Rongeurs

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  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 30500
Souffrances
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30 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la plupart tuées à l'issue et 2 500 réutilisées dans un autre projet. Le porteur leur greffe sous la peau des tumeurs dont il laisse le volume atteindre 1 000 à 2 000 mm³, teste des composés anticancéreux et mesure la tumeur au pied à coulisse, avec implantation chirurgicale de pompes et prélèvements sanguins répétés. Les souris incluses sont euthanasiées par dislocation cervicale ou au CO2, celles écartées à la randomisation pouvant être réutilisées. Il affirme que l'étape chez l'animal reste "indispensable" malgré les tests in silico et in vitro préalables.

Objectifs

En Europe comme aux Etats-Unis, le cancer est actuellement la seconde cause de mortalité après les maladies cardiovasculaires. En France, le cancer provoque environ 33% des décès chez les hommes et 23% chez les femmes. Il est donc primordial de s’intéresser à cette maladie et de trouver de nouvelles thérapies. Les cellules cancéreuses sont initialement des cellules normales qui ont acquis, au cours du temps, un certain nombre de mutations faisant qu’elles ne répondent plus aux différents mécanismes de régulation et prolifèrent indéfiniment engendrant la formation d’une tumeur maligne et/ou de métastases. Un enjeu majeur pour la recherche consiste à trouver de nouvelles thérapies ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses, tout en limitant les effets secondaires sur l’organisme. L’objectif de ce projet consiste à tester de nouvelles thérapies, spécifiques des cellules cancéreuses, sur un modèle tumoral préalablement établi et parfaitement maitrisé chez la souris. Un moyen d’évaluer l’efficacité des molécules testées est de mesurer la régression tumorale en réponse au traitement de tumeurs greffées sous la peau, au moyen de mesures régulières de leur taille avec un pied à coulisse pendant une durée maximale de 4 mois. Ces études d’efficacité in vivo ont pour but premier de caractériser l’activité antitumorale des produits au sein d’un organisme vivant et complexe, l’objectif ultime étant le développement d’un candidat médicament pour le cancer. Les produits sélectionnés peuvent être évalués sur différents schémas de traitements (en modulant les doses, les voies d’administration, le nombre d’administration par jour, la récurrence ou une diffusion continue) afin d’escompter une régression partielle ou totale de la tumeur.

Bénéfices attendus

A travers l’investigation in vivo de potentiels candidats médicament, ce projet va permettre d’évaluer leur activité antitumorale, seuls ou en combinaison avec d’autres thérapies, et ainsi identifier des nouvelles stratégies dans la lutte contre le cancer. De plus, il rendra possible l’investigation de différentes modalités et schémas d’administration, de façon à trouver les conditions optimales pour maximiser l’efficacité contre les cellules tumorales et minimiser la toxicité pour les cellules saines, véritable enjeu pour le bien être des patients. Les produits sélectionnés peuvent être évalués sur différents schémas de traitements (en modulant les doses, les voies d’administration, le nombre d’administration par jour, la récurrence ou une diffusion continue ) afin d’escompter une régression partielle ou totale de la tumeur. A travers les deux procédures décrites, les objectifs du projet vont être plus précisément les suivants : - démontrer l’efficacité antitumorale in vivo de nos composés et ainsi soutenir l’intérêt thérapeutique de la cible en question, ce qui est primordial au développement d’un candidat médicament - rechercher les indications thérapeutiques et les combinaisons qui permettent au candidat d’exprimer au mieux son potentiel curatif - établir une relation PK/efficacité et ainsi mieux comprendre et exploiter les données générées - déterminer le profil d’exposition optimal pour avoir une activité antitumorale (via l’utilisation de pompes implantées en sous-cutanée chez la souris) - investiguer la persistance d’efficacité du traitement sur la réponse immunitaire grâce à la réimplantation en contra-latéral de la même lignée tumorale après observation d’une régression tumorale complète de la greffe initiale (« rechallenge ») - étudier la formation de métastases suite à une greffe en sous-cutanée, en intradermique ou intra-mammaire et leur sensibilité au traitement.

Procédures

- Ponction à la veine jugulaire (durée 5 minutes) : 1 prélèvement de sang au dernier jour de traitement (ou en cours de traitement), sous anesthésie gazeuse, à raison de 10% du volume total de sang en 1 fois (pour les analyses de pharmacocinétique, pharmacodynamie ou biomarqueurs). Ex : 158µL pour une souris de 25g - Ponction cardiaque ou veine cave (durée 5 minutes): 1 prélèvement de sang en procédure terminale, sous anesthésie gazeuse et suivie par l’euthanasie de l’animal (pour les analyses de pharmacocinétique, pharmacodynamie ou biomarqueurs). Ex : 500µL/souris « Microsampling » (durée environ 1 minute) : prélèvements de sang, en cinétique (Ex 1 : 6 temps/ prélèvements de 40µl sur une semaine), à la veine marginale latérale du membre inférieur sur animal vigile, au maximum 1 fois par semaine, en ne dépassant pas la limite totale cumulée de 15% du volume total de sang circulant sur 28 jours (pour les analyses de pharmacocinétique, pharmacodynamie ou biomarqueurs) -Eventuellement, prélèvement de la tumeur primaire (durée 15-20 minutes) (sous anesthésie gazeuse et analgésie pré et post opératoire) dans le cas de lignées métastatiques greffées en sous-cutanée, en intradermique ou en intramammaire pour évaluer l’efficacité anti-métastatique du composé -Dans le cadre de l’implantation d’une pompe (durée 15 minutes si implantation en SC , et 1 heure si cathéter en IV), les animaux seront sujets à une intervention chirurgicale. Les conditions adaptées d’anesthésie et analgésie seront appliquées de façon à réduire autant que possible la douleur.

Impact sur les animaux

Le but du projet étant d’étudier l’activité antitumorale de nos candidats médicament dans des modèles relevant de la pathologie, les souris reçoivent une greffe de cellules cancéreuses ou de fragments tumoraux sous la peau qui vont développer une tumeur de taille limitée à 1000 ou 2000 mm3 selon la procédure mise en œuvre. Concernant les traitements pharmacologiques, les doses de produits à administrer à l’animal sont sélectionnées préalablement in vivo grâce à des études de Dose Maximale Administrable (DMA) et Dose Maximale Tolérée (DMT) (faisant l’objet d’un autre projet). Cependant, selon la cible du candidat médicament, même à des doses tolérées dans l’absolu, il peut y avoir une toxicité allant de faible à modérée. En effet, même si les efforts pour identifier des thérapies ciblées sont nombreux, les cellules tumorales sont à l’origine des cellules normales du soi : il est donc très difficile de trouver des traitements qui affectent uniquement les cellules cancéreuses en épargnant complétement les tissus sains. L’administration des candidats traitements pourra être effectuée via une pompe implantée sous chirurgicalement sous la peau du dos. Enfin, ce projet peut nécessiter l’utilisation de souches de souris transgéniques ou mutantes leur conférant un statut immunodéprimé. Ce statut peut être considéré comme un phénotype dommageable mais non exprimé dans des conditions d’hébergement protégées de l’environnement extérieur strictes.

Devenir

A l’issue de toutes les procédures décrites dans ce projet, les animaux inclus dans l’étude seront euthanasiés, soit par dislocation cervicale, soit par inhalation de CO2. Eventuellement, un prélèvement de sang via une ponction cardiaque, à la veine jugulaire ou à la veine abdominale (sous anesthésie gazeuse) pourra être effectué au préalable. Les animaux ne rentrant pas dans les critères d’inclusion le jour de la randomisation pourront être réutilisés dans un autre projet, dans la mesure du possible et à la suite d’une validation par SBEA et/ou vétérinaire de leur bon état général. Il se peut que quelques souris supplémentaires (non incluses dans la randomisation) soient traitées avec le composé à tester pour faire une caractérisation biochimique et/ou moléculaire des tumeurs en ex vivo.

Remplacement

Aujourd’hui, de plus en plus de tests in silico et in vitro sont mis en place pour caractériser autant que possible les candidats médicaments, de façon à n’investiguer in vivo que les meilleurs candidats issus de ces sélections. Cependant, cette étape chez l’animal reste aujourd’hui encore indispensable : en effet, même avec les limitations inévitablement liées à n’importe quel modèle, c’est dans un organisme vivant complet que l’on peut vraiment étudier les effets pharmacologiques d’une molécule anti-cancéreuse, son comportement dans un système complexe et plus relevant d’un point de vue physiologique, ses potentiels effets secondaires.

Réduction

Avant la mise en oeuvre de ce projet, des tests in vitro et in vivo sont systématiquement effectués afin de sélectionner les meilleurs composés à investiguer. des screenings biochimiques et cellulaires vont permettre d’identifier les molécules inhibant la cible de manière spécifique et ayant une puissance cellulaire satisfaisante. Des tests ADME (Absorption, Distribution, Métabolisme et Elimination) sont ensuite effectués in vitro puis in vivo pour identifier et sélectionner les produits circulants avec une exposition suffisante dans l’organisme. Enfin, on s’assure qu’ils atteignent bien leur cible d’intérêt et induisent l’effet escompté via des études de pharmacodynamie. C’est seulement après ces étapes que l’on peut évaluer leur efficacité antitumorale. Les conditions et taux de croissance tumorale pour chaque lignée à tester ont été déterminés au préalable dans un projet dédié et permettent de définir au préalable les conditions optimales de greffe et le nombre d’animaux nécessaires. C’est seulement sur la base de ces données que les études d’efficacité antitumorale sont ensuite réalisées : uniquement les candidats les plus prometteurs vont être testés, limitant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Les doses de produits à administrer à l’animal sont également sélectionnées préalablement in vivo grâce à des études de Dose Maximale Administrable (DMA) et Dose Maximale Tolérée (DMT) (faisant l’objet d’un autre projet) afin de limiter les risques d’une potentielle toxicité des composés testés. La progression tumorale (volume tumoral) est mesurée via le pied à coulisse et permet un suivi dans le temps sur les mêmes animaux. Des prises de sang en « microsampling » (c’est-à-dire sur des petits volumes) peuvent aussi être effectuées au cours de l’étude afin d’analyser des biomarqueurs ou le profil d’exposition du composé (évitant aussi de faire des études de pharmacocinétique complémentaires) et ainsi optimiser les données d’activité antitumorale. Les conditions et taux de croissance tumorale pour chaque lignée à tester ont été déterminés au préalable dans un projet dédié et permettent de sélectionner les conditions optimales de greffe et le nombre d’animaux nécessaires par groupe avant le début de l’expérimentation avec le support de l’équipe biostatistique. Ce nombre d’animaux nécessaires par groupe pour évaluer l’efficacité d’un candidat sera estimé par simulation avec un modèle statistique longitudinal.

Raffinement

Tout au long de l’étude, les souris sont hébergées avec un enrichissement de milieu adapté de manière à favoriser leur instinct de nidification. il va également permettre de surveiller l’état général des animaux par observation de leur comportement vis-à-vis de celui-ci. La croissance tumorale, mesurée au moyen d’un pied à coulisse non invasif et indolore pour l’animal permet une caractérisation et un suivi de l’évolution de la tumeur dans le temps pour un même animal et ainsi une réduction de nombre d’animaux nécessaires à la conduite d’une étude. L’état général des souris est surveillé régulièrement et les volumes tumoraux sont mesurés au minimum 2 à 3 fois/semaine, pour l’objectif de l’étude et pour identifier les éventuels signes de souffrance et appliquer les points limites prédéfinis dès que nécessaire. Ces mesures sont effectuées sous anesthésie gazeuse en cas de pompe pré-implantée (procédure 2) pour éviter l’inconfort de l’animal lors de la contention. Au-delà de 1500 mm3, pour les tumeurs sous cutanées et 1000 mm3, pour les tumeurs intra-mammaires, une surveillance accrue et une réduction de l’intervalle de temps entre les mesures est mise en place afin d’anticiper plus efficacement l’atteinte du point limite lié au volume tumoral. L’exérèse de la tumeur lorsqu’elle a lieu (procédure 1) et l’implantation de la pompe (procédure 2) sont effectuées selon les bonnes pratiques chirurgicales avec un protocole anesthésique et analgésique pré et post opératoire adapté, et une observation spécifique sur plusieurs jours jusqu’au rétablissement total. Le point limite de croissance tumorale est fixé à 1000mm3 afin de limiter la charge liée au dispositif cumulée à une tumeur. Au-delà de 600mm3, une surveillance spécifique avec une réduction de l’intervalle de temps entre les mesures est mise en place afin d’anticiper plus efficacement l’atteinte du point limite. Les prélèvements de sang en « microsampling » sont privilégiés dès que possible (très petits volumes sanguins) et ne dépassent pas le volume maximal respectant le bien etre animal (maximum 15% du TBV (Total Volume Blood) sur 28 jours).

Choix des espèces

En oncologie, l’utilisation de souris est largement décrite dans les publications en recherche préclinique. Le choix du modèle est dicté par le type d’anti-cancéreux étudié (souris immunocompétentes et/ou immunodéprimées) et le choix de la souche par les études de prise tumorale qui permettent de déterminer, en amont, tous les paramètres in vivo (taux de prise, temps de doublement, caractère éventuellement cachectique de la tumeur sur la souche, etc…) et ainsi définir les conditions optimales de greffe. La souche est conservée pour l’ensemble des études in vivo pour une tumeur donnée (DMA/DMT, pharmacocinétique, pharmacodynamie, efficacité). En effet, des différences importantes en termes de tolérance et d’exposition plasmatique d’un produit en fonction de la souche murine peuvent exister, ce qui pourrait impacter le bien-être des animaux ainsi que l’interprétation des résultats. Les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 6 semaines soit un poids corporel d’environ 18-20g. C’est l’âge classiquement utilisé dans tous les protocoles qui seront réalisés dans la sélection des candidats médicaments. Pour la procédure 2, compte tenu du volume de la pompe, les animaux sont utilisés le jour de la chirurgie à un poids > à 25 g.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 80
Souffrances
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Devenir
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 80

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur provoque une inflammation du côlon par le dextran sulfate de sodium, administre par gavage un antagoniste des récepteurs cannabinoïdes pendant sept jours et prélève du sang par voie submandibulaire à plusieurs reprises. Toutes sont mises à mort par ponction intracardiaque terminale pour prélever côlon, rate et foie. Il affirme qu'il est "impossible" de modéliser cette inflammation in vitro et s'appuie sur une lignée transgénique fat-1.

Objectifs

L’inflammation colique correspond à une inflammation de la muqueuse du côlon se traduisant par différents troubles intestinaux. Elle est particulièrement associée à la présence de diarrhée et de douleurs abdominales. Les médicaments actuels permettent la plupart du temps leur contrôle durable. Cependant, plusieurs pistes de recherche sont actuellement explorées afin d’améliorer la prise en charge des patients. En particulier, un rééquilibrage alimentaire permettant d’améliorer le ratio acides gras oméga6/oméga3 est à l’étude. La souris transgénique fat-1 (le gène fat-1 code pour une désaturase permettant de convertir les oméga6 en oméga3) présente de fait un enrichissement tissulaire en oméga3 aux dépens des oméga6, conduisant à une diminution drastique du rapport tissulaire oméga6/oméga3 comparativement aux souris sauvages (WT) ce qui en fait un modèle d’étude tout particulièrement intéressant pour l’étude des effets bénéfiques des oméga3. Ces souris fat-1 sont protégées d’une colite induite par le Dextran Sodium Sulfate (DSS), contrairement aux WT. Ainsi, un enrichissement tissulaire en oméga3 pourrait représenter une cible potentielle dans la prévention de l’inflammation colique. Par ailleurs, le système endocannabinoïde et plus particulièrement le récepteur CB1R est impliqué dans de nombreuses pathologies présentant une composante inflammatoire comme l’obésité, le diabète, ou encore le syndrome du côlon irritable . Il a été récemment suggéré que la modulation des composants du système endocannabinoïde et de CB1R en particulier pourrait présenter certains bénéfices pour la prise en charge du syndrome du côlon irritable. Ce syndrome du côlon irritable étant associé à une inflammation colique, nous pensons que le blocage des récepteurs CB1R à l’aide d’un antagoniste pourrait avoir un effet bénéfique sur l’inflammation colique. L'objectif de ce projet est donc d'étudier la contribution relative et/ou synergique des acides gras polyinsaturés en n-3 (oméga3) et des récepteurs aux endocannabinoïdes sur la prévention de l’inflammation colique dans un modèle de colite chimiquement induite par le DSS.

Bénéfices attendus

Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, maladie de Crohn et rectocolite hémorragique, se caractérisent par l’inflammation de la paroi d’une partie du tube digestif, due à une dérégulation du système immunitaire. S’il n’existe pas de traitement pour guérir ces maladies, les médicaments actuels permettent la plupart du temps leur contrôle durable et une qualité de vie satisfaisante en dehors des poussées. Ce projet a pour but de déterminer une éventuelle contribution relative et/ou synergique des acides gras polyinsaturés en n-3 (oméga3) et du blocage pharmacologique des CB1R sur la prévention de l’inflammation colique dans un modèle de colite chimiquement induite. Cela permettrait de mettre en évidence le potentiel d’un rééquilibrage alimentaire (supplémentation en oméga3) couplé à une nouvelle classe de composé pharmaceutique (antagonistes CB1R) en cours d’évaluation clinique pour de nombreuses pathologies présentant un profil pro-inflammatoire comme l’obésité, le diabète ou encore la néphropathie diabétique.

Procédures

Les animaux seront manipulés quotidiennement pendant toute la durée des traitements (7 jours) afin d’évaluer leur masse corporelle et leur prise alimentaire. De plus, • un prélèvement sanguin de 50 μl sera réalisé au niveau de la région submandibulaire à J0, J4 et J6 pour chaque souris. Durée 1minute • L’antagoniste aux récepteurs CB1, sera administré quotidiennement pendant une durée de 7 jours par gavage à raison de 10mg/kg de poids corporel. Durée 30 secondes un prélèvement terminal sera effectué à J7 via ponction intracardiaque. Aucune durée, procédure entraînant le décès de l’animal. Aucune procédure chirurgicale n’est prévue.

Impact sur les animaux

Les conditions expérimentales utilisées peuvent entraîner de la douleur chez l’animal. Pour cela, un scoring sera établi et pour quantifier cette douleur/souffrance une observation générale quotidienne des animaux et de leurs excréments sera réalisée. Ainsi, si une souris est en souffrance nous pourrons agir rapidement. Pour le prélèvement de sang en région submandibulaire et les gavages orogastriques, le personnel maitrise très bien ces gestes techniques et les animaux seront observés plusieurs fois dans la journée (en cas de fausse route l'animal montre des signes de souffrance assez rapidement). Tous les animaux de l’étude seront suivis par un personnel compétent selon les modalités mise en place par la structure chargée du Bien-être Animal du Centre de zootechnie.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (colon, iléon, rate, foie....).

Remplacement

Le protocole vise à étudier les mécanismes impliqués au cours de l’inflammation colique. Cette pathologie faisant intervenir une interaction complexe entre le côlon et les cellules du système immunitaire, il est impossible de complètement modéliser ce processus à travers d’approches in vitro. De même, compte-tenu de la complexité de cette pathologie, l’utilisation de modèles animaux dont le système immunitaire est trop éloigné de celui des mammifères est exclus. C’est pourquoi nous utiliserons la souris, pour des raisons de facilité d’élevage et surtout de l’existence du modèle transgénique fat-1.

Réduction

Les effectifs ont été optimisés sur la base des coefficients de variabilité reportés dans la littérature et les différences attendues entre les différents groupes pour les paramètres clés-de l’étude. Lors de la conception du protocole expérimental nous avons déterminé le nombre de 10 animaux par groupes nécessaire et suffisant à l'obtention de résultats statistiquement exploitables.

Raffinement

La souris est un animal vivant en groupe, elles seront donc plusieurs par cage pour éviter l'isolement. De plus, les souris auront accès à enrichissement de milieu dans toutes les cages avec du papier absorbant pour nicher et un tunnel en plastique pour se cacher

Choix des espèces

La détermination de l’impact du DSS couplé ou non à l’administration d’un antagoniste CB1R est primordiale à notre étude. Cet aspect ne peut s’affranchir de l’utilisation d’animaux afin de mimer au mieux un contexte d’inflammation intestinale. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine est l’espèce animale de référence dans ce domaine de recherche et la plus utilisée en recherche préclinique avec des données bibliographiques abondantes ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. Le modèle de souris transgénique fat-1 est un modèle précieux qui rend cette étude unique dans l’approche de l’impact des oméga3 sur la prévention de l’inflammation colique. Stade adulte (8 semaines d’âge). La réponse inflammatoire chez la souris est affectée par l’âge ce qui se traduit par une certaine tolérance aux endotoxines, l’installation d’une inflammation chronique et une diminution de la sécrétion de cytokines proinflammatoires d’où la nécessité d’utiliser des animaux plutôt jeunes et d’âge homogène

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 5070
Souffrances
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Devenir
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 5070

5 070 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur leur greffe sous la peau des cellules de cancer du sein, puis leur administre chaque jour une à trois molécules inhibitrices, les souris étant mises à mort dès que la tumeur dépasse 2 000 mm³ ou en cas de perte de poids supérieure à 20 %. Les prélèvements sont réalisés post-mortem. Il affirme que les essais in vitro déjà menés ne suffisent pas et que l'étape chez l'animal reste "indispensable" au développement des médicaments.

Objectifs

Nous avons identifié un onco-métabolite qui stimule la prolifération des cellules mammaires expriment le récepteur des estrogènes (RE+) ou ne l’exprimant pas (triple négatif ou TN) in vitro et in vivo. In vitro, nous avons récemment caractérisé les voies de signalisation qui participent au développement tumoral induit par cet onco-métabolite et les voies métaboliques qui induisent la production de cet onco-métabolite. Nous avons caractérisé différents acteurs impliqués dans les voies de signalisation et de production cet onco-métabolite dont le ciblage par des inhibiteurs bloque la prolifération tumorale des cellules tumorales mammaires RE+ ou TN. Nous avons caractérisé un analogue phytostérol cet onco-métabolite qui cible les mêmes voies de signalisation mais qui a une activité anti-mitogène in vitro. Nous avons caractérisé une nouvelle cible thérapeutique (C1) qui médie les effets pro- et anti-prolifératifs de ces deux molécules in vitro. Les objectifs du projet consisteront i) à valider in vivo l’implication de la cible C1 dans les effets mitogènes de cet onco-métabolite et anti-mitogène de l'analogue phytostérol de cet onco-métabolite en utilisant des modèles de cellules KO pour la cible C1 (KOC1) en comparaison avec des cellules non KO (WT et mock), ii) à étudier l’effet des différents inhibiteurs ciblant différents acteurs des voies de signalisation ou production de cet onco-métabolite, seul ou en association, sur le développement de différents modèles de cancers mammaires RE+ et TN, implantées chez la souris, traités ou non par cet onco-métabolite. Nous utiliserons différentes lignées tumorales commerciales exprimant les cibles d’intérêts (WT et mock) ou déficientes pour le gène d’intérêt (KOC1).

Bénéfices attendus

Le bénéfice de ce projet est de valider, in vivo, le ciblage thérapeutique de deux nouvelles voies impliquées dans la signalisation et la production d’un onco-métabolite induisant la prolifération des cancers du sein RE+ et TN ainsi que l’efficacité de différents inhibiteurs ciblant différents acteurs de ces deux voies, seul ou en association, sur le développement de différents modèles de cancers mammaires RE+ et TN. Les bénéfices seront de pouvoir publier dans un article scientifique les résultats de ce projet et d’en faire bénéficier la communauté scientifique. A terme, ce projet permettra de proposer des traitements ou combinaison de traitements pour ces cancers qui représentent la première cause de mortalité chez la femme.

Procédures

Les interventions sur les animaux seront : l'injection en sous cutanée des cellules tumorales pour établir une tumeur : 1 injection / expérience (Exp 1 à Exp 3), avec une durée de 1 min/ souris; Traitement avec une molécule: 1 fois par jour, 5 jours/7, avec une durée de 1 min/souris. Traitement avec deux molécules : 1 fois par jour, 5 jours/7, avec une durée de 2 min/souris. Traitement avec trois molécules : 1 fois par jour, 5 jours/7, avec une durée de 3 min/souris. Les prélèvements se feront post-mortem.

Impact sur les animaux

L'onco-métabolite, à la dose qui sera utilisée, a été testé in vivo sur plusieurs modèles de cancers mammaires RE+ et TN et aucun effet indésirable n'a été observé. Les inhibiteurs inhS1 à inhS5 et inhP1 ont déjà été utilisés in vivo sans effet indésirable observé sur les animaux aux doses qui seront testées. Les autres inhibiteurs n’ont pas encore été testés in vivo. Dans tous les cas, pour chaque traitement ou combinaison de traitements, nous serons vigilants et nous surveillerons de façon quotidienne les animaux afin de s’assurer que les inhibiteurs n’auront pas d’effets indésirables et ne provoquerons pas de souffrance.

Devenir

Procédure 1: garder en vie 5070 souris. Procédure 2: mise à mort à la fin des expériences

Remplacement

Des expériences in vitro sur les cellules utilisées dans ce projet ont été préalablement réalisées avec l'ONCO seul ou en association avec les inhibiteurs, qui seront testés in vivo, pour s'assurer de la pertinence d'étudier ces inhibiteurs sur la croissance tumorale chez la souris. Cependant ces expériences ne sont pas suffisantes et nous devons avoir recours à l’utilisation de souris afin de montrer l’efficacité des molécules testées dans un modèle animal. Les études précliniques chez l’animal sont des étapes indispensables dans le développement des médicaments pour démontrer leur efficacité.

Réduction

Le nombre de souris utilisées sera le nombre d’animaux qui permettra de mener à bien ce projet et d’avoir des résultats significativement exploitables pour permettre d'avoir un suivi de la réponse anti-tumorale au cours du temps et de pouvoir être publié dans un article scientifique.

Raffinement

Les animaux utilisés au cours de cette expérience seront maintenus dans des conditions optimales avec une surveillance régulière de leur bien-être et un enrichissement du milieu. Les animaux auront un suivi clinique quotidien (observations, manipulation/palpation, état général, pesée) afin d’intervenir rapidement si les animaux manifestent des signes de douleur. Si une souffrance est observée, un traitement mis dans l’eau de boisson pour éliminer la douleur sera mis en place sous prescription du vétérinaire de l’animalerie. Si des symptômes correspondants à des critères d’arrêt de l’expérience (voir ci-dessous) sont observés, Les souris seront anesthésiées en injectant un mélange de kétamine plus xylazine (50 mg + 5 mg /kg, i.p.) puis mises à mort en injectant une solution de pentobarbital (150 mg/kg, i.p.). De même, les animaux seront mis à mort si la tumeur atteint un volume supérieur à 2000 mm3. Critères d'arrêt par rapport à la souffrance et procédure d’urgence en cas de dégradation rapide de l’état d’un animal : Les critères d’arrêt de l’expérimentation établis afin de minimiser la souffrance et/ou la détresse des animaux sont les suivants : Perte de poids > 20 % du poids initial ; en particulier, une maigreur extrême des animaux sera définie comme critère d’arrêt.

Choix des espèces

La souris est le modèle utilisé majoritairement par la communauté scientifique internationale pour tester in vivo les effets de molécules anticancéreuses ou pro-tumorales et permet de comparer les effets obtenus à d’autres molécules développées dans d’autres laboratoires. Les modèles utilisés se reproduisent bien. De nombreux outils sont disponibles pour l’étude de cette espèce comme les anticorps ou les microarrays. Les souris sont achetées à l’âge de 5-6 semaines et greffées après la période d’acclimatation. Les souris sont adultes lorsqu’elles sont traitées.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 33
Souffrances
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Devenir
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33 souris âgées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Le porteur les soumet à un régime carencé en protéines et calories jusqu'à la dénutrition, qu'il qualifie lui-même de stress sévère, en s'attendant à un affaiblissement, une mobilité réduite et une possible surmortalité. Cette étude pilote vise à fixer les points limites de futurs projets, les souris étant hébergées seules et pesées quotidiennement avant d'être mises à mort pour prélever leurs organes. Il affirme que l'impact de la dénutrition sur la santé respiratoire des personnes âgées ne peut s'étudier que sur des animaux vivants.

Objectifs

Les personnes âgées présentent un risque accru de développer des maladies respiratoires telles que les infections pulmonaires. L’apparition d’infections respiratoires récurrentes chez les personnes âgées est associée à un état de dénutrition qui affaiblit les fonctions physiologiques de manière générale et qui affecte aussi la composition des microbiotes de l’intestin et des poumons. L’objectif de cette étude pilote est d’évaluer l’impact de la dénutrition protéino-énergétique sur des souris âgées afin de définir des points limites pour de futurs projets qui étudieront l’effet de cette dénutrition sur la physiologie pulmonaire et la susceptibilité aux infections respiratoires, et l’impact de différents compléments alimentaires. Cette étude permettra aussi de déterminer la durée de régime nécessaire à l’installation de la dénutrition chez ces animaux âgés en établissant une cinétique de l’affaiblissement des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra d’établir le modèle de dénutrition chez la souris âgée dans notre laboratoire et servira à déterminer les points limites auxquels nous pourront nous attendre lors des études qui s’attacheront à établir l’effet de la dénutrition protéino-énergétique sur la susceptibilité aux infections pulmonaires et leur modulation grâce à des compléments alimentaires (probiotiques et prébiotiques). A terme, ce projet permettra de (i) identifier les mécanismes d’action de la dénutrition sur la santé respiratoire et (ii) de proposer des compléments alimentaires pour prévenir le développement de pathologies infectieuses pulmonaires chez les personnes âgées en état de dénutrition. L’objectif de cette étude pilote est d’évaluer l’impact de la dénutrition protéino-énergétique sur des souris âgées afin de définir des points limites pour de futurs projets qui étudieront l’effet de cette dénutrition sur la physiologie pulmonaire et la susceptibilité aux infections respiratoires, et l’impact de différents compléments alimentaires. A terme, ce projet permettra de (i) identifier les mécanismes d’action de la dénutrition sur la santé respiratoire et (ii) de proposer des compléments alimentaires pour prévenir le développement de pathologies infectieuses pulmonaires chez les personnes âgées en état de dénutrition.

Procédures

Les animaux recevront un régime restricitif en protéines et calories riche qui entrainera une diminution de leur poids. Ils seront aussi manipulés quotidiennement afin de les peser, méthode qui ne prendra pas plus que quelques minutes. Une fois par semaine, au moment de la pesée, les souris seront aussi mises dans dans pots individuels pendant quelques minutes afin de récolter 2-3 fèces.

Impact sur les animaux

Lors de cette procédure, il sera nécessaire d’héberger les animaux en cages individuelles car nous devrons suivre précisément la prise alimentaire de chaque souris, cela entraine un stress modéré. La diminution de l’apport alimentaire (en quantité) entrainera une perte de poids qui sera mesurée quotidiennement et rapportée au poids du J0 de l’expérience. Du fait de l’âge de ces animaux et de ce régime alimentaire carencé, nous nous attendons à ce que les animaux soient affaiblis et montrent une réduction de leur mobilité. Cette dénutrition est considérée comme un stress sévère. L’accumulation de l’âge avancé des animaux avec le régime alimentaire restrictif pourra avoir des conséquences importantes sur le bien-être et la santé des souris âgées pouvant aller jusqu’à une mortalité accrue. La mise en place de cette étude pilote est prévue dans cette optique et permettra de sélectionner le temps d’étude de la dénutrition le plus approprié dans les futurs projets.

Devenir

L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter les organes et tissus permettant d'évaluer les effets de du régime restrictif sur les marqueurs de l’inflammation et de la sénescence.

Remplacement

L’impact de la dénutrition sur la santé respiratoire d’individus âgés n’est actuellement possible que sur des animaux vivants. En effet, il n’existe pas de système permettant de récapituler un être constituté de plusieurs organes interagissant entre eux par de multiples voies. D’autre part, les systèmes de « communication » entre le tractus digestif et l’appartil respiratoire n’étant pas connus à l’heure actuelle, il n’est pas possible d’utiliser des systèmes in vitro.

Réduction

Les animaux utilisés, au nombre maximum de 33, seront des animaux de l’élevage de l’unité qui fournira les animaux. Ces animaux ont préalablement été utilisés pour générer des souriceaux pour d’autres projets d’autres équipes/unités du centre de recherche (ces animaux n’ont pas été inclus dans des projets soumis à une demande d’autorisation). Nous nous inscrirons donc dans le cadre d’une réduction des animaux en expérimentation animale en évitant d’avoir recours à des animaux commandés chez un fournisseur externe. Ce projet ayant pour but de déterminer le temps de restriction calorique nécessaire à l’installation de la dénutrition, tout en évitant l’atteinte des points limite, nous estimons que nous aurons besoin de 8 animaux par groupe pour les 3 temps d’étude de la dénutrition (3 × 8 = 24) et de seulement 3 animaux par temps pour les animaux sans restriction énergétique (3 × 3 = 9 ; 24 + 9 = 33). Cela prend en compte la possibilité de mise à mort de certains animaux (25% = 2 animaux par groupe dénutris) à des temps précoces si ceux-ci atteignent les points limite. Dans le cas où nous devrions mettre à mort les animaux plus précocément que prévu (particulièrement pour les groupes pour lesquels la mise à mort est prévue à J45 et J55), nous en tirerons la conclusion que pour nos futures études, il faudra se baser sur un temps précoce de dénutrition.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’un enrichissement, avec dans chaque cage, en plexiglas transparent qui permet aux animaux des interactions visuelles, olfactives et auditives avec leurs congénères, l'ajout d’un abri obscur en polycarbonate et des feuilles de cellulose. Du fait de l’âge de ces animaux et du régime alimentaire carencé, nous éviterons un stress supplémentaire et nous nous assurerons de la prise complète de la nourriture, par l’humidification de celle-ci et son dépôt dans une coupelle à l’intérieur des cages, avec de l’eau gélifiée. Cela permettra aux animaux de s’alimenter et s’abreuver sans effort physique. La manipulation régulière des animaux par les mêmes personnels expérimentés pour les mesures du poids, de la prise alimentaire et le prélèvement des fèces permettra de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Les animaux seront surveillés quotidiennement (surveillance visuelle, suivi de la prise alimentaire et de la perte de poids) et le remplissage d’une grille de scoring quotidien permettra de d’arrêter l’expérience pour les animaux ayant atteint un état de stress ou de souffrance trop élevé.

Choix des espèces

La souris est une espèce de référence en nutrition et immunologie ; disciplines au carrefour desquelles la thématique du projet nous positionne. Elle est aussi une espèce largement utilisée dans l’étude du vieillissement et dans le cadre de la restriction calorique. Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies liées à l’alimentation. Les animaux utilisés seront des adultes âgés d’environ 16 mois ce qui équivaut à 50 ans pour les humains. Cet âge a été choisi car les souris auront environ 18 mois à la fin du protocole, limitant le risque de mort prématurée des animaux, non-due au protocole, l’espérance de vie moyenne des souris C57BL/6 étant d’environ 24 mois, en l’absence de tout traitement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 640
Souffrances
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▲ 640
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Devenir
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 640

640 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur leur greffe sous la peau une membrane synoviale humaine inflammatoire, puis teste des molécules contre les rhumatismes, une déchirure du tissu cutané pouvant provoquer douleur, prostration et isolement dans les jours suivant la chirurgie. Toutes sont euthanasiées pour prélever les tissus. Il affirme que la culture de membrane synoviale ne suffit pas et que la souris Nude est un "modèle de choix" pour accepter le greffon humain.

Objectifs

Les maladies rhumatismales restent parmi les premières causes d’incapacité au rang mondial. A l’échelle de la France, la Polyarthrite Rhumatoïde est par exemple, le plus fréquent des rhumatismes inflammatoires chroniques. L’arthrose quant à elle, est la maladie articulaire la plus répandue et concerne plus de 10 millions de français. Les mécanismes de ces maladies sont encore mal connus et malgré l’existence de traitements qui sont en grande partie symptomatiques, la recherche reste très importante afin d’atténuer ce fléau. C’est dans ce cadre que le projet porte sur l’étude de molécules capables d’inhiber le développement, l’infiltrat de cellules immunitaires et l’inflammation d’un des tissus cibles dans les rhumatismes inflammatoires, qui est la membrane synoviale. En effet, la prise en charge des patients atteints de Polyarthrite Rhumatoïde (PR), Arthrose (OA) ou Synovite VilloNodulaire (SVN) est insuffisante avec de nombreux patients non répondeurs aux thérapeutiques actuelles. Il s’agit ici, de tester l’efficacité de molécules ou d’améliorer les effets de molécules déjà utilisées en clinique, via des modes d’administration différents, chez un modèle de souris immunodéficiente recevant un greffon humain de membrane synoviale inflammatoire, en sous-cutané. En fonction des molécules testées, les voies d’administration recommandées par le fournisseur seront suivies, ou de nouvelles voies seront explorées, afin d’augmenter l’efficacité des traitements tout en diminuant les effets secondaires, pour être proposées dans des essais cliniques humains.

Bénéfices attendus

La prise en charge des patients atteints de Polyarthrite Rhumatoïde, Arthrose ou Synovite VilloNodulaire est insuffisante avec de nombreux patients non répondeurs aux thérapeutiques actuelles. Ce projet permettra de mettre en évidence l’efficacité de nouveaux traitements contre ces maladies rhumatismales mais également d’explorer de nouvelles voies d’administration de composés déjà connus, permettant un effet similaire sur la résolution de l’inflammation synoviale tout en diminuant les effets secondaires.

Procédures

Les animaux seront soumis à une unique chirurgie consistant en une greffe de membrane synoviale humaine sous la peau effectuée dans des conditions d’asepsie strictes, sous anesthésie gazeuse et traitement anti-douleur pré et post-opératoire. Puis 2 semaines après cette chirurgie, un composé unique sera testé pour un groupe donné de souris. La voie d’administration variera en fonction de la voie de référence fournie par le fournisseur ou pourra être modifiée afin d’évaluer son efficacité par rapport à celle originelle. La fréquence d’administration pourra elle aussi varier et s’effectuera toujours chez des animaux vigiles. Ces traitements seront effectués sur une période de 2 semaines.

Impact sur les animaux

Dans les trois premiers jours suivant la chirurgie, si de la douleur est ressentie par l’animal celui-ci peut entrer dans un état de prostration, s’isoler des autres animaux dans la cage et cesser les interactions comme par exemple le toilettage social. Cette douleur pourrait être notamment causée par une dilacération du tissu cutané supplémentaire, inopinée et indépendante de l’incision initiale pendant la chirurgie lors de l’introduction du greffon dans la cavité. Cependant, une surveillance quotidienne des animaux pourra permettre de repérer ces comportements et de prolonger le traitement analgésique si nécessaire. De plus, une infection pourrait intervenir au niveau des sutures post-chirurgicales. De façon générale, différents points limites (changement de poids corporel, apparence physique, comportement non provoqué, réponse comportementale aux stimuli et évaluation du site chirurgical/injection) seront attentivement pointés.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter des tissus et procéder à des analyses.

Remplacement

Les maladies rhumatismales sont des maladies complexes impliquant différents tissus au sein des articulations concernées à savoir, le tissu osseux, le tissu cartilagineux, la membrane synoviale. Le tissu qui nous intéresse particulièrement ici concerne la membrane synoviale. Bien que celle-ci peut être utilisée en culture afin de tester quelques molécules d’intérêt thérapeutique par diffusion passive, cela ne permet pas de l’intégrer dans un système biologique afin de mesurer son effet selon différentes voies d’administration. Le recours au souris Nude ayant une immunité réduite, est un modèle de choix pour l’acceptation du greffon humain sans souci de rejet.

Réduction

Compte-tenu d’études comparables déjà effectuées, le nombre d’animaux est réduit au strict minimum (8 par groupe) mais suffisant pour démontrer des différences statistiquement significatives entre les groupes. Les molécules candidates sont préalablement testées in vitro sur des modèles de cellules en culture afin de limiter leur nombre et donc le nombre de groupes de souris.

Raffinement

La chirurgie, même si celle-ci ne dure pas plus de quelques minutes, sera effectuée sur tapis chauffant afin d’éviter toute hypothermie éventuelle. Les souris seront ensuite transférées dans une cage également disposée sur tapis chauffant le temps de récupérer suite à ce réveil. Le reste du temps, au maximum 5 souris seront hébergées par cage afin de leur fournir un espace suffisant pour cohabiter sans encombrement et le milieu sera enrichi de litière mais également de dômes et de papier afin d’y construire un nid. Le suivi de l’évolution de la taille du greffon se fera avec un pied à coulisse et par échographie, de façon précise et reproductible, non invasive pour l’animal. De plus, les administrations orales des composés se feront au maximum par prise spontanée à l’aide de composés appétants afin de limiter le traumatisme éventuel lié au gavage.

Choix des espèces

Les souris NMRI Nude permettent la greffe de tissu humain en évitant les phénomènes de rejet et constituent un modèle reconnu en tant que modèle de xénogreffe (= greffon provenant d’une espèce biologique différente de celle du receveur). De plus, l’utilisation de cette espèce est décrite dans la littérature et a déjà été utilisée et validée au sein de cet établissement utilisateur. Des souris âgées de 8 semaines seront réceptionnées à l’animalerie, considérées comme adultes afin de mimer au mieux les rhumatismes qui se développent chez l’adulte. Après réception, les souris sont utilisées après une semaine d’acclimatation (9 semaines).

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1400
Souffrances
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▲ 1400
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Devenir
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 1400

1 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur crée deux lignées invalidées pour des récepteurs hormonaux dans les cellules de Schwann, leur fait passer des tests comportementaux portant sur les capacités motrices puis prélève leurs nerfs sciatiques après une perfusion transcardiaque sans réveil. Il indique que la suppression du récepteur GR pourrait entraîner une démyélinisation et un handicap moteur, l'étude s'arrêtant alors aux points limites. Il reconnaît utiliser aussi des cultures de cellules de Schwann in vitro, mais affirme qu'elles ne reproduisent pas finement la myélinisation d'un axone chez l'animal.

Objectifs

La myélinisation permet d'augmenter la vitesse de l'influx nerveux. Elle est assurée par les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique. Les hormones glucocorticoïdes ont été décrites comme agissant sur la myélinisation, mais leurs effets semblent varier selon les modèles d’études. Ces hormones exercent leurs actions principalement par leur liaison à deux protéines, le récepteur aux glucocorticoïde, (GR) et le récepteur aux Minéralocorticoïde (MR), et sont d'une importance cruciale en physiologie et pathologie (stress, métabolisme immunité). Le but de ce projet est de comprendre l’implication des glucocorticoïdes et de leur deux récepteurs, MR et GR sur le développement et le maintien de la gaine de myéline autour des axones des nerfs périphériques chez la souris en utilisant des modèles d'inactivation des gènes codant pour le MR, le GR ou les deux en même temps chez la souris spécifiquement dans la cellule de Schwann. Nous avons déjà réalisé l'inactivation du gène du MR seul dans le cellule de Schwann. A ce niveau de notre étude, les altérations de la myélinisation chez ces souris ne semblent pas provoquer de dommage chez les animaux. Les deux récepteurs MR et GR présentent une forte similarité de structure et leurs actions sont parfois redondantes, c'est pourquoi la stratégie consistant à inactiver chez la souris chacun des deux récepteurs, puis les deux ensembles a été utilisée récemment par d'autres laboratoire, notamment dans le cerveau et le coeur. Notre étude analysera ainsi les conséquences fonctionnelles de l'inactivation du gène de chacun de ces récepteurs , ou des deux ensemble, sur les capacités motrices des souris à différents stades de vie grâce à des tests non invasifs validés par des études antérieures. Une analyse moléculaire et histologique sera aussi réalisée sur les nerfs sciatiques de ces animaux en post mortem. Cette étude nécessitera 1400 souris pendant 5 ans.

Bénéfices attendus

Ce projet s’appuie aussi par la démonstration récente au laboratoire de la présence des récepteurs MR et GR fonctionnels dans des cultures de cellules de Schwann. Mais ces modèles in vitro ne permettent par contre pas de reproduire finement la structure et la fonction d’une cellule de Schwann myélinisant un axone chez l'animal. Ce projet devrait permettre de mieux comprendre l'effet des hormones glucocorticoïdes sur la myélinisation périphérique. Les hormones glucocorticoïdes étant impliquées dans la physiologie du stress et de l'immunité, le stress chronique étant un problème majeur de santé publique, et les traitements par des glucocorticoïdes synthétiques étant largement utilisés, ce qui démontre ainsi l'importance d'étudier l'implication de leur récepteur GR dans la myélinisation périphérique. L'intérêt de ce projet est souligné par le fait que l'effet des hormones glucocorticoïdes sur la myélinisation est encore peu étudiée à ce jour.

Procédures

Les animaux proviendront d'une création d'une nouvelle lignée, ils subiront des tests comportementaux et prélèvement de tissus, notamment des nerfs sciatiques sur animal mort. La perfusion transcardiaque pour les études morphomogiques est une procédure sous anesthésie générale sans réveil qui entraine la mort immédiate de l'animal.

Impact sur les animaux

Nous avons déjà observé que l'inactivation du gène du MR dans la cellule de Schwann ne s'accompagne pas d'un phénotype domageable. Par contre, l'excision dans la cellule de Schwann du gène du GR qui est d'une importance cruciale dans de nombreux tissus pourrait s'accompagner d'une démyélinisation entrainant un handicap moteur chez l'animal. Dans cette éventualité, notre étude s'arrêtera au stade où l'animal présentera un certain nombre de points limites définis dans les procédures. Il en est de même concernant la double inactivation ds gènes du MR et du GR dans la cellule de Schwann.

Devenir

A l'issue des deux procédures, les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.

Remplacement

En complément de ces études in vivo, nous utilisons des méthodes in vitro de culture de cellules (lignées établies et cultures primaires de cellules de Schwann de souris) afin d’identifier les cibles moléculaires du MR et du GR, nous permettant de mieux comprendre le rôle de ces gènes sur la myéline et dans ce cas là de remplacer le modèle animal.

Réduction

Nous allons utiliser le minimum d’animaux en expérimentation (10 pour les échantillons biologiques et 5 pour les analyses morphologiques) en prélevant le maximum de tissus biologiques sur chaque animal et en utilisant les tests statistiques non paramétriques (car on ne peut pas s'attendre à une distribution normale des valeurs au vu du nombre d'échantillons) afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Les résultats obtenus dans les différentes conditions expérimentales seront analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les manipulations se font dans une pièce dédiée au comportement dans la zone expérimentale de l'animalerie. Les animaux issus d'une même portée sont hébergés dans les mêmes cages contenant du matériel de nidification. L'enrichissement est renforcé pour d'éventuels mâles isolés avec des dômes et des kleenex. Au minimum 4 heures s'écoulent entre chaque test de nature différente, et au maximum 2 tests seront effectués dans la même journée. Si des animaux se déplacent avec difficulté, du gel alimentaire sera mis à disposition. Des points limites avec une grille de scores ont été définis pour la gestion de la douleur de l'animal.

Choix des espèces

Les souris sont des mammifères suffisamment proches de l’Homme pour servir à l’évaluation de l’implication des voies de signalisation des glucocorticoïdes sur le développement et le maintien de la gaine de myéline périphérique. De plus, les techniques d’analyse à notre disposition pour évaluer l’implication de ces voies ont été principalement développés pour le rat et la souris. L’analyse comportementale ainsi que les techniques biochimiques et histologiques envisagées pour étudier le statut myélinique nous permettrons d’apporter des réponses claires quant à l’implication du MR et du GR sur le développement de la gaine de myéline mais aussi sur sa stabilité à l’âge adulte. Nous utiliserons des souris âgées de 14 jours à 6 mois, afin de pouvoir étudier la myélinisation (entre la naissance et P21) et le maintien des gaines de myéline formées au stade jeune adulte (12 semaines) et adulte (6 mois).

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 240
Souffrances
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▲ 240
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Devenir
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 240

240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur leur implante par chirurgie un capteur d'électrocardiogramme, leur administre par gavage des molécules anticancéreuses connues pour leur cardiotoxicité et suit leur cœur par échocardiographie sous sédation. Toutes sont ensuite euthanasiées pour prélever le cœur. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne remplace l'étude du cœur dans un organisme "entier", tout en menant en parallèle des travaux sur cardiomyocytes issus de cellules humaines.

Objectifs

Le projet consistera à évaluer de nouvelles options thérapeutiques pour traiter le cancer. Il concerne le développement d’approches basées sur la nanotechnologie, en particulier l’incorporation des molécules dans des formulations nanostructurées. Il s’agira d’étudier les effets bénéfiques espérés de deux nouveaux systèmes de vectorisation pour une molécule déjà utilisée dans la maladie de Chagas et repositionnée pour traiter le cancer, et pour une autre molécule de référence très efficace mais cardiotoxique. Nous évaluerons les effets bénéfiques des deux formulations chez la souris.

Bénéfices attendus

La nanomédecine est une stratégie innovante émergente. Elle vise à mieux contrôler le niveau plasmatique de médicaments et à réduire leur toxicité tout en préservant leur efficacité. Par exemple, des molécules incorporées dans des nanostructures séjournent plus longtemps dans l´organisme ; ce qui améliore leur efficacité à dose plus faible et leur tolérance. L’un des deux médicaments testés est déjà utilisé pour traiter la maladie de Chagas. Il est actuellement évalué dans une stratégie de repositionnement comme traitement d'appoint anticancéreux. Son incorporation dans dans une formulation nanostructurée est prometteuse. Nous comparerons les effets de ce médicament nanoformulé avec ceux d’une molécule de référence, qui sera elle aussi nanoformulée pour supprimer ou atténuer sa cardiotoxicité latente. Nous déterminerons la meilleure option thérapeutique possible pour traiter le cancer. A notre connaissance, il n'y a aucune étude équivalente à l'heure actuelle.

Procédures

Les animaux auront deux à trois échocardiographies (de 15 à 20 minutes chacune) au cours des traitements et, si nécessité de suivre une évolution de leur statut cardiaque, entre une et trois échocardiographies en post-traitement. Les enregistrements se font sous anesthésie légère et sont non-invasifs. L’acquisition d’ECG se fera en ambulatoire (animal vigile, libre de mouvement, dans son environnement) avant et au cours du traitement. Il n’y a aucun intervention particulière (enregistrement neutre pour l’animal). Une chirurgie préalable est réalisée en amont (10 jours avant le premier enregistrement) pour l’implantation du capteur-émetteur de l'ECG.

Impact sur les animaux

Les traitements administrés sont une source potentielle d’effets indésirables chez les animaux. Nous limiterons ces nuisances par un traitement à une dose moyenne et de durée minimale permettant toutefois d’avoir un effet détectable, quantifiable, et actionnable avec des points limites bien définis. L’une des molécules testée est utilisée chez l’homme pour traiter la maladie de Chagas, elle-même source d’insuffisance cardiaque et d’arythmies. Sa cardiotoxicité est donc difficile à apprécier et donc peu documentée. Nous avons montré des effets cellulaires qui pourraient, possiblement, affecter la contraction cardiaque et induire des troubles du rythme. La cardiotoxicité subclinique de l’autre molécule testée, mieux connue chez l'homme, est définie par échocardiographie cardiaque. Elle est donc plus ou moins attendue chez la souris et devra être surveillée. Il est à noter que les deux formulations avec ces deux molécules sont censées diminuer toute toxicité éventuelle. Le gavage peut également une cause de stress qui peut cependant être limité (brièveté de l’acte, expertise de l’expérimentateur). L’échocardiographie est une méthode de choix pour l’exploration indolore de la morphologie et de la fonction cardiaque in-vivo. Elle est non-invasive. Elle permettra de caractériser la fonction cardiaque in-vivo et rend possible un suivi des animaux au cours du temps. Le stress subi par les animaux se limite à la manipulation (période courte, 10 min/animal). Une sédation légère permet l’obtention d’images échocardiographiques de qualité (rythme cardiaque proche de la physiologie). Concernant l'enregistrement des ECG par télémétrie, l’animal est vigile et maintenu dans son environnement habituel, sans stress. Cette approche permet de gérer de façon optimale la période post-opératoire après implantation des capteurs de télémétrie. La nuisance que représente l'étape chirurgicale au cours et après l'implantation sous-cutanée des capteurs est prise en charge par sédation/analgésie. Le bénéfice expérimental inclut l’absence d’interférence liée à une anesthésie pratiquée au cours de l’étude, sans limitation de la durée d’observation, avec un accès aux périodes diurnes et nocturnes, une qualité supérieure du signal, et une diminution des artéfacts.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin des procédures pour prélever le coeur à des fins d'études in vitro (électrophysiologie, biochimie, histologie).

Remplacement

L'une des deux molécules testées est un médicament anticancéreux de référence, mais entaché d’effets cardiotoxiques. Des approches in-vitro et in-vivo ont permis d’envisager l’utilisation d'une autre molécule déjà utilisée pour traiter la maladie de Chagas. L’évaluation d’éventuels effets cardiotoxiques est fondamentale pour poursuivre cette piste. Des études antérieures, réalisées dans notre laboratoire, ont montré des effets cellulaires pouvant être source d'arythmies cardiaques in vivo. Il n'existe actuellement aucune méthode (in-vitro ou in-silico) de substitution idéale pour l’évaluation des effets cardiaques dans un organisme « entier ». Le cœur est un organe complexe, en interaction avec de nombreux autres systèmes (systèmes nerveux autonome, neuroendocrines, etc…). L'approche in vivo est donc nécessaire pour étudier des molécules libérées à partir de nanostructures comme cela est notre cas. Nous comparerons les effets potentiels de notre molécule d'intérêt repositionnée avec ceux de notre molécule anticancéreuse de référence, après incorporation dans des nanostructures censées diminuer leur cardiotoxicité. En parallèle, nous mènerons des études mécanistiques sur des cardiomyocytes dérivés de cellules iPS humaines pour limiter les investigations chez l’animal. Les données seront replacées dans leur contexte d'utilisation et des connaissances acquises in-vivo.

Réduction

Pour réduire le nombre d’animaux utilisés tout en obtenant des informations fiables et robustes, nous utiliserons deux techniques de choix utilisées chez l’homme en clinique : l’électrocardiograhie (ECG) et l’échocardiographie. Elles permettent un suivi de la fonction cardiaque au cours du temps. Cela permet d’augmenter la puissance statistique et de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés pour des mesures répétées et peu, voire non-invasives, au cours du temps. Les animaux ne sont pas sacrifiés après chaque examen (étape) nécessaire à l’étude. Chaque animal est son propre témoin. Le protocole expérimental a été conçu à partir d'études précédentes similaires. Pour limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, nous étudierons aussi les effets électrocardiographiques avec une méthode d’enregistrement simplifiée de l’ECG. Cette approche a de nombreux avantages : elle est techniquement simple, peu coûteuse, avec un court temps de mesure et facile à mettre en œuvre pour un dépistage d’altérations évidentes. En cas d’altérations significatives, et seulement si, une mesure d'ECG en ambulatoire (sur des animaux vigiles) serait alors mise en œuvre pour approfondir les effets. Notre expérience et une analyse statistique a permis de définir le nombre minimum mais suffisant d'animaux nécessaire dans chaque groupe expérimental pour les deux procédures. Chaque animal étudié sera utilisé en fin de protocole après sacrifice pour mesurer des caractéristiques histologiques, biochimiques et moléculaires. Les données numériques seront moyennées +/- l'écart-type. Nous exécuterons un test normalité de D'Agostino-Pearson (symétrie et distribution Gaussienne) pour chaque ensemble de données indépendantes avec une analyse des variances pour les comparaisons par one-way ANOVA et un test post-hoc (Bonferroni or Tukey) pour comparer les paires de données.

Raffinement

Nous réaliserons des approches in-vivo non invasives et performantes (échocardiographie, électrocardiographie) utilisées chez l’homme afin de transférer les résultats et les connaissances acquises vers la clinique. Nous veillerons à maintenir les meilleures conditions de vie possibles pour les animaux tout au long du protocole, ce qui garantira aussi la qualité et la pertinence des résultats scientifiques acquis. Notre objectif est également de réduire au strict minimum la quantité de détresse imposée aux animaux. Cela inclut la réduction des contraintes pour les animaux, à savoir en matière de stress (ex : période de « repos » après le transport), douleurs éventuelles (soins adéquats avant, pendant et après l’implantation des capteurs de télémétrie ; anesthésie/analgésie), enrichissement du milieu (jouets, tunnel, cell nest; carrés de coton pré-découpés, etc…) pour répondre à leurs besoins physiques et comportementaux, détresse éventuelle, points limites et arrêt anticipé de la procédure en particulier si des effets indésirables intervenaient durant le protocole.

Choix des espèces

Les modèles murins sont utilisés en laboratoire pour des études pré-cliniques, et en particulier pour des investigations pharmacologiques. D’une manière générale, le modèle souris est de très loin le plus utilisé de tous les modèles animaux. Les paramètres cardiaques morphologiques et fonctionnels chez la souris normale sont parfaitement connus, à la fois au laboratoire et via une bibliographie abondante; ce qui élargit les possibilités de comparaison et d’interprétation des résultats avec les études déjà effectuées dans le domaine. Nous utiliserons des souris Swiss, une souche hétérogène avec un pourcentage élevé d'hétérozygotie au niveau des allèles, car elles imitent le mieux la variabilité génétique de la population humaine typique. Les animaux seront réceptionnés au stade adulte, à 2 mois. Ils seront utilisés après la phase d'adaptation dans l'animalerie. Le stade choisi rend plus précises les investigations échocardiographiques et l'implantation des capteurs de télémétrie pour l'ECG (taille de l'animal).

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 2600
Souffrances
▲ -
▲ 800
▲ 1800
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2600

2 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Le porteur provoque chez elles une inflammation intestinale par le dextran sulfate de sodium ou l'indométacine, se traduisant par des diarrhées et du sang dans les selles, après des gavages quotidiens de micro-organismes. Toutes sont euthanasiées en fin de procédure pour prélever leurs organes. Il affirme que les modèles in vitro ne reproduisent pas l'écosystème intestinal et que le recours à la souris est "indispensable".

Objectifs

L'objectif de ce projet est de comprendre les rôles des différents acteurs entrant en communication dans l'écosystème intestinal : l'hôte (par l'intermédiaire de son système immunitaire), le microbiote bactérien et le microbiote fongique (mycobiote). Pour cela nous souhaitons évaluer l'impact de la modulation d'un ou plusieurs de ces acteurs sur l'équilibre et l'inflammation intestinale. Dans le cadre de notre projet, nous utiliserons des souris ayant des mutations sur des récepteurs immunitaires impliqués dans la reconnaissance du microbiote fongique (notamment les récepteurs Dectin1 et 2, Card9). Grâce à ces souris, nous pourrons approfondir les connaissances sur l'impact du microbiote sur l'inflammation intestinale (comme observée chez les patients atteints de maladie de Crohn ou de rectocolite hémorragique). A l'aide de procédures d'administration de traitements microbiens et antimicrobiens et d'induction d'inflammation, nous pourrons modifier le microbiote et observer l'effet d'une telle modification sur l'évolution de l'inflammation intestinale. Ces recherches nous permettront de participer à l'élaboration de nouvelles voies thérapeutiques pour traiter les personnes atteintes de maladies inflammatoires de l'intestin.

Bénéfices attendus

Grâce à ces recherches, la découverte de souches fongiques bénéfiques ou néfastes pour l'homéostasie intestinale pourrait conduire à l'élaboration de nouvelles pistes thérapeutiques à base de probiotiques fongiques ou de traitements anti-fongiques ciblés pour traiter les pathologies inflammatoires intestinales.

Procédures

Lors de certaines procédures, les animaux recevront des micro-organismes administrés par gavage par voie orale. Ces administrations seront quotidiennes sur toute la durée de l'expérimentation (de 7 à 21 jours, en fonction de la procédure). Des prélèvements de fèces seront effectués aux points clés de la procédure (2 fèces par souris). Durant les procédures impliquant une inflammation intestinale, chaque procédure étudiera l'effet de traitements différents induisant des inflammations aux mécanismes spécifiques, dans le but de reproduire les symptômes de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin, observées chez l'humain. L'induction d'une inflammation intestinale par traitement chimique au dextran sodium sulfate (DSS) afin d'établir un modele d'inflammation qui nous rapproche de celle observée chez les patients atteints de maladie de Crohn ou de recto-colite hémorragique, et l'induction d'une inflammation intestinale par administration d'un traitement anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS), l’indométacine. Les AINS modifient le système immunitaire et participent a l'apparition d'une inflammation intestinale chez certains individus. Le traitement au DSS durera 7 jours, tandis que le traitement à l'indométacine durera 5 jours. Nous effectuerons les prélèvements de fèces dans la matinée (les souris ayant été actives et ayant consommé de la nourriture durant la nuit, leur transit intestinal est plus rapide le matin). Pour cela nous isolons chaque souris durant quelques minutes (5 minutes généralement), nous récupérons deux fèces au maximum puis nous replaçons la souris en cage.

Impact sur les animaux

L'inflammation intestinale provoquée chez les animaux dans nos différents modèles induiront une douleur légère à modérée. Lors de ces procédures, les animaux seront soumis à une inflammation intestinale qui se caractérise par une modification du transit intestinal avec apparition de diarrhée et ponctuellement de sang dans les selles. Aucune autre nuisance n'est associée à ce projet.

Devenir

La fin de chaque procédure nécessite de prélever différents organes afin d'effectuer nos analyses, et donc d'euthanasier tous les animaux.

Remplacement

Les modèles in vitro ne parviennent pas à reproduire l'écosystème intestinal complexe que nous cherchons à étudier. En effet, les interactions entre les différentes populations cellulaires de l'hôte, le microbiote intestinal, mais également les facteurs génétiques, sont des éléments indivisibles lorsque l'inflammation intestinale est étudiée, rendant indispensable l'utilisation de modèles animaux dans nos recherches.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisé dans chaque procédure, nous avons calculé, grâce à des calculs statistiques, le nombre de souris minimum dont nous aurons besoin pour nous assurer des résultats interprétables. Basés sur un paramètre clé nous permettant de valider une expérimentation, ces calculs statistiques nous ont permis de déterminer que chaque groupe doit être constitué de 20 animaux pour chaque procédure. Nous avons choisi d’effectuer deux expérimentations indépendantes et donc d’utiliser 10 animaux par groupe pour chaque expérimentation.

Raffinement

L'état de santé des animaux est un point crucial lors des procédures, c'est pourquoi une attention particulière y sera apportée pour respecter le bien-être animal. Un enrichissement du milieu de vie des animaux sera réalisé ave des cages supplémentées de cellulose et d'abris. Enfin, les animaux seront hébergés en groupe dans les cages, en nombre adapté à l'espace disponible dans la cage (5 animaux maximum pour une cage de 370cm² par exemple) et feront l'objet d'un suivi et d'une observation quotidiens par un personnel compétent et formé afin de détecter tout signe de souffrance animale. Ainsi, les animaux seront immediatement euthanasiés si l'un de ces critères est observé : immobilité de l'animal, perte de poids supérieure ou égale à 20% par rapport au poids en début d'expérimentation, poil hirsute.

Choix des espèces

Notre projet implique l'étude des interactions hôte/microbiote. Ce type d'interaction complexe nécessite un modèle présentant un système immunitaire et des voies de signalisation proches de ce qui est observé chez l'humain. Le modèle murin est un modèle de référence pour étudier l'inflammation intestinale et présente une homologie avec l'humain sur plusieurs niveaux. Dans notre cas, c'est-à-dire les pathologies intestinales, de nombreuses données bibliographiques démontrent que ce modèle rentre en adéquation avec le type de recherche que nous souhaitons effectuer. De plus, l'utilisation du modèle murin offre une plus grande disponibilité de mutation de gènes associés aux récepteurs immunitaires. Toutes nos expérimentations utiliseront des souris âgées de 6 à 8 semaines, âge correspondant à la période où le système immunitaire est mature et fonctionnel.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 1553
Souffrances
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Devenir
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 1553

1 553 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Le porteur leur injecte des cellules T humaines génétiquement modifiées, leur inflige jusqu'à trente prélèvements sanguins rétro-orbitaux et, pour une partie, une greffe de peau, avec le développement attendu d'une réaction du greffon contre l'hôte provoquant une inflammation sévère et une perte de poids. Toutes sont euthanasiées pour analyse, certaines souris conditionnées mais non injectées servant d'abord à "maintenir les compétences" du personnel. Il affirme qu'un modèle de souris humanisée est le plus pertinent pour évaluer ces cellules avant les premiers essais chez l'humain.

Objectifs

Les objectifs du projet sont : 1) vérifier l'impact des cellules Natural killer (NK) sur la persistance des cellules T régulatrices en présence ou non de traitement concomitant 2) l'efficacité des cellules T régulatrices génétiquement modifiées dans des modèles de transplantation (GvHD et transplantation de peau) 3) vérifier la distribution et l'innocuité du produit dans un modèle de souris humanisées relevant par bioluminescence

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont: 1) détermination de la dose à injecter aux patients pour obtenir une efficacité thérapeutique 2) obtenir des données précliniques d'efficacité thérapeutique du produit 3) obtenir des données de sécurité/innocuité du produit thérapeutique avant les premiers tests chez l'humain

Procédures

Les prélèvements de sang se font par voir rétro-orbitale sous anesthésie locale. Nous prélèverons 100uL de sang toutes les semaines jusqu'à semaine 6 à partir de Jour7 après injection des cellules (6 prélèvements) puis le cas échéant une fois toutes les 2 semaines jusqu'à semaine 15 (9 prélèvements) et enfin 1 prélèvement une fois par mois jusqu'à semaine 30 (15 prélèvements) soit au total 30 prélèvements si l'expérience dure jusqu'à semaine 30. Chaque prélèvement sanguin prend environ 2 minutes/souris maximum. Pour la procédure de greffe de peau, les animaux subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale et traitement anti-douleur. La douleur des animaux sera atténuée par une injection de buprénorphine. L'intervention chirurgicale dure environ 1heure mais nous surveillerons les souris jusqu' à leur réveil complet (durée de l'intervention: 2 heures maximum)

Impact sur les animaux

Développement de signes de Graft versus Host Disease (GvHD) (perte de poids, pilo-érection, prostration...) qui est une réaction immunitaire du greffon contre l'hôte, entraînant une inflammation sévère.

Devenir

Tous les animaux qui ont reçu une injection de cellules seront euthanasiés en fin d'expérimentation pour l'analyse ex-vivo Les animaux qui ont été conditionnés au busulfan mais n'ayant pas reçu de cellules (le nombre de cellules peut ne pas être suffisant en fonction de leur expansion in vitro qui peut être variable d'un donneur à un autre) pourront être utilisés pour le maintien des compétences du personnel puis euthanasiés

Remplacement

De nombreux tests in vitro permettant une sélection importante de nos cellules seront effectués afin de valider leur qualité et leur efficacité avant les tests in vivo

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisé, chaque groupe contiendra le nombre minimum indispensable à l'obtention de résultats statistiquement pertinents. Nous prévoyons 3 expériences mais si les 2 premières expériences donnent le même résultat, la 3eme sera annulée pour réduire le nombre de souris utilisé. Utilisation de la bioluminescence pour déterminer le temps de mise à mort et ainsi réduire le nombre d'animaux utilisé.

Raffinement

Dans une approche éthique, nous prévoyons de limiter au maximum le nombre d'animaux avec des scores cliniques sévères et mettre en place des points limites adaptés. Pour les actes de prélèvement invasifs comme les prélèvements sanguins, nous utiliserons un anesthésique local pour limiter la douleur. Les actes de chirurgie seront faits sous anesthésie générale avec administration de produits analgésiant et anti-douleur jusqu'à la prise de greffe et rétablissement de l'animal. Nous utiliserons également une litière adaptée (douce, non-poussiéreuse) qui favorise l'expression des comportements normaux de la souris (enfouissement, nidification...). Pour les souris qui recevront une greffe de peau, nous réduirons le nombre de souris par cage de 6 à 4 animaux.

Choix des espèces

Nous avons développé des méthodes permettant de modifier génétiquement les cellules humaines et en particulier les cellules T régulatrices (Tregs). Afin de pouvoir estimer l'efficacité, l'innocuité et la persistance de ces Tregs humains, nous devons utiliser un modèle murin humanisé le plus relevant possible. Un tel modèle n'existe que chez la souris et permet l'analyse de la biologie des cellules humaines in vivo. Souris adultes de 8 à 12 semaines pour leur poids relativement stable en fin de croissance, pour la facilité de manipulation, de prélèvement et d'analyses d'échantillons, d'évaluation physique (bien-être) Pour les souris NSG/NXG et HLA-A2 NSG reconstituées par des cellules CD34+ (huNSG, huHLA-A2 NSG) chez Jax Labs ou Janvier labs (huNXG), seules des souris de plus de 12 semaines sont disponibles car c'est le temps nécessaire pour que les cellules CD34+ se greffent et se différencient en cellules immunes matures.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 225
Souffrances
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▲ 225
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Devenir
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 225

225 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur leur administre du tamoxifène pour induire une mutation dans les cellules bêta du pancréas, puis les soumet à une thoracotomie et une perfusion intracardiaque sous anesthésie profonde, sans réveil. Il précise que la mutation ne provoque ni diabète ni tumeur aux stades étudiés et que les analyses sont post-mortem. Il affirme que ses souris transgéniques sont les seules à permettre une telle étude représentative de la pathologie humaine.

Objectifs

Chez l’homme, la mutation d'un régulateur de l'expression d'un gène pancréatique cause le développement d’un diabète ou/et d’insulinome (tumeur). Ceci démontre que ce facteur est un acteur clef de ces pathologies. Afin d’étudier les mécanismes cellulaires impliqués dans l’apparition de ces maladies, le laboratoire a généré une souris transgénique représentative de la mutation de ces patients. Cette souris est porteuse de la mutation dans toutes ses cellules (modèle A). Nous avons également généré une variante de cette souris, dans laquelle la mutation étudiée est inductible spécifiquement dans les cellules bêta suite à l’injection d’une molécule particulière (Modèle B). Les cellules bêta sont les cellules du pancréas qui sécrètent de l’insuline, une hormone qui régule les niveaux de glucose dans le sang. Sur la base de la littérature, nous pensons que la masse de cellules bêta pourrait être perturbée chez nos animaux mutants. Nous allons donc utiliser une technique qui nous permettra de visualiser et mesurer la quantité de cellules bêta. Une altération de la masse de cellules bêta pourrait être associée à un diabète et une quantité excessive pourrait être liée à un insulinome. Ces expériences nous permettront ainsi de mieux comprendre le diabète et les insulinomes chez l’homme.

Bénéfices attendus

Ce projet constitue une méthode innovante pour visualiser les îlots de Langerhans (cellules endocrines) dans le pancréas entier. Il permettra notamment de quantifier la masse totale de cellules bêta productrices d’insuline, en fonction de la présence d’un allèle sauvage ou d’une forme mutée du facteur de transcription pancréatique étudié. Les conclusions apportées par ce projet permettront de mieux comprendre l’implication de ce facteur dans le développement d’un diabète ou d’un insulinome (tumeur du pancréas endocrine) chez les patients porteurs de telles mutations. A ce jour, on ne connaît pas de drogue capable de moduler la voie de signalisation étudiée. Nous espérons qu’à l’avenir, nos travaux permettront de développer de nouveaux traitements du diabète et de l’insulinome.

Procédures

Les animaux vigiles recevront 1 injection intrapéritonéale ou 1 administration par voie orale de tamoxifène. Tous les animaux profondément anesthésiés subiront ensuite une procédure sans réveil (perfusion par voie intracardiaque (durée de l’anesthésie

Impact sur les animaux

Les mutations induites suite à l’injection d’une molécule particulière (tamoxifène) n’induisent pas de diabète ou d’insulinome chez nos souris aux stades étudiés. Nous souhaitons toutefois analyser en profondeur les changements des cellules bêta au niveau histologique et génétique (analyses post-mortem). Les nuisances subies par les animaux seront celles liées à une thoracotomie sous anesthésie générale profonde. Les nuisances s’arrêteront en fin de chirurgie (sans réveil)

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour analyses post-mortem.

Remplacement

Les effets de la mutation étudiée ont déjà été décrits au laboratoire. Pour limiter les investigations in vivo, un maximum d’informations proviendra d’analyses in silico lors de comparaisons transcriptomiques. Nous souhaitons analyser les effets de la mutation du facteur étudié sur la masse et la biologie des cellules bêta. Les souris transgéniques sont les seules permettant une telle analyse représentative de la pathologie humaine.

Réduction

Une première étape de mise au point expérimentale sera réalisée sur un nombre restreint d’animaux Nous analyserons ensuite un minimum d’animaux. Si la significativité est atteinte avec ce nombre, nous stopperons ces expériences. Cela permettrait de réduire le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux injectés au tamoxifène seront observés de façon hebdomadaire, de manière à surveiller l'état général de la souris. Nous n’avons pas observé de diabète ou d’insulinome chez ces animaux aux stades étudiés. Néanmoins, une grille de score sera utilisée afin d’avoir un suivi objectif des animaux. Au moindre signe de mal-être, les souris seront euthanasiées. Lors de la thoracotomie les animaux seront anesthésiés profondément avec une prise en charge de la douleur. Pour limiter la douleur, les contentions sont douces et la perfusion intra-cardiaque ne se fait que lorsque les animaux sont anesthésiés et complètement insensibles à la douleur (test de sensibilité par pincement au niveau des espaces interdigités des postérieurs). Nous utiliserons à la fois des antalgiques et des anesthésiques pour limiter la douleur.

Choix des espèces

Nos modèles murins sont uniques et la souris est le seul organisme existant qui puisse permettre d’étudier les effets des mutations étudiées. La souris constitue de par son cycle de reproduction et sa parenté biologique avec l’homme, un modèle de choix pour mener nos expériences. Les animaux seront analysés à 3 stades adultes : 3 mois, 12 mois et 24 mois, représentants différents stades du vieillissement de la souris. Par ailleurs, on sait que ce type de phénotype lié aux cellules bêta est très dépendant du métabolisme et de l’âge de la souris. De plus, nous nous intéressons à la senescence des cellules bêta, qui pourrait être liée au vieillissement.

  • Formation professionnelle
  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
Rats : 600
Souffrances
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Devenir
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 600

600 rates vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent une ovariectomie, puis toutes reçoivent, sous anesthésie sans réveil, des molécules clientes dont le porteur reconnaît ignorer la nature et les effets secondaires, pendant l'enregistrement des contractions utérines induites par l'ocytocine. L'anesthésiant final étant irréversible, les rates sont mises à mort sans reprise de conscience. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut mimer la pathologie et juge le recours à l'animal "incontournable".

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet de candidats médicaments sur la diminution ou l’inhibition des contractions utérines induites par l’ocytocine en mesurant la pression intra utérine chez la rate anesthésiée.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces et avec moins d’effets secondaires que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patientes atteintes de pathologies gynécologiques impliquant le muscle utérin.

Procédures

Dans ce projet, les animaux pourront subir une procédure chirurgicale courte (environ 30 minutes maximum) afin de réaliser une ovariectomie (procédure 2). Cette procédure se fera sur animal anesthésié avec utilisation de plaque chauffante thermorégulée et utilisation d’antalgiques post-opératoires pour diminuer la douleur. La procédure majeure de ce projet (procédure 1) se fait sur animal anesthésié sans réveil (utilisation de plaque thermorégulée lors de l’expérimentation, pose de cathéter intraveineux, intra-utérin et autre selon le mode d’administration des molécules à tester (intragastrique par exemple)). Selon la demande du client, un prélèvement sanguin pourra être réalisé au cours ou à la fin de la procédure expérimentale (1 ou 2 prélèvements de sang rapides (environ 2 min et faible volume) maximum entre les procédures 2 et 1). La fréquence et le volume dépendront des demandes. Cependant, les prélèvements seront effectués en concertation avec le responsable éthique de l’entreprise et en total respect de la réglementation internationale et européenne. Les volumes et fréquences des prélèvements seront déterminés selon la publication internationale faisant référence (Diehl KH. et al., 2001). Un volume inférieur à 7.5% du volume sanguin circulant sera prélevé 1 fois par semaine ou un volume inférieur à 10% sera prélevé 1 fois tous les 15 jours. Un prélèvement sanguin plus important terminal pourra être réalisé sous anesthésie avant le sacrifice de l’animal.

Impact sur les animaux

Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux. Toutefois, les animaux subiront au maximum une ovariectomie (procédure 2) classée comme une procédure modérée et un enregistrement des contractions utérines induites par l’administration d’ocytocine avec l’évaluation de l’effet d’un candidat médicament, procédure classée sans réveil et étant réalisée sous anesthésie générale.

Devenir

L’anesthésiant utilisé pour les enregistrements finaux des contractions utérines est irréversible, les animaux sont donc mis à mort sans réveil à la fin des enregistrements

Remplacement

Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement des pathologies impliquant le muscle utérin (dysménorrhées, accouchement prématuré). Actuellement, aucun modèle in vitro ne peut mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.

Réduction

Nous avons établi une stratégie d’expérimentation nous permettant dans la mesure du possible, de mesurer la valeur basale de chaque animal (l’animal est son propre contrôle). Cette stratégie permet donc de réduire sensiblement le nombre d’animaux par groupe. Ce modèle se faisant sous anesthésie, cela permet de réduire la douleur et le stress chez l’animal.

Raffinement

En accord avec la règle de raffinement, les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec maintien de la température corporelle via l’utilisation de plaque chauffante thermo-régulée. Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et un enrichissement sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence de point limite à savoir prostration, perte de poids, difficulté à se mouvoir, s’alimenter, boire, piloérection, présence de blessure, … . Après chaque intervention chirurgicale, une attention particulière sera apportée sur le réveil des animaux et l’absence d’agressivité vis-à-vis de ces congénères. Si un animal présentait un point limite, il serait isolé dans un premier temps et hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin. Si son état ne s’améliorait pas dans les 48h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et l’euthanasieraient.

Choix des espèces

L’utilisation de rats pour l’étude des contractions utérines est déjà décrite dans la littérature. Les animaux utilisés seront au moins âgés de 7 à 8 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 70
Souffrances
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Devenir
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 70

70 souris, dont dix femelles gestantes et leurs petits, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur expose les mères à un polluant perfluoré, le PFOS, dans l'eau de boisson de la gestation au sevrage, puis euthanasie tous les souriceaux à 21 jours pour prélever leurs tissus. Il indique n'attendre aucune souffrance notable et s'appuie sur des données non publiées chez le rat. Il justifie le passage à la souris in vivo par les limites de ses précédents modèles ex vivo et sur têtard de xénope.

Objectifs

Depuis une trentaine d'années, l'incidence de la sclérose en plaques (SEP) est en constante augmentation dans les pays développés. Des facteurs environnementaux sont suspectés de favoriser le développement et/ou la progression de la SEP. Notre hypothèse centrale est qu'une exposition à des perturbateurs endocriniens, notamment les retardateurs de flammes que nous retrouvons dans notre environnement quotidien (revêtement des poeles, vêtements déperlants...) comme les fluorofactants, peut interférer avec le processus de formation de la myéline. En particulier, ces polluants chimiques étant liposolubles, notre hypothèse de travail est qu'ils s'accumulent dans les structures riches en lipides, comme la myéline, et destabilisent ainsi sa structure et sa fonctionnalité. Ce projet vise à comprendre dans quelle mesure certains perturbateurs endocriniens auxquels nous sommes tous exposés, les perfluorés (PFOS), affecte l’intégrité de la membrane myélinique. Il s'agit de la première étude visant à montrer un lien entre une exposition environnementale à un polluant chimique de type perturbateur endocrinien et la formation de la myéline. Ainsi, nous souhaitons explorer le rôle de l’acide perfluorooctanesulfonique ou PFOS dans la génération de nouveaux précurseurs oligodendrocytaires (OPCs) et la myélinisation chez le jeune souriceau. Pour ce faire, nous déterminerons les effets cellulaires au sein de la zone sous-ventriculaire, niche neurogénique majeure chez les mammifères pour la production d'OPCs. De plus, nous déterminerons si les PFOS s'accumulent dans les faisceaux de substance blanche et altère la composition en lipides de la membrane myélinique par des expériences innovantes d'imagerie par spectroscopie de masse. Les résultats de cette étude pilote devraient aboutir à un faisceau d'arguments visant à soutenir l'hypothèse d'un lien entre une exposition développementale à certains perturbateurs endocriniens et la génération de cellules myélinisante

Bénéfices attendus

Cette approche in vivo menée chez la souris postnatale viendra compléter nos données récemment obtenues à l’aide de modèle ex vivo chez la souris (neurosphères, explants de cervelet) et in vivo chez le têtard de xénope. Plus largement, notre projet démontrera (ou non) si une exposition environnementale pendant le développement - à certains perturbateurs endocriniens, comme les perfluorés -modifie le profile lipidique de la membrane myélinique et la fragilise. Les bénéfices de cette étude pilote sont doubles : (i) une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires aboutissant à la production d'oligodendrocytes matures, processus susceptibles d'être affectés par les perfluorés chez tous les mammifères, y compris chez l'homme et (ii) l'apport d'une nouvelle voie d'étude témoignant du rôle néfaste des polluants environnementaux - auxquels nous sommes tous exposés tout au long de la vie - sur la stabilité de la myéline qui pourrait ainsi expliquer l'augmentation des cas de SEP via l'inhibition de la capacité à générer une myéline fonctionnelle.

Procédures

Les femelles recevront la molécule dans l'eau de boisson à partir du 15eme jour de gestation jusqu'au sevrage de la portée , les petits seront exposés in utero et lors de la lactation (de E15 à P21). A P21, tous les animaux seront euthanasiés pour prélèvement.

Impact sur les animaux

Notre procédure unique soumise ici dans le cadre de ce projet pilote est considéré comme légère. Les animaux seront étroitement surveillés. Le poids des nouveau-nés sera suivi 2-3 fois par semaine. Si trop d’effets négatifs sont observés (prostration, non-alimentation, blessure), l’animal sera euthanasié et retiré du groupe expérimental. Cependant, cette expérience ne devrait pas induire de souffrance ou d'effets néfastes ni sur la femelle en gestation/lactation ni sur les petits jusqu'au stade de 21 jours après la naissance. Dans le cadre du projet européen ENDpoiNTs , auxquels nous participons , notre collaborateur a récolté un ensemble de données (pas encore publiées) chez le rat montrant que des doses orales de la molécule utilisée en dessous de 2mg/kg bw sont bien tolérées par l’animal, notamment sans conséquences délétères en période néonatale. De plus, un ensemble de publications confirme également l’absence de problèmes chez les rongeurs en période postnatale pour des doses autour de 2mg/kg bw, donné soit dans le régime alimentaire, soit dans l’eau de boisson, soit par gavage. Les dommages attendus sont donc réellement réduits. Les femelles gestantes seront regroupées par 2 ou 3 par cage. De plus, ne sachant pas si le PFOS modifie le goût de l’eau, la quantité d’eau absorbée par les mères gestantes et en lactation sera mesurée en pesant 2 à 3 fois par semaine les biberons. Ainsi, la prise hydrique des animaux exposés à la molécule pourra être comparée aux animaux contrôles. Cependant, aucun changement dans la consommation hydrique n’est attendue. En effet, une précédente étude menée chez la rate a montré que la consommation d’eau ne différait pas entre les animaux contrôles et traités.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure car des prélèvements de tissus et analyses sont nécessaires post-mortem impliquant donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux.

Remplacement

Dans une étude antérieure récente, nous avons accumulé des données à l'aide de modèles ex vivo (culture chez la souris) et in vivo (tétard de xénope) afin de répondre à un effort de remplacement et de réduction. Cependant, la nouvelle question qui découle de nos résultats prometteurs - obtenus par ces approches - nous incite à utiliser le modèle murin in vivo afin de reproduire au mieux les conditions d'une exposition environnementale aux perturbateurs endocriniens lors de la période périnatale et d'examiner les conséquences sur la physiologie de la myéline. Avec notre approche ex vivo précédemment décrite, nous avons réduit le nombre d'animaux utilisés afin de répondre à notre question première, celle des effets des perfluorés sur la génération d'oligodendrocytes myélinisants et la remyélinisation. Désormais, nous devons valider in vivo chez la souris nos résultats car nos précédents modèles ex vivo ne nous permettent pas de répondre à la problématique de l'accumulation des perfluorés dans la substance blanche ni de ses conséquences sur la stabilité de la myéline. Par ailleurs, le modèle du tétard de xénope a permis de montrer un effet de cette molécule sur la remyélinisation au niveau du nerf optique. En revanche, nous souhaitons étudier en amont les mécanismes cellulaires à l'origine de la génération de nouveaux précurseurs oligodendrocytaires. Pour ce faire, nous nous focalisons sur la zone sous-ventriculaire chez la souris où sont concentrées les cellules souches neurales à l'origine des OPCs. Cette niche est parfaitement définie en terme de types cellulaires chez la souris, contrairement au xénope. De plus, la composition en lipides n'est pas connue chez le xénope alors qu'elle est parfaitement définie chez la souris. Or, nous voulons étudier l'influence d'une accumulation potentielle du perturbateur sur le profil lipidomique. Ceci nous pousse à explorer le lipidome chez la souris. Nous souhaitons ainsi étudier l'influence des perfluorés sur le choix du destin cellulaire des cellules souches neurales et a fortiori sur la génération des précuseurs oligodendrocytaires qui migrent ensuite dans le corps calleux où ils se différentient en oligodendrocytes myélinisants. Ce modèle in vivo nous permettra d'étudier l'impact des perfluorés sur toutes les étapes du lignage oligodendrocytaire, de la cellule souche à l'oligodendrocyte mature.

Réduction

Avec notre approche ex vivo précédemment décrite, nous avons réduit le nombre d'animaux utilisés afin de répondre à notre question première, celle des effets des perfluorés sur la génération d'oligodendrocytes myélinisants et la remyélinisation. Désormais, nous devons valider in vivo chez la souris nos résultats car nos précédents modèles ex vivo ne nous permettent pas de répondre à la problématique de l'accumulation des perfluorés dans la substance blanche ni de ses conséquences sur la stabilité de la myéline. Nous avons volontairement restreint le nombre d'animaux utilisés dans ce projet afin de s'en tenir au strict minimum pour obtenir rapidement des résultats préliminaires qui devraient nous conforter dans notre hypothèse, à savoir que les PFOS, de part leur propriété hydrophobe et liposoluble, s’accumulent dans la gaine de myéline, structure riche en lipides. Ainsi, la membrane myélinique serait modifiée en sa composition lipidiques ce qui pourrait entraîner une déstabilisation de celle-ci, favorisant ainsi sa vulnérabilité. Au cours d’une précédente expérience, nous avons exposé des mères gestantes (de E15 à P21) à un autre perturbateur endocrinien, le bisphénol F. Les résultats ont mis en évidence qu’un nombre de 8 souriceaux par groupe était nécessaire et suffisant pour obtenir des données statistiques significatives et robustes. Dans l'actuelle procédure, nous estimons donc à 8 le nombre de souris par condition (contrôle versus PFOS). Trois expériences seront réalisées à l'issu de cette procédure, chacune composée de 8 animaux contrôlés et 8 animaux traités. Cependant, compte tenu que le nombre de petits par portée pour les souris C57bL/6 n'est pas prédictible à l'avance (en moyenne 5 à 6 petits), nous préférons envisager une marge de 20% pour le calcul du nombre de petits afinde pallier cette variabilité. Ainsi nous augmentons notre besoin à 10 souris P21 par groupe et donc 10 femelles gestantes, soit 70 animaux au total.

Raffinement

Les indicateurs comme la prostration, détectée par les animaliers ou par l’expérimentateur, l’absence d’alimentation (la diminution des quantités de nourriture disponible entre deux nourrissage est vérifiée par les animaliers), des symptômes apparents de gêne ou de douleur (irritations, grattement, léchage) ou enfin des troubles du comportement (agressivité, sur-léchage, agitation anormale ou hyperréactivité) sont particulièrement suivis. Dans le cas où un ou plusieurs des symptômes cités varie de manière significative, l’animal est dans un premier temps sorti de la procédure, et/ou euthanasié dans les cas les plus extrêmes. Une bonne maîtrise de la procédure et un suivi assidu des groupes expérimentaux doit prémunir de la survenue d’incidents de ce type. Comme déjà mentionné, nous ne nous attendons pas à un phénotype sévère. Cependant, il n'est pas à exclure que des cas isolés réagissent plus fortement au traitement. En particulier, pour les nouveaux-nés, une attention particulière sera portée au suivi hebdomadaire du poids. Tout signe d'atteinte du système nerveux central (inclinaison de la tête, spasmes, convulsions, troubles de l'équilibre) entraînera systématiquement le retrait de l'animal de la procédure et son euthanasie. Les femelles gestantes et en lactation seront placées par 2 ou 3 par cage. Elles ne seront donc pas isolées et garderont ainsi des contacts sociaux. De plus, les femelles pourront s’entraider durant la lactation et ce, jusqu’au sevrage des petits. Durant toute la durée du traitement (de E15 à P21), l’environnement des animaux sera enrichi à l’aide de papier kraft et d’une maisonnette en carton. Les femelles pourront également construire leur nid avec du coton.

Choix des espèces

Le modèle biologique choisi est la souris (Mus musculus). Ce choix est dicté par plusieurs raisons -théoriques : la souris étant l’espèce animale la plus étudiée en expérimentation animale, les connaissances accumulées par la communauté scientifique ont permis d’identifier de nombreux mécanismes physiologiques et comportementaux impliqués dans le maintien de la balance énergétique et le vieillissement. Par ailleurs, l’utilisation des outils de séquençage à haut débit a permis un assemblage complet du génome de la souris, constituant un outil essentiel dans la détermination des gènes impliqués dans les processus étudiés. Pratiques : étant de petite taille, la souris est un modèle facile à maintenir en animalerie, avec un taux de reproduction élevé. Par ailleurs, tous les protocoles utilisés dans les projets de recherche ont été optimisés pour la souris, avec un contrôle maximum des paramètres vitaux. La souche C57bL/6 est notre souche de référence. La procédure sera réalisée sur des souris à P21 afin d'étudier les effets à court terme d’une exposition périnatale à un perturbateur endrocrinien sur la physiologie de la myéline. 60 nouveau-nés sont prévus afin de réaliser trois analyses pilotes post-mortem faisant appel à des expériences d'immunohistochimie, d’imagerie par spectrométrie de masse et d'analyses lipidomiques par spectrométrie de masse après extraction de la myéline. De plus, la procédure fait appel à de jeunes femelles gestantes afin de générer les nouveau-nés impliqués dans la procédure. Au sein d’un même cage, deux à trois femelles gestantes seront exposées soit à l’eau de boisson standard soit à l’eau supplémentée avec le perturbateur. A P21, les animaux d’une même condition (contrôle versus traité) seront sexés puis divisés en 3 groupes (chaque groupe correspondant à une expérience). Pour chaque condition expérimentale, nous attendons 30 souriceaux. Ainsi, les 30 souriceaux issus des 5 femelles contrôle ou traitées seront mélangés et répartis en 3 groupes selon leur poids et leur développement, le but étant d’avoir trois groupes expérimentaux homogènes. Dans cette procédure, nous débuterons l’exposition des embryons à E15, juste avant que le système endocrinien du souriceau ne devienne autonome. Les souriceaux seront exposés jusqu’à P21, stade post-développemental où la myélinisation est maximale.