse est stressé et que le stress du RE dans l'hypothalamus joue un rôle central dans la résistance à la leptine et le développement de l'obésité. Lors d'un régime riche en graisses (high fat diet, HFD) chronique, les neurones hypothalamiques développent un stress du RE qui induit une résistance à la leptine et à l'insuline, et conduit à un gain de poids. Les données récentes ont permis d’établir que le développement des neurones POMC et la maturation de la POMC sont altérés par le stress du RE qui est associé à l'obésité, entraînant une diminution de la production et de la sécrétion d'alpha-MSH, le régulateur central de l'homéostasie énergétique. Ces observations suggèrent que les neurones POMC pourraient être avantageusement ciblés pour le traitement des dysfonctionnements des neurohormones causés par le stress du RE et associés à l'obésité.

Bénéfices attendus

L'obésité et le diabète de type 2 connaissent une progression significative et synchrone depuis 30 ans de sorte que la pandémie de "diabesity" actuellement observée au niveau mondial constitue un réel enjeu de santé publique. Des études récentes ont révélé que l’hypothalamus de sujets obèses est soumis à un stress oxydatif et inflammatoire permanent, suggérant que des facteurs de contrôle de ce stress pourraient être impliqués dans l’homéostasie énergétique et constituer des cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de l’obésité associée au diabète de type 2. L’utilisation d’approches histologiques nous a permis de réaliser une première évaluation de l’expression de la SELENOT dans le système nerveux central et en périphérie. L’utilisation de souris présentant une invalidation du gène de la SELENOT dans les neurones à POMC présente un avantage pour caractériser le rôle physiologique de la SELENOT dans les contrôles métaboliques neuroendocrines, la prise de nourriture et la prise de poids sous régime HF et le contrôle de la glycémie. De fait, ce modèle de souris POMC (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J) est indispensable pour cette étude qui concourra à la compréhension du rôle de la SELENOT dans la production de la neurohormone satiétogène alpha-MSH et les mécanismes moléculaires sous-tendant son action.

Procédures

Les animaux destinés à la reproduction subiront une biopsie caudale (prélèvement d'un bout de queue de 3 mm destiné au génotypage des animaux) sous anesthésie à l'isoflurane : un seul prélèvement, 5 minutes d'anesthésie. Les animaux auront un système d’identification par puçage.

Impact sur les animaux

Le modèle de souris ciblant la transgénèse aux neurones POMC (Tg POMC1-cre)16Lowl/J) est fondé sur l’expression dirigée de la protéine Cre sous le contrôle du promoteur de la POMC. L’activité de ce promoteur naturel et l’expression de la recombinase Cre dont l’utilisation a été largement rapportée dans la littérature, n’induit pas d’effet délétère, de nuisance ou d’effet indésirable chez les animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux générés dans ce projet sera destiné à la reproduction et à l'entretien de la lignée POMC-Cre ; SelTfl/+. Les animaux de génotype adéquat seront placés en accouplement tant que les couples donneront naissance à des portées à un rythme régulier et dans des conditions assurant le bien-être des animaux. Les couples âgés ne produisant plus de portées sero mis à mort selon les procédures précédemment décrites. Les animaux de génotype inadéquat donc inutilisables, seront mis à mort après le génotypage. La stratégie de croisement a été réfléchie afin de réduire le nombre d'animaux ne pouvant être utilisés en expérimentation.

Remplacement

L’étude de la prise de poids et du métabolisme glucidique n’est possible que dans un système intégré et nécessite donc l’utilisation d’animaux modèles afin d’avoir une approche physiologique de l’implication de la SELENOT dans les régulations neuroendocrines via les neurones à POMC.

Réduction

La stratégie de reproduction choisie dans le cadre de ce projet vise à réduire le nombre d'animaux générés en choisissant de travailler sur les animaux homozygotes pour la construction (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J), plutôt qu'hétérozygotes. Le nombre d'animaux de génotype non adéquat, générés dans la descendance des croisements est ainsi divisé par deux.

Raffinement

Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront affinées pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse éventuelle des animaux. Les animaux reproducteurs seront maintenus à trois par cage pour éviter tout isolement social et leur environnement sera enrichi (présence de matériel pour construire un nid). Pendant toute la durée du séjour, les animaux seront suivis quotidiennement pour déceler tout signe de souffrance. Parmi ces signes, seront notamment relevés : perte de poids importante (20% du poids initial), posture « dos voûté », prostration, plaies, poil terne, vocalisations anormales, agressivité. Si l’un de ces signes ou combinaison de signes apparaît, le suivi de l’animal sera renforcé. Si l’état de l’animal s’aggrave dans les heures qui suivent ou ne s’améliore pas dans les 24h, il sera considéré qu’un niveau de souffrance intolérable est atteint et une mise à mort sera réalisée. L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur sera réalisé sous anesthésie (locale ou générale) et la douleur au réveil sera traitée par des analgésiques. C’est le cas lors du prélèvement de biopsies caudales nécessaires au génotypage des animaux. Dans le cadre de la reproduction de lignées de souris, la mise bas peut s’avérer être une étape critique nécessitant une surveillance particulière. Pour réduire une éventuelle souffrance liée à la mise bas, les femelles seront suivies quotidiennement pour déceler tout signe de gestation puis, lorsque la gestation sera avérée et le terme estimé sera proche, le suivi sera renforcé afin de détecter les signes de mise bas. La mise bas en elle-même sera étroitement surveillée afin de vérifier que la naissance des petits se produit dans un délai normal et l’aide nécessaire sera apportée aux femelles en cas de difficultés au cours de la mise bas.

Choix des espèces

La souris présente de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie : taille et coûts d’entretien réduits, fortes performances reproductives. De plus, la souris est un modèle animal largement utilisé pour les études de physiologie permettant une comparaison aisée de nos données avec celles d’autres équipes. La souris est également un modèle permettant des approches génétiques complexes qui n’existe pas chez d’autres modèles mammifères. Ainsi, des souris de la lignée C57Bl/6J ont été utilisées afin de générer les animaux portant la construction transgénique (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J). Elles seront accouplées avec des animaux de la lignée SelTfl/fl entretenue également sur un fond génétique C57Bl/6J. Reproduction des souris à partir de 8 semaines de vie.

Modèle d’inflammation aigüe

(NTS-FR-741504v1 – 12/07/2022)
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 900
Souffrances
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▲ 900
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Devenir
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 900

900 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intradermique puis, cinq jours plus tard, une injection dans la voûte plantaire des deux pattes arrière pour déclencher une réaction inflammatoire, sans analgésique afin de ne pas interférer avec l'inflammation. Le porteur teste des cellules stromales mésenchymateuses censées réduire cette inflammation, en vue de traitements de l'arthrose et de la polyarthrite. Il affirme que les modèles in vitro ne suffisent pas à évaluer l'efficacité dans un contexte inflammatoire complexe.

Objectifs

Dans le cadre du traitement des pathologies ostéo-articulaires telles que l’arthrose ou la polyarthrite rhumatoïde, ldifféretnes approches de thérapies cellulaires sont en cours d’évaluation. Notre projet de recherche consiste à étudier les capacités thérapeutiques des cellules stromales mésenchymateuses (CSM) pour diminuer l’inflammation associée à ces maladies. L’évaluation des propriétés anti-inflammatoires des CSM (ou de molécules thérapeutiques libérées par ces cellules) peut être effectuée dans un modèle inflammatoire simple, avant d’avoir recours à des modèles plus complexes et plus lourds à mettre en œuvre. Le modèle que nous utiliserons est le modèle d’hypersensibilité retardée (DTH) chez la souris. Le projet repose sur l’utilisation des cellules stromales mésenchymateuses murines ou humaines. La voie d’injection des cellules est locale. En parallèle, nous évaluerons les mécanismes moléculaires mis en place par ces cellules en utilisant des cellules souches mésenchymateuses déficientes pour l’expression de certains gènes et nous déterminerons l’impact de ces molécules sur l’effet thérapeutique des cellules.

Bénéfices attendus

Le modèle d’hypersensibilité retardée est un modèle rapide, simple et reproductible d’inflammation permettant d’évaluer l’efficacité d’un traitement immunomodulateur médié par les cellules stromales mésenchymateuses et des molécules ou des vésicules extracellulaires qu’elles libèrent. Grâce à ce modèle, nous pourrons valider in vivo une molécule identifiée in vitro ou un nouveau médicament cellulaire plus efficace sur l’inflammation que les approches thérapeutiques déjà en cours d’évualuation clinique chez les patients souffrant de pathologies ostéo-articulaires avec notamment des atteintes inflammatoires importantes. En terme de santé publique, l’impact attendu est majeur puisqu’il n’existe pas de traitement efficace des pathologies ostéo-articulaires. Améliorer les stratégies actuelles de thérapie cellulaire en identifiant des traitements plus efficaces aura des retombées énormes à moyen terme sur la prise en charge de l’inflammation des patients touchés par ces pathologies

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection intra-dermique puis 5 jours plus tard, à une injection au niveau de la voûte plantaire des deux pattes arrière. Toutes les injections se feront sous anesthésie générale gazeuse (maximum 5 min/animal) au moment de l’intervention.

Impact sur les animaux

Nuisance et effets indésirables : la douleur induite par les injections de BSA méthylée en intradermique puis dans la voûte plantaire des souris sera de degré modéré et ne nécessitera pas l’administration d’analgésique qui pourrait interférer avec les mécanismes d’inflammation. Un stress lié à l’anesthésie peut être présent mais sans impact sur le comportement des animaux. Concernant les molécules qui seront testées : elles auront été sélectionnées et validées in vitro auparavant pour leur effet anti-inflammatoire. Il n’est donc pas attendu qu’elles puissent générer un effet indésirable

Devenir

L’ensemble des animaux sera euthanasié à l’issue de la procédure.

Remplacement

Avant de proposer une thérapie cellulaire ou acellulaire chez l’homme, il est important de démontrer l’efficacité thérapeutique des traitements proposés dans un modèle pré-clinique pertinent. Des modèles in vitro sont utilisés en amont mais ne suffisent pas seuls à évaluer l’efficacité de ces traitements dans un contexte complexe d’inflammation rencontré in vivo.

Réduction

Nous nous sommes basés sur les expériences réalisées précédemment au laboratoire et une analyse statistique afin de réduire le nombre d’animaux à utiliser pour chaque expérience. Nous utiliserons donc 10 souris par groupe expérimental afin d’utiliser le nombre minimal d’animaux.

Raffinement

Enrichissement du milieu : Les animaux sont hébergés en portoirs statiques avec couvercles filtrants. L’enrichissement du milieu consiste en l’apport de copeaux dans les litières et carrés de cellulose. Des igloos sont également installés dans les cages. Les animaux font l’objet d’un contrôle quotidien. L’injection des traitements est réalisée sous anesthésie gazeuse générale. Surveillance liée aux procédures : Les souris seront observées quotidiennement et les signes de souffrance (perte excessive de poids, hyperactivité ou au contraire isolement, hérissement des poils, dos voûté) seront recherchés et consignés dans une grille de score. Les points d’injection seront désinfectés à la vétédine avant et après injection et surveillés quotidiennement. Jusqu’à présent, nous n’avons jamais mis en évidence de signes d’irritation aux sites d’injection. La durée très courte de l’expérience garantit également une limitation de la douleur dans le temps.

Choix des espèces

Le modèle murin d’hypersensibilité retardée a été choisi parce qu’il présente l’avantage d’être simple, rapide et qu’il permet d’évaluer rapidement l’effet anti-inflammatoire d’un traitement avant d’avoir recours à des modèles in vivo plus complexes. Les animaux sont utilisés à semaine 7, âge recommandé pour ce modèle murin.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 72
Souffrances
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▲ 72
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Devenir
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 72

72 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent pendant deux mois une alimentation enrichie en extraits végétaux et sont soumises à des tests comportementaux de mémoire que le porteur ne précise pas, avant d'être tuées pour prélever leur cerveau. Le projet répond à une collaboration avec un partenaire industriel visant à démontrer l'effet d'une supplémentation nutritionnelle. Le porteur affirme que l'étude de la mémoire ne peut se faire que sur des animaux vivants.

Objectifs

Le projet de recherche est porté par un laboratoire académique et répond à une collaboration avec un partenaire industriel. Il a été autorisé par la Direction d'Unité. Aucun projet ne sera initié sans validation par le donneur d'ordre. Les procédures décrites dans ce document ne font pas double emploi. Toutes les molécules testées dans ce projet sont des nutriments et ont déjà été validées sur le plan de l'alimentarité. L'objectif de ce projet est d'évaluer l'efficacité d'une supplementation en extraits végétaux sur la prevention du déclin cognitif lié à l'âge.

Bénéfices attendus

Le projet a pour objectif de démontrer qu’une supplémentation nutritionnelle en nutriments permet de prévenir des altérations cognitives qui apparaissent au cours du vieillissement physiologique mais qui impactent la qualité de vie des personnes. Ce projet s’inscrit dans le cadre de recherche portant sur la nutrition préventive et personnalisée. Les résultats attendus sont donc une prévention des altérations de mémoire classiquement observées au cours du vieillissement.

Procédures

Afin d’évaluer l’impact de nutriments sur la mémoire, les animaux seront supplémentés pendant 2 mois avec des nutriments provenant d'extaits végétaux. La supplémentation sera ajoutée directement dans les croquettes lors de leur fabrication . Les animaux adultes contrôles recevront un régime standard. Toutes les molécules testées dans ce projet sont des nutriments et ont déjà été validées sur le plan alimentairee. Afin d’évaluer les troubles de mémoire des animaux, les souris seront soumises, au cours de la supplémentation, à différents tests comportementaux couramment utilisés au laboratoire . Ces tests permetrtont d'évaluer les capacités d'apprentissage des animaux ainsi que leur mémoire.,

Impact sur les animaux

Il n'y a pas d'effets indésirables attendus qui seraient induits par le supplémentation car l'alimentarité du produit a été démontré. Les tests comportementaux peuvent induire un stress chez l'animal.

Devenir

Les animaux seront mis à mort afin de récupérer les organes, dont le cerveau en vue d’études biochimiques.

Remplacement

L'étude de comportements de la mémoire ne peut être réalisée que sur animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro.

Réduction

En effet, le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des expériences préalablement menées au laboratoire qui ont montré par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. Les effectifs seront determinés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgiques avant anesthésie) et l'inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l'hébergement) des animaux. Des points limites ont été définis et une grille de score sera appliqué. L'hébergement se fera en cages collectives et l'environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. La mise à mort sera réalisée via l’administration d’un produit euthanasiant sous analgésie générale.

Choix des espèces

Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C'est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Les souris arriveront à l’animalerie à l’âge adulte de 7 semaines et/ou de 16 mois, âges à partir desquels les supplémentations seront administrées aux animaux.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Souris : 180
Souffrances
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▲ 180
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Devenir
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 180

180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux âgés de 2 à 30 jours subissent une chirurgie d'injection intra-cochléaire de vecteurs, sont séparés de leur mère le temps de l'intervention, puis tués par dislocation cervicale quinze jours plus tard pour étudier leur cochlée. Le porteur indique qu'aucun modèle in vitro d'oreille interne ne permet de tester la diffusion des vecteurs dans le temps. Une éventuelle application aux surdités humaines est renvoyée à une dizaine d'années, après des tests sur des porcs.

Objectifs

Notre projet a pour objectif de corriger certaines surdités d’origine génétique, grâce au développement de nouveaux transporteurs (vecteurs) non viraux permettant d’acheminer l’information génétique corrigée aux cellules de l’organe de l’audition, la cochlée, afin de restaurer les capacités auditives. Ces tests seront réalisés sur des souris C57/Bl6, dont l'oreille interne est bien caractérisée et proche de celle de l’homme. Objectif : Optimiser les conditions d’utilisation (efficacité, localisation) de vecteurs non viraux au sein de la cochlée.

Bénéfices attendus

Le développement de vecteurs non viraux efficaces au niveau de l’oreille interne pourrait permettre leur utilisation pour corriger les surdités congénitales humaines. Celles-ci sont actuellement traités par appareillage auditif ou implantation cochléaire en fonction de l’intensité de la perte auditive. Bien que ces traitements soient dans la majorité des cas efficaces, les résultats sont imparfaits dans certaines conditions, notamment pour la compréhension de la parole en milieu bruyant. Le développement d’alternatives permettrait d’optimiser la correction apportée, et améliorer la qualité de vie des individus ayant une surdité congénitale. Le temps estimé du projet est de 2 ans. En fonction des résultats, notamment de l’efficacité et de la localisation, nous pourrons cibler au mieux certaines anomalies génétiques provoquant une surdité. Nous testerons l’efficacité de la thérapie génique sur des modèles murins, pour une durée estimée de 4 ans, car nécessitant un suivi plus prolongé. Si l’efficacité est confirmée, des tests sur modèles porcins seront nécessaires avant une potentielle utilisation chez l’homme, dans une dizaine d’années.

Procédures

180 souris auront une injection intra cochléaire (chirurgie d'une durée de 5 à 8 minutes sous anesthésie générale) à 2 ou 15 ou 21 ou 30 jours après la naissance et seront mises à mort 15 jours après l'injection.

Impact sur les animaux

Les procédures d’injection intra cochléaire peuvent être source d’inconfort pour les animaux (douleur, risque d’infection), pendant environ une semaine. Les pesées réalisées quotidiennement après injection seront source de stress, les 3 premiers jours, puis tous les 3 à 4 jours, soit 5 à 6 pesées par animal. Les souris à un âge précoce seront séparés de leur mère pendant une dizaine de minutes le temps de l'injection.

Devenir

Les animaux seront mis à mort par dislocation des vertèbres cervicales, pour étude des cochlées.

Remplacement

La conformation 3D des explants utilisés in vitro est incomplète, et ne permet pas de refléter la diffusion in vivo. De plus, ces explants ont une durée de vie limitée de 3 à 5 jours. Il n’existe pas actuellement de modèle d’oreille interne utilisable in vitro permettant de tester la transfection au cours du temps, et dans les mêmes conditions 3D qu’in vivo, et il n’existe pas non plus de lignées de cellules ciliées de cochlées , ou de culture primaire de cellules ciliées à partir de prélèvement, qui permettraient de cibler spécifiquement les cellules d’intérêt. Le remplacement est donc impossible.

Réduction

Des explants d’oreille interne ont été utilisés in vitro permettant de sélectionner les 2 vecteurs les plus efficaces, à partir de prélèvements réalisés sur animaux mis à mort hors champ réglementaire et autorisés par la structure bien-être de l'établissement. Après utilisation de 36 animaux, si l'analyse statistique intermédiaire (Test de Mann-Whitney) montre des résultats significatifs, le projet sera poursuivi sur 144 animaux.

Raffinement

En complément de l'anesthésie générale, des anesthésiques locaux seront utilisés pour gérer la douleur post-opératoire générée par l’injection de vecteurs et l’incision réalisée au niveau de l’oreille interne. Concernant le suivi journalier des animaux, des grilles de soin adaptées à notre procédure ont été établies afin d’identifier pour chaque animal les points limites et points limites terminaux permettant de prendre en charge immédiatement les signes de stress, d’angoisse ou de douleur.

Choix des espèces

L'utilisation de souris pour étudier de nouveaux transporteurs (vecteurs) au sein de l’oreille interne est pertinente car : -L’oreille interne de souris est morphologiquement proche de celle de l’homme -Nous maîtrisons la technique chirurgicale nécessaire à la mise en place de ce modèle, qui ne provoque pas de baisse d'audition. Les injections seront réalisées 2 ou 3 jours après la naissance, équivalent du stade embryonnaire chez l’homme, en termes de développement de l’oreille interne. Les souris étant sourdes à cet âge, à 15 jours de vie, au début du développement de l’oreille interne, à 21 jours de vie en cours de développement de l’oreille interne et à 30 jours de vie à la fin du développement de l’oreille interne. Différentes études ont montré des différences en termes de répartition des transporteurs (vecteurs) en fonction de l’âge des souris.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 514
Souffrances
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▲ 134
▲ 380
Devenir
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 514

514 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance pouvant aller jusqu'au sévère, déclaré sévère pour 380 d'entre elles. Elles subissent une injection intracérébrale de virus et l'implantation de fibres optiques ou d'électrodes, puis un conditionnement qui associe un environnement à des stimulations désagréables, avant la réactivation optogénétique des neurones et la mise à mort. Le porteur étudie la peur et l'anxiété et affirme que ce travail ne peut se faire ni in vitro ni chez des invertébrés, jugés trop simples. Les retombées annoncées pour les troubles anxieux humains restent hypothétiques.

Objectifs

Les troubles anxieux représenteraient d’un quart à la moitié des troubles mentaux à travers le monde. En France, la prévalence des troubles anxieux est de 21,6%. Malgré cette prévalence, les traitements ne sont efficaces que chez seulement 30% des patients. Cette faible efficacité peut être en partie expliquée par la difficulté de classer précisément les différentes réactions de peur (comme les crises de panique et l’anxiété) dans les modèles animaux. Or, de récentes études menées au sein de notre laboratoire ont montré qu'un nouveau protocole expérimental permettait l'identification chez la souris de 2 états similaires à la panique et l'anxiété. Avec cette nouvelle perspective, l'anxiété semble être liée a des réactivations de neurones liés à une mémoire négative dans le cerveau. Le but de ce projet serait alors d'étudier l'impact de la réactivation artificielle de neurones liés à une mémoire négative chez la souris afin de savoir si cela permet l'observation d'un état similaire à l'anxiété. L'ensemble de ces travaux permetrait une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux et corporels impliqués dans des situations aversives, comme la peur et l'anxiété.

Bénéfices attendus

Ces travaux apparaissent comme nécessaires afin de pouvoir améliorer notre compréhension des troubles liés à la peur car ils pourraient permettre une définition claire des troubles associés à la peur, notamment en se basant sur des critères objectifs, universels et mesurables. Cette meilleure définition pourrait alors permettre une meilleure identification et évaluation de troubles mentaux afin d'anticiper leur apparition et d'améliorer la prise en charge des patients. De par l'utilisation du modèle rongeur, nous espérons pouvoir transposer les résultats de nos travaux non seulement aux patients atteints de troubles mentaux, mais aussi à d'autres espèces animales comme les animaux de production ou domestiques. En effet, les résultats de ces travaux pourraient également permettre une meilleure évaluation de l'état émotionnel de l'animal, thématique d'importance croissante dans l'amélioration du bien-être animal.

Procédures

La plupart des animaux de ce projet subiront une injection intracérébrale de virus permettant l'expression de protéines fluorescentes et parfois d'opsines (molécules permettant l'activation du neurone après stimulation lumineuse). Un quart des animaux ne subira qu'une deuxième rapide chirurgie pour implanter des fibres optiques en position intracérébrale. Les autres subiront une chirurgie plus technique permettant notamment l'enregistrement de signaux électrophysiologiques et l'implantation de fibres optiques. Suite à ces chirurgies, la plupart des animaux suivront un protocole d'association d'un environnement donné à des stimulations désagréables. Ils seront ensuite replacés dans cet environnement pour étudier la mémoire qu'ils en ont. Dans un autre temps, les neurones associés à cet environnement seront réactivés dans un contexte neutre. Après ce protocole expérimental qui dure de 3 à 4 semaines, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir vérifier la localisation des électrodes ainsi que les caractéristiques (niveau d'activation, nombre, localisation,..) des neurones qui ont été réactivés.

Impact sur les animaux

Pour réaliser les travaux de ce projet, il est nécessaire de réaliser des procédures invasives sur les sujets expérimentaux comme l'injection intracérébrale ou la chirurgie d'implantation des électrodes. De plus, le protocole de conditionnement aversif implique d'utiliser des stimulations désagréables pour l'animal afin de mieux pouvoir étudier la peur. Tout au long de leur hébergement, les animaux ont accès dans leur cage à des objets d’enrichissement (dôme, tubes). Le suivi par le personnel de l'animalerie est quotidien dans un contexte général et le suivi post-chirurgie est assuré par l'expérimentateur quotidiennement pendant une semaine avec relevé de signes potentiels de douleur et prise en charge analgésique si nécessaire.

Devenir

A l'issue de la procédure 1 et 2, les animaux sont euthanasiés afin de pouvoir vérifier la localisation des électrodes ainsi que les caractéristiques (niveau d'activation, nombre, localisation,..) des neurones qui ont été réactivés.

Remplacement

Notre objectif est de comparer les réactions de défense quand elles sont induites par une expérience réelle et quand elles sont initiées par le souvenir d’une expérience aversive. Ces études ne peuvent pas être réalisées in vitro, ex vivo ou in silico. Ces études ne peuvent pas non plus être réalisées chez les invertébrés, qui ont une structure cérébrale et un comportement trop simple De plus nous souhaitons étudier à la fois les réactions comportementales mais aussi les paramètres physiologiques comme la respiration ou le rythme cardiaque pour pouvoir faire un parallèle avec l’Homme (en plus de la proximité des agents pharmacologiques pour traiter les troubles anxieux). Enfin, les outils permettant de manipuler les neurones liés à un souvenir aversifs nécessitent l’utilisation d’animaux transgéniques et ont été le mieux caractérisés chez la souris. Le modèle rongeur est le seul modèle permettant de répondre à tous ces critères.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés nous adoptons une stratégie où nous vérifions méthodiquement et progressivement l’efficacité de la technique. En effet, la procédure 1 a pour but de mieux appréhender les caractéristiques des neurones réactivés par optogénétique et donc les effets observés dans la procédure 2. Le nombre d'animaux requis pour ces expériences sera réduit au minimum nécessaire, pour pouvoir réaliser des tests statistiques, à partir de nos résultats. Étant donné que nos résultats dépendent de l’efficacité des injections virales, de l’efficacité du conditionnement, de l’efficacité de la procédure chirurgicale,... globalement de la bonne réussite dans l’enchainement des gestes techniques, le nombre d’animaux total doit être conséquent. Néanmoins, la quantité massive d’informations apportés par un seul animal opérationnel est telle qu’elle peut permettre des analyses de haut niveau pendant plusieurs années.

Raffinement

Nos procédures seront optimisées afin de minimiser la douleur et la souffrance des animaux. Les chirurgies se feront en conformité avec la règlementation (anesthésie et analgésie appropriées). Les animaux recevront un soin optimal après les chirurgies. Tout au long de leur hébergement, les animaux ont accès dans leur cage à des objets d’enrichissement (dôme, tubes). Le suivi par le personnel de l'animalerie est quotidien dans un contexte général et le suivi post-chirurgie est assuré par l'expérimentateur quotidiennement pendant une semaine avec relevé de signes potentiels de douleur et prise en charge analgésique si nécessaire.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies car il s’agit de l’espèce pour laquelle nous avons le plus de données préexistantes dans ce domaine permettant de réduire au maximum les expériences préliminaires pour la validation des procédures. De plus, il s’agit de l’espèce, pour laquelle l’outil pharmacogénétique est le plus développé et le plus caractérisé. Nous utiliserons des souris de laboratoire sans modification génétique ainsi que des souris transgéniques. L’efficacité des infections virales au niveau du cerveau décroît avec l’âge de la souris. En revanche, la procédure de stéréotaxie nécessite d’utiliser des animaux dont la croissance de l’os du crâne est stabilisée. C’est pourquoi, en accord avec la littérature, nous choisirons un âge compris entre 5 et 9 semaines pour réaliser les injections stéréotaxiques. Les implantations d’électrodes se feront 1 semaine après les injections de virus.