Rongeurs
Effet de substances psychoactives sur le comportement de souris face à un nouvel environnement
- Enseignement supérieur
Exposées au vide et à des environnements inconnus lors de quatre tests de cinq minutes, la plupart sous l'effet d'une substance sédative ou excitante, 72 souris vont être utilisées pour former des étudiants, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet vise à apprendre aux étudiants à "mettre en pratique des méthodes d'études comportementales", et 48 de ces souris proviennent d'un autre projet pédagogique. Le porteur ne nomme ni les substances psychoactives ni leur voie d'administration, et décrit les tests comme des stimuli "désagréables" associés à une "angoisse légère". Sur leur devenir, il écrit d'abord que les souris seront gardées en vie pour un autre projet pédagogique ou de recherche "ou dans le cas contraire" tuées, puis que toutes seront tuées à la fin du projet.
Objectifs
Cette manipulation vise à mettre en évidence les effets de substances psychoactives sur le comportement de souris face à un nouvel environnement. Elle s’inscrit dans la continuité d’une séance de formation ayant montrée l’influences de variations de facteurs environnementaux sur des paramètres physiologiques pour les bonnes pratiques dans l’expérimentation animale sur animaux vigiles. Les comportements étudiés sont : • Les capacités naturelles d’exploration de l’animal • Sa réaction d’explorer ou non un espace exposé au vide Plusieurs tests comportementaux sont utilisés sur des durées de 5 minutes. Pour la mise en place de cette expérimentation, les animaux suivront une période préalable d’une semaine d’habituation à la préhension. Les animaux sont stabulés en groupe dans une cage enrichie en copeaux de cartons, dôme et tunnel. Les limites de ces manipulations sont définies par des signes tels qu’une agitation importante, une agressivité, une diminution de la ventilation, une prostration. Dans ce cas l’animal ne sera plus manipulé. Un nombre total de 72 souris sur 2 ans seront manipulées dont 48 sont issues d’un autre projet (2021111120255612). A la fin de la procédure, les animaux seront soit gardés en vie pour un autre projet pédagogique ou de recherche ou dans le cas contraire euthanasiés.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de montrer que des substances psychoactives peuvent influencer le comportement exploratoire des souris. Cette manipulation vise à mettre en pratique des méthodes d’études comportementales, à acquérir les compétences ou les éléments de qualification professionnelle, des méthodes de travail et de se sensibiliser à la recherche.
Procédures
Les animaux seront exposés à des stimuli désagréables (exposition au vide, à des environnements inconnus) qui seront brièvement associés à une angoisse légère tout en gardant la possibilité de progresser ou non à ces nouveaux environnements. Nombre : 4 tests Durée de chaque test : 5 min
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à des stimuli désagréables (exposition au vide, à des environnements inconnus) qui seront brièvement associés à une angoisse légère tout en gardant la possibilité de progresser ou non dans ces nouveaux environnements. Durant les tests, une vigilance particulière sera portée : • Sur les modifications de comportement : les limites de ces manipulations seront définies par des signes tels qu’une agressivité, de la stéréotypie ou une prostration. Dans ce cas l’animal ne sera plus manipulé et remis en cage sous surveillance. • Sur le calme dans les salles de manipulation tant au bruit de fond sonore qu’aux mouvements des personnes.
Devenir
Les animaux sont gardés vivants pour un seconde période de manipulation à 2 semaines d'intervalle dans le même projet avec inversion des statuts des souris : les contrôles deviennent les animaux exposés à des substances psychoactives et réciproquement A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Les tests in silico ne peuvent pas prendre en compte les comportements exploratoires de la souris soumis ou non à différentes substances psychoactives ainsi que les méthodes et précautions indispensables à ces approches.
Réduction
Une seule souris sera manipulée par binôme. Les manipulations seront renouvelées par d’autres étudiants de la même cohorte au cours d’une autre séance dans un délai minimum de 2 semaines, temps nécessaire à l’oubli des tests précédemment réalisés. De plus il y aura inversion des statuts : les sujets contrôles de la 1ère séance deviendront les sujets soumis à une substance psychoactive et réciproquement. Tous les résultats seront mis en commun afin d’augmenter la valeur statistique de l’expérimentation tout en réduisant le nombre d’animaux. Pour ce projet 2/3 des animaux proviennent d’un autre projet pédagogique en cours d’autorisation (2021111120255612).
Raffinement
Durant une période d’une semaine les souris seront habituées aux manipulations nécessaires à l’étude comportementale. Cette habituation sera réalisée par le zootechnicien et le porteur du projet. Elle comprend : - la préhension, - le déplacement en salle - Après chaque manipulation la souris recevra une récompense (céréales) afin d’établir le renforcement positif et non une sensibilisation. Les animaux seront stabulés en groupe dans une cage enrichie en copeaux de cartons, dôme. Les animaux sont transportés en salle de manipulation 2h avant l’expérimentation, période d’acclimatation à ce nouvel environnement. Les souris utilisées, pour le 2/3 auront déjà eu un contact avec les mêmes étudiants ainsi que dans les salles d’enseignements ce qui diminue l’influences des variations des facteurs environnementaux. Par séance, 1 souris en plus des 8 manipulées restera en cage dans le cas où une des souris manipulées montrerait des signes d’angoisse aigüe justifiant de l’arrêt de leur manipulation. Ces tests impliquant l’absence de contraintes importantes ainsi que le nombre d’individus testés par séance (2 contrôles, 6 soumises à une substance psychoactive) justifie cet unique animal surnuméraire. Lors des tests les précautions suivantes seront prises : - Alternance de test d’exposition au vide avec un test d’exploration. - Les structures des tests seront nettoyées à l’éthanol Le marquage individuel permet la mise en place d’un programme de rotation afin que chaque animal bénéficie d’un repos de 2 semaines entre 2 séances. Les animaux ayant été soumis à la substance sédative seront soit contrôles soit soumis à la substance excitante.
Choix des espèces
La souris faisant partie des animaux de laboratoire couramment utilisés, le choix de cette espèce s’impose pour la formation des futurs chercheurs. Animaux de même âge de 30 à 40g diminuant la variabilité de l'échantillon
Effets d’un élevage en milieu enrichi sur le développement des marqueurs de la Maladie d’Alzheimer chez des souris 5xFAD modèle de la Maladie d’Alzheimer.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
30 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Génétiquement modifiées pour développer les plaques amyloïdes de la maladie d'Alzheimer dès l'âge de deux mois, elles sont réparties dans trois conditions d'hébergement plus ou moins enrichi, puis perfusées sous anesthésie profonde pour prélever leur cerveau. Le porteur déclare n'attendre aucun effet indésirable et présente l'usage de cette lignée comme "indispensable". L'étude porte sur l'effet de l'aménagement de la cage sur une pathologie que les souris sont programmées pour développer.
Objectifs
Effets d'un élevage en milieu enrichi sur le développement des marqueurs de la Maladie d'Alzheimer chez des souris 5xFAD modèle de la Maladie d'Alzheimer.
Bénéfices attendus
Si ce n'est d'empêcher; les effets d'un élevage en milieu enrichi chez les souris 5xFAD, en comparaison à d'autres souris 5xFAD élevées en milieu appauvri ou seulement socialement enrichi, devraient différer le développement de la maladie chez ces souris programmées pour développer génétiquement cette pathologie.
Procédures
A la fiin de la procédure, tous les animaux sont perfusés sous anesthésie profonde au mélange kétamine (150mg/kg) et xylazine (15mg/kg). Cette dose est 30 % supérieure à la dose utilisée habituellement, ce qui permet d'avoir une anesthésie beaucoup plus profonde. La durée de la perfusion est de l'ordre de 5 à 10 minutes.
Impact sur les animaux
Aucun
Devenir
A la fiin de la procédure, tous les animaux sont perfusés sous anesthésie profonde au mélange kétamine (150mg/kg) et xylazine (15mg/kg). Cette dose est 30 % supérieure à la dose utilisée habituellement, ce qui permet d'avoir une anesthésie beaucoup plus profonde. Le choix de la perfusion à l'aide d'une pompe péristaltique est justifié par la necessité de vider l'animal de son sang circulant, rincer au PBS et passer le produit de fixation pour procéder à des études immunohistochimique sur des tranches de cerveau.
Remplacement
Le but du projet étant d'étudier l'impact de l'enrichissement du microenvironnement de la souris 5xFAD sur la chronologie de développement des signes de la maladie d'Alzheimer, l'utilisation de la souris modèle de la maladie d'Alzheimer est indispensable.
Réduction
Uniquement 10 souris par lot et 3 situations expérimentales sont nécessaires (30 souris au total) pour effectuer des statistiques de comparaison.
Raffinement
La procédure 1 de ce projet qui consiste à étudier l'effet de 3 situations différentes d'enrichissement ne présente aucune souffrance animale. Tous les animaux utilisés sont hébergés à 5 souris par cage. Les cages sont enrichies : 1- cages (taille des cages : 35cm x 19cm, h = 14cm) enrichies par l'enrichissement de base utilisé à l'animalerie (un igloo rouge transparent), 2 -cages de Marlau (taille : 58 cmm x 40 cm x h : 32 cm) enrichies par l'enrichissement de bas utilisé à l'animalerie, 3 - cage de Marlau enrichies avec des des tunnels. La procédure 2 : les animaux sont perfusés sous anesthésie Kétamine (150mg/kg) et Xylazine (15mg/kg).
Choix des espèces
La Souris 5xFAD utilisée dans ce projet est un modèle précoce reconnu du développement de la Maladie d'Alzheimer. L'objet du projet est l'étude de l'effet de trois types d'enrichissement sur l'expression de la maladie d'Alzheimer. Du sevrage jusu'à l'âge de trois mois. Les souris 5xFAD développent les plaques amyloïdes (lésios caractériqtiques de la maladie d'Alzheimer) dès l'âge de 2 mois. Nous étudierons les effets de l'enrichissement à 3 mois.
Les 3R dans l’études du micro-environnement tumoral sur le modèle souris: bases empiriques de la réglementation éthique
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent une tumeur, reçoivent des injections de cisplatine et, pour 72 d'entre elles, subissent sous anesthésie une lésion musculaire provoquée par le froid. Le projet se présente comme une contribution aux 3R, censé vérifier si des cultures cellulaires pourraient un jour remplacer la souris, mais le porteur précise que les souris ne seront pas remplacées ici et que la comparaison avec le modèle animal reste "nécessaire". Toutes sont tuées pour prélever leurs tissus.
Objectifs
Il est évident que les cellules tumorales sont dans un environnement tridimensionnel dans les organismes vivants, recréer l’architecture correcte de tissu in vitro pour imiter l’effet du microenvironnement tumoral (TME) n’est pas une entreprise simple. Malgrès d'importants efforts qui ont été fait dans la création de modèle 2D et 3D dans ces analyses, ces methodes montrent encore d'importantes limitations. Les lignes directrices actuelles recommandent que les chercheurs qui utilisent l’expérimentation animale doivent se demander si et par quelle configuration alternative les animaux qu’ils envisagent d’utiliser pourraient être remplacés, si et comment leur nombre peut être réduit, et si et comment l’expérimentation animale pourrait être raffinée, c’est-à-dire être plus fiable avec la réduction du stress animale tout en obtenant une meilleure information avec un nombre inférieur d’animaux. Dans le but de fournir des bases empiriques à la recherche épistémologique, nous allons utiliser en parallèle des modèles animaux et cellulaires pour étudier la même question, c.a.d. comment le TME peut influencer la réponse tumorale aux agents chimiothérapiques. Nos resultats permettront de savoir si l'etude du TME des cellules cancereuses fait chez l'animale peut etre remplacer par des études in vitro.
Bénéfices attendus
La pertinence du TME pour les études cliniques et biologiques sur la pathophysiologie tumorale est maintenant établie, bien qu’étant une réalisation récente. En effet, le comportement des tumeurs et leur interaction avec l’hôte, allant de la réponse immunitaire à la cachexie induite par le cancer, sont si profondément affectés par le TME, que les études actuelles sur la progression du cancer et la réponse à la chimiothérapie ne peuvent plus ignorer cette question. Afin d'étudier la reproductibilité des modèles par des cultures cellulaires et tirer des conclusions de la comparaison de résultats issus de modèles in vitro et in vivo, nous avons la nécessité de l’utilisation des modèles animaux. Le but majeur de notre étude est de vérifier si les effets de la cisplatine sur la tumeur sont reproductible d'un modèle in vivo à un modèle in vitro, même en présence d’un microenvironnement tumoral assai réduit ou simplifié in vitro. La comparaison avec le modèle in vivo joue un rôle central dans les conclusions de l’étude et cela est le but premier de notre projet. Cela permettra d'établir des critères plus précis et spécifiques suivant les modalités des 3r, cad le remplacement (total avec le modèle in vitro), la reduction (nombre de souris), et le raffinement.
Procédures
Les souris seront soumis à differents types d'interventions: 1 injection de solution en SC sur animaux vigiles, elle durera 10 secondes. Elle concerne l'ensemble des 216 animaux. 4 injections en IP (à jours 7,11, 14 et 17) sur animaux vigiles, elle durera 10 secondes. Elle concerne l'ensemble des 216 animaux. 1 chirurgie, une blessure par le froid sous anesthesie à jours 14, la chirurgie est estimée à 6 min et le reveil entre 30 et 40 min. Elle concerne 72 animaux.
Impact sur les animaux
Les nuissances attendus chez les souris sont: masse tumorale dans la region dorsale des souris, fatigue et un stress, toxicité de la cisplatine, douleur musulaire suite à la blessure par le froid dans les premiers jour suivant l'intervention. Ces effets indésirables seront surveillés quotidiennement selon nos critères de point limite afin de mieux gérer le bien-etre des animaux.
Devenir
Toute le souris sont mises à mort à la fin de la procédure 1. La mise à mort se fera selon la réglementions européenne en vigueur. Afin de valider l'hypothèse qui est de savoir si les études fait chez l'animale peut être remplacer par des études in vitro dans l’analyse du microenvironnement tumorale(TME) des cellules cancéreuses, l'analyse des diffèrent tissus post mortem obtenu sur ces animaux est nécessaire afin de les comparer aux résultats que nous obtiendrons sur les études de culture cellulaire.
Remplacement
L'objectif général du projet est d'étudier la reproductibilité du modèles souris par rapport au modèle de cultures cellulaire. Nos objectifs spécifiques sont de voir si on peut mesurer les mêmes effets d’un puissant agent chimio thérapeutique, la cisplatine, sur les cellules tumorales in vivo et in vivo, en comparant les résultats obtenus sur un modèle souris porteur de tumeur aux résultats sur une culture de cellules isolées. Pour cela, nous allons développer un système de cultures cellulaires C26 en 2D ainsi que 3D lesquelles permettront de se rapprocher le plus possible au microenvironnement tumoral in vivo. Les souris ne seront pas remplacées dans cette étude. En revanche, les résultats nous dirons si et jusqu’à quel point dans le future nous pourrons remplacer le modele animal, dans des études similaires futures
Réduction
Pour estimer le nombre minimum d'animaux nécessaire, nous avons effectué un calcul statistique réitératif. De plus, nous disposons de l’expérience préalable formalisé dans l’appréciation rétrospective avec ce même modèle animal. De cette approche, nous avions prévu que 18 souris pour chaque condition expérimentale pour un totale de 216 souris, avec un niveau de confiance du 95% et une puissance de 80. Les outils statistiques et informatiques que nous mettons en place sur la base de notre expérience avec ce type de modèle permettront de réduire le nombre de manipulations en exploitant au mieux les données obtenus par chaque expérience.
Raffinement
Pour améliorer les conditions de vie des souris et leur éviter le stress, les pratiques suivantes seront mises en place. Nous avons défini les variables et la méthode d’évaluation quantitative du point limite au-delà duquel les animaux recevront un analgésique ou seront euthanasiés : des intervention différentes (de l’administration d’analgésique jusqu’au l’euthanasie) seront mises en place selon le score obtenue. A savoir que ce modèle expérimental a une cinétique de développent de la pathologie très bien connue, permettant de programmer les expériences de maniere à ne pas arriver aux points limites. Pour des pratiques plus invasives, tel que la génération d’un dommage musculaire afin d’étudier la régénération , l’anesthésie totale sera pratiquée, suivie d’un traitement analgésique. L’expérimentation animale sera effectuée par une équipe entrainée à cette technique. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité (3 souris par cage minimum). L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de lanières de papier Kraft afin que les souris puissent faire un nid. Afin de diminuer le stress des animaux, une maison en carton sera ajoutée dans la cage. Enfin, les animaux seront manipulés quotidiennement afin de les habituer aux manipulations et ainsi diminuer leurs stress le jour des experimentations.
Choix des espèces
La souche BALB/c est la seule compatible avec la tumeur 26, qui a été sélectionné car non métastatique, et sur cette base nous avons privilégié cette souche.. La connaissance détaillée du modèle nous permet d’une part d’exploiter au maximum les informations expérimentales obtenues et d’autre parte d’avoir une sensibilité particulaire pour évaluer tout signe de souffrance ou malaise de ces souris en présence de tumeur.
Infestation expérimentale de souris par la forme larvaire d’Echinococcus multilocularis
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit une injection intrapéritonéale de la forme larvaire d'Echinococcus multilocularis, puis développe dans l'abdomen une masse parasitaire qui entraîne une prise de poids et des difficultés de locomotion, avec un risque d'ulcération de la peau par frottement contre la cage. Toutes sont tuées pour récolter cette masse parasitaire, l'objectif étant de maintenir la souche au laboratoire et de produire du matériel pour des outils de diagnostic. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro n'existe et conclut qu'il est "nécessaire" d'utiliser la souris.
Objectifs
L’objectif du projet est de maintenir au laboratoire un isolat d’Echinococcus multilocularis sur hôtes intermédiaires. E. multilocularis est l’agent causal chez l’Homme de l’échinococcose alvéolaire, maladie rare mais mortelle si non traitée. La transmission à l’Homme se fait exclusivement par voie orale, suite à l’ingestion d’œufs de parasites présents dans l’environnement sur des végétaux souillés, au contact du sol contaminé mais aussi de manière indirecte par ingestion d’œufs manuportés après contact avec le pelage souillé de carnivores porteurs du parasite. Le nombre de cas humains diagnostiqués chaque année en France reste faible, cependant on note une augmentation au cours des dix dernières années de ce nombre qui est passé de 15 à 30 cas en moyenne par an. Le maintien en laboratoire d’isolats d’Echinococcus multilocularis sur hôtes intermédiaires nous permettra de disposer facilement d’un matériel parasitaire de bonne qualité. La maîtrise de l’infection des hôtes intermédiaires en captivité permettra : 1/ De fournir du matériel larvaire de référence pour la mise au point de nouveaux outils diagnostiques. 2/ De produire au niveau de la masse larvaire des protoscolex (forme initiale du futur ver qui se développera dans l’intestin des hôtes principaux).
Bénéfices attendus
L’ensemble des prélèvements récoltés permettra de produire du matériel de référence pour le développement d’outils de diagnostic qui contribueront à une meilleure connaissance de la répartition/ circulation des pathogènes étudiés et à une meilleure compréhension des mécanismes qui aboutissent à l’exposition de l’homme à ce parasite. Les protoscolex produits permettront de reproduire sur des renards en captivité le cycle parasitaire d’ Echinococcus multilocularis pour obtenir des vers adultes et des œufs de parasite.
Procédures
Les souris vigiles ne recevront qu'une seule injection intrapéritonéale (intervention ne prenant que quelques secondes) de la forme larvaire du parasite (0,5 ml) sans anesthésie préalable.
Impact sur les animaux
L'infestation par le parasite, entraine une prise de poids progressive des souris, en raison du développement de la masse parasitaire dans l’abdomen, qui à terme entraine des difficultés de mobilité/locomotion. Exceptionnellement, des cas d’ulcération cutanée liés aux frottements de l’abdomen sur les parois de la cage peuvent être constatés lors de la surveillance journalière. Dans ce cas, les animaux seront immédiatement mis a mort.
Devenir
L'ensemble des animaux sont mis à mort afin de récolter la massse paraistaire.
Remplacement
Il n'existe actuellement pas de méthode alternative in vitro pour produire des protoscolex en dehors de l’infection des hôtes intermédiaires.
Réduction
Le projet utilisera environ 60 souris par an, soit 300 sur 5 ans. Cela se justifie par un temps de developpement de la forme larvaire qui est de 5 mois minimum et par un succès du maintien de la forme productrice de protoscolex qui est de 66%. Ces paramètres nous obligent pour assurer le maintien des souches de répéter l’infestation tous les deux/trois mois sur des lots d’environ 10 souris. Les souris sont issues pour une part importante d'animaux commandés dans le cadre d'un projet concernant la détection d’agents de la menace dans des échantillons d’eau potable contaminée accidentellement ou intentionnellement. Ce type de projet n'étant mis en oeuvre que lors d'évènements de contamination, les souris commandées pour ce projet ne sont donc pas systématiquement utilisées.
Raffinement
Les souris seront surveillées tous les jours et bénéficieront d’un enrichissement (carton, abris plastique et cellulose, bâton de bois,..) dans les cages. Les animaux seront pesés mensuellement jusqu’à 4 mois puis à partir du 5eme mois les pesées seront hebdomadaires afin de contrôler si les animaux atteignent le poids limite de 80 gr. De la nourriture sera diposée au sein même de la cage en cas de problème d’accès à la mangeoire située sur la grille. Si toutefois, les souris montrent des signes de mal-être, des problèmes locomoteurs trop importants, alors les animaux seront mis à mort. L'observation d'une pathologie intercurrente qui ne peut être soignée (ou entraînant une douleur qui ne peut être contrôlée) entraîne la mise à mort compassionnelle de l'animal. De même, un point limite de temps a été fixé à 6 mois, point au-delà du quel les animaux sont mis à mort même si le poids limite n'a pas été atteint.
Choix des espèces
Les hôtes intermédiaires d'Echinococcus multilocularis sont les rongeurs sauvages et plus particulièrement Arvicola terrestris, communément appelé Campagnol terrestre ou encore Rat taupier. Comme il n'existe pas de méthode alternative in-vitro pour produire des protoscolex, il est nécessaire d'utiliser le modèle souris, pour obtenir du matériel parasitaire larvaire facilement utilisable pour le développement des outils diagnostiques et pour l’infestation des hôtes définitifs en captivité. Notre expérience a montré que le stade de développement n'avait pas d'influence sur la sensibilité du parasite et le developement de la forme larvaire. Les souris sont issues pour une part importante d'animaux commandés dans le cadre d'autres projets concernant la détection d’agents de la menace dans des échantillons d’eau potable contaminée accidentellement ou intentionnellement. Ce type de projet n'étant mis en oeuvre que lors d'évènements de contamination, les souris commandées pour ce projet ne sont donc pas systématiquement utilisées et ne sont donc entrées dans aucune procédure. Les animaux utilisés peuvent donc avoir des poids compris entre 20 et 30 grammes.
CIME – Caractérisation en Imagerie du Muscle squelettique de souris par Elastographie
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
20 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Elles subissent une imagerie échographique puis une IRM des pattes antérieures pour comparer les propriétés mécaniques des muscles de souris saines et de souris déficientes pour le gène KLF10. Le porteur souligne le caractère peu invasif de l'imagerie, l'anesthésie servant surtout à immobiliser l'animal, mais prévoit une mise à mort par dislocation cervicale sous anesthésie en fin de procédure. Il affirme qu'aucun modèle alternatif ne reproduit un muscle fonctionnel et que la souris est le seul animal porteur de cette déficience génétique.
Objectifs
Chez l’homme, le gène étudié a une influence majeure sur le développement et le fonctionnement du cerveau, du pancréas, des os ainsi que des muscles, du sein et des ovaires. Son expression anormale a une influence sur le développement de cancers, de maladies osseuses et de pathologies cardiaques. Toutefois, alors que fortement exprimé dans les muscles, son lien avec le fonctionnement musculaire reste aujourd’hui encore sous-étudié et incompris. Dans ce contexte, dans ce projet, nous comparons le développement des muscles chez des sujets sains avec des sujets chez qui le gène étudié ne s’exprime pas (lignées de souris présentant la déficience de ce gène) afin d’en isoler l’influence. La comparaison entre sujet sain et déficient s’effectuera alors grâce à des approches in vivo par imagerie médicales, par IRM et par ultrasons (approche nommée élastographie), afin de comparer les propriétés mécaniques des muscles des pattes antérieures. A l’exception de l’anesthésie, non utilisée chez les patients humains mais nécessaire pour immobiliser temporairement les animaux, ces approches in vivo, non invasives et sans douleur par imagerie ici adaptées aux petits animaux sont couramment utilisées dans différents services hospitaliers en routine clinique.
Bénéfices attendus
Le rôle du gène étudié a été mis à jour initialement dans les cellules osseuses. Compte tenu de l'avancée des découvertes actuelles, le gène KLF10 pourrait avoir une très grande importance dans de nombreuses maladies musculaires (telle que la myopathie de Duchenne caractérisée par des lésions musculaires importantes) et pendant la cicatrisation musculaire. La perspective de cette étude sera de caractériser le rôle étudié dans les pathologies musculaires pour aboutir à moyen terme à un protocole de diagnostic sans douleur basé sur l’imagerie médicale et à plus long terme à de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes incluses dans la procédure expérimentale effectuée successivement sur chaque animal : 1) Imagerie échographique des pattes antérieures de l’animal sur une machine commerciale clinique pour imagerie anatomique et mesure des caractéristiques mécaniques des muscles. (procédure de 30 minutes) 2) Installation dans un imageur IRM petit animal pour l'imagerie de l’anatomie, de l’orientation des fibres musculaires et des propriétés mécaniques des muscles par élastographie (procédure de 30 minutes). Ces acquisition seront effectuées sous anesthésie monitorée des animaux, en imageant deux sortes de muscles afin d’en dissocier les caractéristiques : un muscle aux fibres rapides et un muscle aux fibres lentes.
Impact sur les animaux
De par la nature minimalement invasive du protocole d'imagerie (au maximum insertion d'une aiguille d'acupunture), les effets indésirables correspondent exclusivement à un potentiel inconfort lié à l'anesthésie, incluant un possible refroidissement, et au potentiel stress pouvant être ressenti par l'animal avant expérimentation. Afin d'y remédier au maximum, une période d'acclimatation sera respectée, le milieu enrichi par du papier cardé, les armoires régulés en température et en humidité et un tapis chauffant sera utilisé pendant la durée totale de l’expérimentation. Les seuls effets indésirables notables sont liés à la souche utilisée. L’inhibition de ce gène est susceptible d’engendrer des changements structurels des muscles squelettiques tels que de l'hypertrophie, le passage de fibres à contractions lentes en fibres à contractions rapides ou encore des changements dans la masse musculaire.
Devenir
A l'issu de chaque procédure d'imagerie, les souris seront euthanasiées par dislocation cervicale sous anesthésie. Cette méthode sera appliquée en fin de procédure ou en cas d’atteinte des points limites. La vérification de la mort se fera par observation de l’arrêt respiratoire et cardiaque, ainsi que par observation de l’opacité des yeux.
Remplacement
Bien qu'un modèle alternatif tissulaire de muscle in vitro soit en cours de développement, il ne peut reproduire les phénomènes que nous souhaitons étudier. L’utilisation d’un animal est donc une nécessité et ne saurait être remplacé à l'heure actuelle.
Réduction
Nous utiliserons des tests statistiques nous permettant d’évaluer le rôle du gène étudié dans le fonctionnement du muscle. Le nombre d’animaux tient compte des besoins expérimentaux et statistiques tout en réduisant le nombre d’animaux au minimum.
Raffinement
Concernant les souris KLF10-KO, le phénotype ne présente aucune douleur/souffrance aux animaux. Toutes les souris seront acclimatées à l'animalerie 4 à 8 j avant le début des expérimentations. Les souris disposeront de nourriture et d’eau à volonté, avec un maximum de 2 animaux par cage. L’environnement est contrôlé (température et humidité), avec un éclairage artificiel avec photopériodes 7h-19h. Du papier cardé sera disposé dans les cages afin d'enrichir le milieu. Le jour de la procédure, les animaux seront anesthésiés individuellement par voie gazeuse. La profondeur de l’anesthésie sera évaluée par le réflexe palpébral. L’hypothermie due à l’anesthésie sera évitée grâce à un tapis chauffant pendant la durée totale de l’expérimentation. De l'ocrygel sera appliqué sur les yeux pour éviter leur dessèchement. Toute la procédure sera effectuée avec l'objectif de maximiser le bien-être des animaux et de limiter la souffrance et la détresse. Nous avons mis en place un suivi des animaux et des traitements de la douleur.
Choix des espèces
Il n'existe à l'heure actuelle aucune modèle alternatif permettant de reproduire un muscle fonctionnel (lent ou rapide). Nos précédentes études nous ont permis d'établir la robustesse et l'intérêt pour cette problématique de santé public de ce modèle de souris inhibant l'expression du gène étudié. La souris constitue aujourd'hui le seul animal présentant un modèle avec inhibition de l'expression de ce gène. Les tests seront effectués sur les muscles squelettiques de souris adultes (3 mois, phénotype non dommageable dans cette tranche d’âge). Ce stade a été choisi pour rester dans la continuité de précédents travaux déjà publiés. Un des objectifs majeurs de nos travaux est de développer un modèle numérique du muscle de souris sain et avec déficience du gène étudié (modèle essentiellement basé sur les données acquises par imagerie médicale) pour la compréhension puis le diagnostic des effets de ce gène.
Formation aux techniques de prélèvement et d’injection
- Formation professionnelle
Rats : 600
1 200 animaux non-humains, 600 souris et 600 rats, vont être utilisés dans des procédures classées sans réveil, pour former le personnel aux gestes de prélèvement et d'injection. Chaque animal peut subir jusqu'à deux voies de prélèvement et deux voies d'injection, avec un maximum de trois essais infructueux par méthode, avant d'être tué au CO2. Le porteur présente cette formation comme un moyen d'améliorer le "bien-être" animal et la fiabilité des résultats, et prévoit d'utiliser des animaux de réforme voués à l'euthanasie. Il affirme que ces gestes ne peuvent être appris de façon réaliste sur simulateur et juge l'usage de l'"organisme entier" incontournable.
Objectifs
Les mauvais gestes de prélèvement ou d'injection chez les petits animaux peuvent engendrer des dommages ou du stress pour l'animal. Ces perturbations peuvent avoir un impact significatif sur le bien-être de l’animal et sur la valeur scientifique des résultats. L’objectif de ce projet est d'assurer une formation continue de qualité pour notre personnel ou utilisateurs afin d'améliorer le bien-être animal, de diminuer le nombre d'animaux utilisés dans les différents projets et de contribuer au bon déroulement des protocoles expérimentaux.
Bénéfices attendus
Ce projet fait appel à différentes procédures expérimentales à visée éducative. Il a pour but de raffiner les procédures de prélèvement et d'injection afin d’éviter la souffrance des animaux, de réduire le nombre d’animaux et d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles.
Procédures
Les injections (per os - gavage, intraveineuse directe, intrapéritonéale, sous cutanée) seront faites sur animaux vigiles (rat et souris). Une anesthésie générale à base d’Isoflurane (4% pour induction et entre 1.5 à 2.5% pour le maintien) et une analgésie à base de buprénorphine (0.05mg/kg pour les rats et 0.1mg/kg pour les souris 30 minutes avant les manipulations) seront utilisées pour tous types de prélèvements sanguins. Nous prévoyons au maximum deux voies de prélèvements et deux voies d’injection par animal. Le nombre d’essai infructueux ne dépassera pas 3 par méthode. Le temps de manipulation pour chaque animal est estimé à 5 minutes. Après quoi, l’assistance de l’encadrant est demandée pour effectuer un dernier geste technique. Le volume total des prélèvements/animal ne dépassera pas 10 % du volume sanguin total (souris et rat).
Impact sur les animaux
Les injections seront faites avec du sérum physiologique au volume adapté au poids de l’animal (stérile, isotonique, ph physiologique et réchauffé) qui ne cause aucune douleur pour les animaux. Pour les prélèvements le nombre d’essai devrait se limiter à trois (ponctions). Par la suite l’assistance de l’encadrant doit être demandée. L’arrêt de saignement doit être assuré avant de retourner l’animal dans sa cage. Dans le cas d'une mauvaise manipulation, l’encadrant jugera du besoin de remplacement de l’animal, ou le cas échéant si un point limite est atteint de la mise à mort de l’animal.
Devenir
A la fin de chaque séance de formation, les animaux ayant subi des interventions d’injection et/ou de prélèvement ne seront pas conservés en vie pour éviter des souffrances inutiles, ils sont mis à mort par CO2.
Remplacement
L’apprentissage des procédures de prélèvement et d’injection chez les petits animaux comme la souris et le rat ne peut être simulée de façon réaliste et didactique. En outre, il n’est pas possible d’apprendre à faire par des prélèvements rétro-orbitaires ou sous maxillaires sur des vaisseaux artificiels. L’usage de l’organisme entier est incontournable.
Réduction
Les études statistiques requises habituellement dans les études scientifiques ne peuvent pas être appliquées car le projet est pour but éducatif. Le nombre des animaux est évalué en fonction du nombre des participant à cette formation. Pour réduire le nombre d’animaux commandés, nous utiliserons des souris et des rats provenant de notre établissement (animaux de réformes ou de génotype non désirés destinés à l’euthanasie).
Raffinement
Avant les procédures, Les animaux sont hébergés en groupes sociaux, dans des environnements enrichis par la présence de tunnel en carton pour les rats, des maisonnettes en plastique et dôme pour les souris, au sein d’une animalerie exempte de pathogènes et dont les paramètres physiques et sanitaires sont strictement contrôlés. L'alimentation et l'eau seront distribué à volonté. Les injections seront faites avec du sérum physiologique qui sera réchauffé à l’aide d’un bain-marie ou tapis chauffant afin d’éviter la diminution de la température corporelle lors de l’administration.
Choix des espèces
Notre animalerie héberge principalement des rats et souris. La majorité des demandes de travaux pour les procédures d’injection et de prélèvement dans notre établissement utilisateur concernent principalement les deux espèces souris et rat. Afin de rentabiliser le nombre de souris, nous allons utiliser des souris de réforme en provenance de notre établissement qui doivent être mise à mort : souris en fin de reproduction, ou souris sauvage issus des différents accouplements des lignées transgéniques (2-3 mois). Dans le but de faciliter la contention, manipulation et injection pour les participants, nous utiliserons des rats adultes de 300 à 350 g commandés chez un fournisseur agréé.
Système Respiratoire
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Rats : 3000
Cochons d'Inde : 2000
5 500 animaux non-humains vont être utilisés, 3 000 rats, 2 000 cobayes et 500 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal est placé plusieurs heures dans une chambre de pléthysmographie, reçoit une substance à tester, parfois après pose chirurgicale d'un cathéter dans la veine jugulaire, avant un prélèvement de sang terminal. Le porteur mène ces tests de pharmacologie de sécurité respiratoire comme prérequis réglementaire à la mise sur le marché de médicaments, et prévoit de tuer les animaux prélevés ou exposés à des substances mal connues, les autres cobayes étant remis en stock. Il affirme que ces effets sur la fonction respiratoire de l'animal vigile ne peuvent être observés par des méthodes alternatives.
Objectifs
Ce projet permet l'évaluation de l'effet des substances sur le système respiratoire: effet secondaire dans le contexte de la pharmacologie de sécurité ou modèle d'efficacité tel que des modèles d'asthme par exemple. L’objectif du projet est d’étudier les effets pharmacologiques principaux des substances étudiées, par rapport aux cibles thérapeutiques visées et d’établir le profil de sécurité de nouvelles substances médicamenteuses avant leur passage chez l’homme, et ce dans le cadre des recommandations européennes, américaines ou japonaises en vue de l’obtention des autorisations de mise sur le marché. Les tests utilisés dans ce cas sont des modèles prédictifs pour l’évaluation des risques au niveau du système respiratoire chez l’animal conscient et non restreint. La substance est généralement administrée à dose unique. Les études des effets de substances sur la fonction respiratoire sont réalisées par pléthysmographie, principalement chez le Rat, le Cobaye ou la Souris. Les tests décrits dans l’ensemble des procédures utilisées dans ce projet ont été caractérisés de façon extensive dans la littérature scientifique et sont mis en œuvre au sein du laboratoire. Par ailleurs, la méthode de pléthysmographie peut également être un outil de choix pour l’étude de la fonction respiratoire sur des modèles animaux physiopathologiques tels que les souris transgéniques ou des modèles de bronchoconstriction ou d'asthme chez le Rat, le Cobaye ou la Souris. L’intérêt sociétal est évident puisqu’il s’agit de prérequis réglementaires pour l’enregistrement de nouveaux médicaments. Les documents réglementaires (CPMP, FDA et MHW) s’accordent pour considérer le système respiratoire comme une des fonctions vitales à explorer dans le cadre des études de pharmacologie de sécurité (ICH S7A guideline, 2001).
Bénéfices attendus
Ces modèles seront mis en place et utilisés afin de tester l’efficacité des médicaments et de s’assurer qu’ils n’induisent pas d’effets secondaires ou inattendus. Ils entrent comme prérequis règlementaires pour obtenir les autorisations de commercialisation des nouveaux médicaments. Avant les tests sur l’animal, les produits sont généralement testés et présélectionnées avec attention in vitro. Néanmoins, les procédures utilisées dans ce projet ont été étudiées attentivement et caractérisées de façon extensive par une bibliographie approfondie. Ainsi, les techniques utilisées dans ce projet ont été optimisées, afin d’assurer un maximum de bien- être pour l’animal dans le strict respect des 3Rs.
Procédures
Lors l'expérience, les animaux sont pesés puis installés dans la chambre de pléthysmographie (un animal par chambre) pendant une durée de 3 heures (temps d'habituation et de stabilisation). Ils sont ensuite sortis de la chambre, administrés puis remis dans la chambre. Pour certaines administrations en intraveineuse, les animaux subissent une chirurgie de courte durée pour la pose d'un cathéter au niveau de la veine jugulaire. Cette intervention est réalisée quelques jours avant le test. A la fin de l'expérience, les animaux sont observés. Un prélèvement de sang terminal est réalisé soit au niveau de la veine sublinguale sur animaux vigiles, soit en intracardiaque sur animaux anesthésiés de façon à pouvoir effectuer les analyses nécessaires sur les mêmes lots. Cela permet de ne pas inclure des animaux satellites pour la vérification de paramètres complémentaires.
Impact sur les animaux
Il est possible de choisir des doses efficaces qui ne présentent pas d’effet sur l’animal. Il est également à noter que des effets toxiques majeurs ne sont pas attendus. A ce stade du développement du médicament, il est usuel d’avoir déjà des notions de toxicité des composés. Il n’est donc pas attendu de sévérité forte liée au médicament. Une procédure spécifique est toutefois présente dans ce dossier pour prendre en compte ce cas rare ou lorsque les prélèvements vivo sont importants. La pléthysmographie corps entier permet de suivre les paramètres respiratoires sur plusieurs heures sur l’animal vigile en leur laissant une liberté de mouvements.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, s’il y a un prélèvement, les animaux sont tous sacrifiés. S’il n’y a pas de prélèvement les animaux ayant reçu des substances dont l’effet à long terme n’est pas connu sont sacrifiés. Les animaux n’ayant pas reçu de substances dont l’effet à long terme n’est pas connu sont remis en stock.
Remplacement
L’impact de substances pharmacologiques sur les paramètres respiratoires des espèces choisies est prédictif de leurs effets chez l’Homme. De plus, le choix des espèces est basé sur la bibliographie scientifique, les modèles expérimentaux étant largement décrits chez le rat, la souris et le cobaye. Les tests/modèles que nous souhaitons développer et valider dans ce projet ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car ils impliquent l’observation des effets de substances pharmacologiques sur la fonction respiratoire des animaux vigiles. Les techniques, décrites et validées dans ce projet, sont utilisées dans divers modèles animaux qui ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car ils impliquent l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement, le système immunitaire, les paramètres physiologiques, le métabolisme ou l’interaction entre différents organes ou systèmes.
Réduction
Huit animaux par groupe sont classiquement inclus dans ces expériences. Les analyses de puissance ne sont pas réalisées car il serait nécessaire de générer de nombreuses études. Si cela est pertinent et afin de réduire le nombre d’animaux, tous les prélèvements d’échantillons biologiques seront réalisées à la fin des évaluations pharmacologiques (et non sur des animaux surnuméraires satellites). Prises dans leur ensemble, ces mesures tendent à limiter la variabilité des mesures. Dans le but de réduire le nombre d’animaux (dans l’application de la règle des 3R), certains animaux peuvent être réutilisés à la stricte condition qu’ils n’aient pas subis de procédures sévères et après accord du vétérinaire.
Raffinement
Un soin particulier dans le raffinement des méthodes est assuré et garantit l’utilisation systématique du modèle apportant le maximum de réponses scientifiques et le minimum de souffrance pour l’animal. Dans le cadre du projet, les mesures de raffinement qui s'intègrent dans la règle des 3Rs, vont consister en un suivi des points limites permettant de sacrifier précocement tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids, des yeux, la posture, les réactions de l'animal quand il est approché ou stimulé, la respiration, l'appétit, l'état d'hydratation, les tremblements ou convulsions), afin d’assurer d’une part, un bon suivi des animaux et d’autre part, une fin sans souffrance ou angoisse lorsque nécessaire. Les méthodes d’euthanasie choisies, le cas échéant, sont sélectionnées pour supprimer toute forme d’angoisse, de stress ou de douleur. .). De plus, les animaux sont manipulés fréquemment et il est mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de litière, objet de nidification, objet à ronger ou à mastiquer, présence de congénères. Prises dans leur ensemble, ces mesures tendent à limiter la variabilité des mesures.
Choix des espèces
Principalement rongeurs (rats, souris, cobayes) sevrés, âge variant entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique Les études des effets de substances sur la fonction respiratoire sont réalisées par pléthysmographie, principalement chez le Rat, le Cobaye ou la Souris. Les documents réglementaires (CPMP, FDA et MHW) s’accordent pour considérer le système respiratoire comme une des fonctions vitales à explorer dans le cadre des études de pharmacologie de sécurité (Touvay et le Mosquet, 2000 ; ICH S7A guideline, 2001). Cette technique a montré toute sa pertinence pour détecter les effets broncho-stimulants de nouvelles substances qui augmentent la fréquence respiratoire et la ventilation/minute (De Sanctis et al., 1991) ou bien des effets broncho-constricteurs allergiques ou non-allergiques en augmentant le paramètre de pause augmentée, pris comme index d'obstruction des voies aériennes chez le Rat (Kirschvink et al., 2005), la Souris (Delorme and Moss, 2002; Hamelmann et al., 1997) et le Cobaye (Chong et al., 1998) ou d'asthme chez le Rat, le Cobaye ou la Souris (Murphy, 2003)..
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Ouistitis et tamarins : 106
Macaques à longue queue : 136
402 animaux non-humains vont être utilisés, dont 106 ouistitis et 136 macaques infectés par la tuberculose en souffrance modérée, et 160 souris en souffrance légère. Les primates sont exposés à la bactérie par aérosol sous anesthésie, puis suivis par imagerie, prélèvements sanguins et biopsies pulmonaires, tandis que les souris servent à mettre au point l'exposition par aérosol. Le porteur prévoit de tuer la plupart des animaux pour analyser leurs tissus, une partie des contrôles et des groupes traités étant réutilisée, retournée à l'élevage ou adoptée. Il affirme que seuls les primates non-humains reproduisent les formes de la maladie observées chez l'humain et présente le recours à la souris comme un moyen de ne pas augmenter le nombre de primates.
Objectifs
Ce projet a pour but de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques pour l’Homme chez le primate non-humain (PNH) infectés par la bactérie Mycobacterium tuberculosis (Mtb) responsable de la Tuberculose afin d’établir un traitement assurant une guérison durable, sans rechute. Il vise également à tester différentes stratégies vaccinales conférant une meilleure protection que le vaccin actuel (BCG, Bacille de Calmette et Guérin) contre les formes pulmonaires chez l’adulte.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme : Ce projet permettra d’implanter en France un modèle préclinique d’infection tuberculeuse chez le PNH reproductible et fiable pour l’évaluation de nouveaux traitements contre la tuberculose. Ce projet va permettre de tester l’efficacité de plusieurs traitements en court de développement par des groupes pharmaceutiques de façon accélérée (en quelques semaines). Il va permettre une sélection rapide des traitements prometteurs à tester ensuite en clinique. Nous espérons ainsi aider au développement de nouveaux traitements plus efficace que le celui de référence (combinaison de 4 antibiotiques administrés pendant 6 mois) notamment contre les souches résistantes aux antibiotiques. Le modèle préclinique permettra également de tester des nouvelles stratégies vaccinales, leur aptitude à induire une réponse immunitaire spécifique et à protéger d’un challenge infectieux. L’efficacité, en comparaison au vaccin déjà existant Bénéfices à long terme : Nous espérons identifier à posteriori des biomarqueurs prédictifs de l’efficacité d’un traitement/vaccin contre la tuberculose, en se basant sur les données accumulées lors des tests des différentes molécules chez le PNH Ce projet va nous permettre d’avoir un modèle d’infection tuberculose bien connus et maitrisé afin de réponse à d’autres besoins (question sur la physiopathologie de l’infection, test de molécules dans le cadre d’autre programme…)
Procédures
Les animaux seront exposés à une souche de mycobactérie par les voies respiratoires sous anesthésie générale qui durera au total 30 minutes (tous les animaux sauf les animaux contrôles). Les ouistitis et les macaques auront des séance d’imagerie non invasive sous anesthésie générale pendant 1h 2 fois par mois. Les ouistitis et les macaques auront des examens cliniques sous anesthésie générale 1 fois par semaine ou 1 fois toutes les 2 semaines, selon les besoins. Ils seront également pesés 1 fois par semaine (obligatoire pour les ouistiti) ou 1 fois toutes les 2 semaines (macaques). Les prélèvements sanguins, de fluides et tissulaires se feront sous anesthésie générale de 20 minutes chez le macaque et les prélèvements sanguin en vigile chez le ouistiti (durée de l’intervention 20 minutes maximum). Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire (7.5% de la volémie sanguine totale/semaine maximum), 1 à 2 fois/semaine. Les macaques auront également des prélèvements de fluides au niveau du tractus respiratoire (lavages ou écouvillonnages) une semaine sur 2 à minima sous anesthésie générale de 20 minutes. Des prélèvements de muqueuses au niveau des organes cibles (ex : biopsies pulmonaire) pourront également être effectués chez le macaque, leur nombre sera de 4 maximum par animal au cours de toute l’étude, la taille de la biopsie sera de 1 à 2mm3, ces biopsies seront espacées au minimum de 2 semaines entre chaque site par site.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles chez les PNH infectés par Mtb sont la perte de poids, et les troubles respiratoires potentiellement induit par la progression de la maladie. Ces paramètres seront suivis grâce à des grilles de scoring qui permettent de définir le stade de la maladie à l’aide d’un système de note, afin d’évaluer et de limiter la souffrance. Tous les animaux seront surveillés quotidiennement et peser de façon hebdomadaire (ouistiti) ou bi-mensuelle (macaque) pour suivre de près la perte de poids. Les prélèvements sanguin ou tissulaire sur les macaques sont réalisées sous anesthésie générale, il est possible que les prélèvements tissulaires entrainent une légère inflammation/irritation, ce qui sera pris en charge sur l’avis du vétérinaire. Les ouistitis seront manipulés vigiles pour les examens, les prises de sang et traitements, ce qui pourrait induire un stress. Les sessions d’imagerie non invasive et les examens cliniques se feront sous anesthésie générales pour les ouistitis et les macaques. Les macaques seront hébergés en individuel contigu après infection, pour limiter le stress pendant cette période, l’hébergement sera contigu (conservation contact physique par le haut de la cage et sensoriel par la mise en place de plaques translucides entre les cages latérales, et cages face à face séparées d’environ 2m). Aucunes nuisances ne sont attendues chez la souris.
Devenir
Procédure 1 : Les animaux non infectés du groupe contrôle (n=4 animaux par espèce) seront gardés en vie avec avis du vétérinaire et pourront être utilisés dans la procédure 2 et 3 du projet ou inclus dans d’autres projets compatibles avec la procédure subie dans notre projet, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Procédure 2 : 2 groupes de 6 animaux traités par espèces pourront être gardés en vie à la fin de l’étude afin d’étudier les délais de rechute potentielle à la fin du traitement, en comparaison au traitement de référence, sur avis du vétérinaire. Procédure 3 : tous les animaux seront euthanasiés afin d'accéder au compartiments tissulaires et d'évaluer de façon approfondie la réponse immunitaire et l'efficacité thérapeutique des molécules testées. En effet les modèle de PNH présentent l’avantage de pouvoir accéder aux tissus, et donc de répondre à des questions, ce qui est impossible chez les patients. Ces analyses offrent la possibilité d’explorer et d’expliquer les mécanismes impliqués dans le succès d’un traitement Procédure 4 : tous les animaux seront euthanasiés après l’exposition bactérienne par voie aérosol afin de pouvoir prélever les organes cibles de la tuberculose (poumons) pour énumérer les bactéries les ayant atteint.
Remplacement
L’infection par la bactérie Mtb et les manifestations cliniques de la maladie sont complexes et mettent en jeu un grand nombre d’acteurs tissulaires, cellulaires et moléculaires qui sont présents uniquement dans un modèle in vivo de l’infection. Il n’existe pas, à ce jour, de modèle équivalent in vitro ou in silico.
Réduction
Dans chaque procédure le nombre d’animaux a été réduit au minimum tout en permettant d’obtenir des résultats robustes et fiables. Une formule mathématique prenant en compte les différents paramètres important est utilisée pour calculer la taille des groupes expérimentaux. Elle offre le meilleur ratio de probabilité de réussite dans la comparaison des groupes de petits échantillons.
Raffinement
Des protocoles d’analgésie ont été définis et validés par l’équipe vétérinaire afin de minimiser la douleur à chaque intervention et pour chaque espèce. Les hébergements en individuel sont limités au maximum, uniquement les macaques seront hébergés en individuel contigus uniquement après la phase d’infection. Cet hébergement individuel contigu permet des interactions sociales (conservation contact physique par le haut de la cage et sensoriel par la mise en place de plaques translucides entre les cages latérales, et cages face à face séparées d’environ 2m). L’enrichissement sera augmenté (distribution 2 fois par semaine d’enrichissements destructibles au lieu d’1). Les interventions par chirurgie mini-invasive, ciblant des organes et tissus préalablement identifiés par imagerie médicale seront privilégiées afin de raffiner les méthodes expérimentales employées et ainsi réduire la douleur postopératoire. Grâce à l’utilisation de différentes techniques d’endoscopie (bronchoscopie) les tissus cibles seront prélevés avec précision en un nombre réduit d’incisions. Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire. En cas d’apparition de signes locaux suites aux prélèvements, un traitement symptomatique local pourra être instauré après examen par le vétérinaire. ( Pour les prélèvements des fluides bronchiques une attention sera portée aux animaux lors de ce geste. Un anesthésique local sera utilisé lors de l’intubation et les animaux seront étroitement surveillés jusqu’à leur réveil. Lors des séances d’imagerie in vivo, l’animal sera placé sur un matelas chauffant avec un maintien hydrique et ses constantes biologiques seront surveillées (température, saturation de l’oxygène, fréquence respiratoire, coloration des muqueuse). Chez le ouistiti la glycémie sera également surveillée. Si l’animal présente des signes cliniques (difficultés respiratoires, vomissement, tachycardie, arythmie, hypoglycémie) avant ou lors de la séance d’imagerie, la session sera interrompue. Le suivi des animaux et le signalement au vétérinaire s’effectuera suivant la grille d’évaluation des points limites présentés en annexe. Si l’animal montre des signes de douleur trop importante, un traitement symptomatique pourra être mis en place par le vétérinaire responsable. Si l’état général de l’animal ne s’améliore pas malgré la prise de mesure, alors l’euthanasie de l’animal sera envisagée.
Choix des espèces
Plusieurs modèles animaux sont utilisés pour étudier l’infection tuberculeuse mais aucun de ces modèles ne permet de reproduire les différents types d’évolutions de la maladie (latente et active) et les lésions anatomopathologiques caractéristiques observées chez l’Homme. Les PNH infectés par Mtb sont les seuls modèles qui développent différents types d’infections (active, chronique) et reproduisent les lésions observées chez l’Homme. Grace à sa petite taille, le ouistiti sera utilisé en priorité pour évaluer l’efficacité de nouveaux traitements. Le macaque permettra de caractériser les réponses immunitaires et la pharmacocinétique des molécules sélectionnées. Sur les conseils de nos collaborateurs, les souris seront utilisées pour le développement de l’exposition bactérienne par voie aérosol afin de ne pas augmenter le nombre de PNH utilisés. Nous n’avons pas d’autres alternatives car il n’existe pas de système in vitro pouvant mimer une respiration et estimer la relation : concentration de mycobactérie dans le nébuliseur/nombre de mycobactérie atteignant les poumons de l’animal. Les objectifs du projet sont de développer un modèle d’infection par la tuberculose proche de l’infection chez l’Homme puis d’étudier l’efficacité de nouveaux traitements et la protection par des candidats vaccins contre la mycobactérie tuberculeuse. Le système immunitaire et la réponse vaccinale évoluent en fonction du stade de développement et de l’âge des animaux. Les Thérapies et les candidats vaccins étudiés pourront faire l’objet d’essais cliniques chez l’adulte, il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal adulte (système immunitaire « mature »). Ainsi tous lesanimaux entrant dans le projet seront adultes (250 à 500 grammes chez le ouistiti et environ 2,5 à 8 kg chez le macaque cynomolgus) : Suivant l’âge, la dominance et le sexe des animaux il y a de fortes variation du poids des animaux. Nous effectuons toujours une randomisation des animaux entre les différents groupes suivant leur poids afin de contrôler ce paramètre dans les études. Concernant les souris, des animaux adultes seront également utilisés (6 à 8 semaines), une répartition aléatoire des animaux sera effectuée pour constituer les différents groupes.
Conséquences de facteurs environnementaux sur la pression artérielle chez la souris
- Enseignement supérieur
Gardées vivantes à l'issue pour être réutilisées dans un autre projet pédagogique après un mois de repos, 48 souris vont être utilisées pour former des étudiants, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Lors de l'une de ses deux séances, chaque souris est exposée cinq minutes à une lumière stroboscopique, à une odeur et à du bruit, des stimuli que le porteur décrit comme "désagréables" et associés à une "angoisse légère". Sa pression artérielle est mesurée par un manchon gonflable sur la queue, éveillée puis sous anesthésie légère, avec une contention que le porteur dit "elle-même source d'angoisse pour les animaux", d'où deux semaines d'habituation à la boîte de contention, récompensée par des céréales. Pour justifier le choix de l'espèce, il se contente d'écrire que la souris, "faisant partie des animaux de laboratoire couramment utilisés", "s'impose pour la formation des futurs chercheurs".
Objectifs
Cette manipulation vise à approfondir la formation sur la pression artérielle acquise préalablement in silico par un logiciel de simulation expérimentale. En effet, elle a pour but de prendre en compte les paramètres environnementaux, souvent négligés, comme facteur pouvant influencer la pression artérielle et le pouls qui seront les paramètres mesurés. La lumière stroboscopique, l’odeur et le bruit constitueront les facteurs environnementaux pris en compte. Les animaux seront exposés à ces facteurs pendant des temps très courts. La pression artérielle sera mesurée par une méthode non invasive grâce à un manchon gonflable placé sur la queue, associé à un capteur de pouls (équivalent du sphygmomanomètre ou brassard gonflable avec manomètre et stéthoscope utilisés chez l’Homme). Une deuxième mesure sera réalisée après une anesthésie légère permettant aux étudiants de voir les conséquences de cette pratique courante sur les paramètres évalués. Pour la mise en place de cette mesure, les animaux suivront une période préalable de deux semaines d’habituation associée à une récompense. Les animaux seront stabulés par 3 dans une cage enrichie en copeaux de cartons, dôme et tunnel. Les limites de ces manipulations seront définies par des signes tels qu’une agitation importante, une agressivité, une diminution de la ventilation, une prostration. Dans ce cas l’animal ne sera plus manipulé. Un nombre total de 48 souris sur 2 ans seront manipulées. A la fin de la procédure, les animaux seront gardés en vie pour un autre projet pédagogique.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de montrer que des variations environnementales peuvent influencer des paramètres physiologiques tels que la pression artérielle, elle-même sous la dépendance du rythme cardiaque. Ces modifications observées sont annihilées par l’anesthésie légère. Cette manipulation vise à approfondir la formation sur la pression artérielle acquise préalablement in silico par un logiciel de simulation expérimentale ainsi que le soin à apporter à l’environnement pour toute manipulation d’animaux. Ainsi ces observations seront ensuite réinvesties dans un second protocole d’étude comportementale face à des facteurs environnementaux nouveaux. Ce dernier fait l’objet d’une demande d’autorisation (2021111201246907).
Procédures
Mesure de pression artérielle et rythme cardiaque sur animaux vigiles, durée de 5 minutes Exposition à une variation de facteurs environnementaux, durée 5 min, une fois. Anesthésie légère
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à des stimuli désagréables (odeurs, lumière et bruits) qui seront brièvement associés à une angoisse légère. Durant la stimulation et la mesure de pression artérielle, une vigilance particulière sur les modifications de comportement sera portée. Les limites de ces manipulations seront définies par des signes tels qu’une agitation importante, une agressivité, une diminution de la ventilation, une prostration. Dans ce cas l’animal ne sera plus manipulé et remis en cage sous surveillance. Le calme dans les salles de manipulation tant au bruit de fond sonore qu’aux mouvements des personnes fera l’objet d’une attention particulière.
Devenir
Les animaux sont gardés vivants pour un seconde période de manipulation à une semaine d'intervalle dans le même projet avec inversion des statuts des souris : les contrôles deviennent les animaux exposés à des variations de facteurs environnementaux et réciproquement A la fin du projet, les animaux seront réutilisés pour autre projet après un repos d’un mois.
Remplacement
L’acquisition des connaissances pratiques et théoriques sur la pression artérielle et de sa régulation ont été effectuées préalablement à partir d’un logiciel de simulation. Ce dernier aborde la régulation chimique et nerveuse de la pression artérielle sans aborder l’influence de modifications environnementales sur ce paramètre.
Réduction
Une seule souris sera manipulée par poste d’expérimentation comprenant par 4 personnes. Les manipulations seront renouvelées au cours d’une autre séance dans un délai minimum de 72h avec inversion des statuts : les sujets contrôles de la 1ère séance deviendront les sujets soumis à une variation de l’environnement et réciproquement. Tous les résultats des mesures de pression artérielle et de rythme cardiaque seront mis en commun afin d’augmenter la valeur statistique de l’expérimentation tout en réduisant le nombre d’animaux.
Raffinement
LLa mesure de la pression artérielle nécessite l'immobilisation des animaux. Cette contention est elle-même source d’angoisse pour les animaux. Durant une période de 2 semaines les souris seront habituées aux manipulations nécessaires aux mesures de la pression artérielle et du pouls. Cette habituation sera réalisée par le zootechnicien et le porteur du projet. Elle comprend : •la préhension, •l’entrée dans une boite de contention, •puis une contention progressive à raison d’1 minute supplémentaire tous les deux jours jusqu’à un maximum de cinq minutes, durée correspondant au temps de la mesure de la pression artérielle et du pouls). •Après chaque manipulation la souris recevra une récompense (céréales) afin d’établir le renforcement positif et non une sensibilisation. Les animaux seront stabulés par 3 dans une cage enrichie en copeaux de cartons, dôme et tunnel. Ce dernier présente l’avantage de mimer la forme de la boite de contention. Les animaux sont transportés en salle de manipulation 2h avant l’expérimentation, période d’acclimatation à ce nouvel environnement. Une démonstration de la préhension sera rappelée aux étudiants suivie de la contention associée à la mise en place du manchon de queue et du capteur de pouls. Le temps séparant la mesure sur l’animal vigile puis le même animal anesthésié sera de 45 minutes, temps nécessaire à la disparition des effets dus à la 1ère manipulation. Par séance, 2 souris en plus des 4 manipulées resteront en cage dans le cas où des souris manipulées montreraient des signes d’angoisse aigüe justifiant de l’arrêt de leur manipulation. Grace à la stigmatisation individuelle des souris, un programme de rotation est mis en place pour que chaque animal bénéficie d’un repos de 72h entre 2 séances.
Choix des espèces
La souris faisant partie des animaux de laboratoire couramment utilisés, le choix de cette espèce s’impose pour la formation des futurs chercheurs. Animaux calibrés de 30g
Evaluation in vivo de l’efficacité anticancéreuse des gels à base de nanomédicaments véhiculant des dérivées de la doxorubicine et de la vitamine E pour le traitement du glioblastome
- Recherche fondamentale
- Oncologie
187 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit deux chirurgies du crâne, une greffe de tumeur cérébrale puis une résection, avec administration locale d'un gel de nanomédicaments dérivés d'un anticancéreux. Le porteur décrit une craniotomie sous anesthésie, un risque d'hémorragie pendant la résection et un suivi jusqu'à l'atteinte de points limites, les souris sans signe à 120 jours étant considérées comme "guéries". Il affirme qu'aucune alternative ne reproduit les interactions entre l'organisme et la tumeur, et retient la souris pour comparer ses résultats à la littérature.
Objectifs
Le glioblastome est une tumeur cérébrale dont le pronostic est très péjoratif avec une survie médiane de 15 mois malgré un traitement combinant chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie, ce qui nécessite de trouver rapidement de nouvelles solutions thérapeutiques. Deux facteurs importants limitant l’efficacité des agents anti-cancéreux dans le cadre de la prise en charge du glioblastome sont : (i) la barrière hémato-encéphalique (BHE), qui limite l’accès des molécules thérapeutiques au niveau de la tumeur, et (ii) la présence de cellules tumorales infiltrantes et chimiorésistantes. Après résection chirurgicale et traitement, la totalité des patients développe des récidives tumorales très agressives qui se forment, dans le 90% des cas, à quelques centimètres des bords de la résection chirurgicale. Il a été récemment émis l’hypothèse que les réponses physiologiques du cerveau après résection chirurgicale peuvent créer un microenvironnement qui favorise la formation des récidives tumorales locales. Parmi les stratégies qui ont été développées pour contrecarrer les effets dévastateurs du GBM, deux sont particulièrement prometteuses : la délivrance locale d'agents chimiothérapeutiques (grâce aux implants, gels, pâtes) et l'utilisation des nanomédicaments. La première approche permet d'obtenir des concentrations thérapeutiques au site d'action en contournant les barrières du système nerveux central et de libérer le médicament de manière contrôlée pendant une longue période. La deuxième approche utilise des vecteurs de médicaments de dimensions nanométriques afin de protéger la molécule active, de cibler les cellules tumorales, de contourner les mécanismes de résistance et de réduire les effets secondaires.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de vérifier l’efficacité anticancéreuse d’un nouveau traitement local à base de nanomédicaments véhiculant des dérivées de l’agent chimiothérapeutique Doxorubicine et de la vitamine E pour le glioblastome. L'étape de validation in vivo est indispensable avant toute évaluation clinique chez le patient. Il n’existe à l’heure actuelle, aucune autre méthode qui pourrait se substituer à l’expérimentation animale dans ce domaine.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux chirurgies (1) greffe tumorale ; 2) résection tumorale/ou de tissu sain et administration locale d'un traitement). Certains d'entre eux (lot 2) subiront des prélévements sanguins (max 150 µl par semaine) en retro-orbitaire à l’aide des micro-tubes à hématocrite (64 µl ; Vitrex Medical) sous anesthésie halogénée isoflurane (induction en cage à induction à 5%, phase de maintien à 1.5%) juste avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Les nuisances anticipées dans ce projet concernent la greffe intracérébrale et la résection chirurgicale. Les animaux seront soumis à une craniotomie, sous anesthésie générale. Les sources de stress potentielles avant/pendant l’acte chirurgical sont l’induction anesthésique, la mise en place sur cadre stéréotaxique, l’incision de la peau et le réveil. Un anesthétique local sera administré en sous-cutanée au point d’incision. Une surveillance anesthésique continue sera effectuée : fréquence respiratoire, type de respiration, réflexes, réponse à un stimulus douloureux. La résection peut induire des hémorragies locales, qui seront contrôlés par l'insertion de triangles hémostatiques dans la cavité de résection jusqu'à ce que le saignement s'arrête. La durée de la procédure n’excèdera pas les 30 minutes et le crâne sera maintenu humide avec du sérum physiologique stérile pendant l'opération. A la suite de l’intervention chirurgicale, chaque animal restera sous lampe chauffante infrarouge jusqu’à son réveil pour éviter l’hypothermie induite par l’anesthésie. La limitation partielle des mouvements de la tête à cause des points de suture peut créer une nuisance aux animaux en post-opératoire et jusqu’à la cicatrisation, mais ne limite pas généralement leur accès à l’eau et à la nourriture. Tous les animaux seront suivis quotidiennement (week-end compris) avant, durant et après les chirurgies pour s'assurer de leur bien-être et de l'absence de souffrance (en regardant, par exemple, leur consommation d'eau et de nourriture, la locomotion et la construction de nids suite à la chirurgie).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Les souris du lot 1 sont soit gardés en vie jusqu’à que l'un des points limites sera atteint (normalement quelques semaines/mois après la résection). S'ils n'auront pas atteint les points limites au jour 120 post-greffe tumorale, ils seront considérés comme guéri et leur mise à mort sera effectuée par dislocation cervicale. Les souris du lots 2 et 3 seront mis à mort à des temps prédéfinis (lot 2 : avant greffe ; 15 jours post-greffe avant ou après résection chirurgicale ; 72h, 7 jours ou 14 jours après résection et traitement. lot 3 : 1 semaine, 2 mois et 6 mois après chirurgie et traitement). Les temps de la mise à mort ont été sélectionnés grâce à des études précédentes qui ont permis de définir les temps clés pour le recrutement des cellules immunitaires et la formation des récidives tumorales sur ce modèle expérimentale (lot 2) et qui ont evalué la tolérabilité des gels à base de nanomédicaments similaires a celui presenté dans cette étude (lot 3). Les animaux du lot 2 seront utilisés pour des prélèvements sanguins (numération de la formule sanguine, évaluation des cytokines du sérum) et euthanasiés au temps établis pour les études post-mortem (cytométrie en flux ou immunohistochimie).
Remplacement
Les équipes impliquées dans le projet ont établi les différentes étapes expérimentales sur la base des résultats in vitro et in vivo obtenus préalablement. Cette étude ne peut être conduite que chez l'animal, aucune alternative ne pouvant remplacer les interactions complexes entre l'organisme hôte et la tumeur.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour l’étude de l’efficacité des différentes formulations a été déterminé selon des protocoles précédemment décrits. Nous avons utilisé une méthode statistique pour réaliser le calcul d'effectif permettant d’obtenir une différence statistiquement significative entre les groupes étudiés. Le risque de première espèce a été fixé à 5% et la puissance à 80%. Le nombre de 10 animaux par groupe tiens aussi compte de l'hétérogénéité de la réponse à la greffe tumorale des cellules GL261 et des éventuelles pertes. La méthode de Kaplan-Meier sera appliquée afin de comparer la survie des animaux des différents groupes.
Raffinement
Cinq souris seront hébergées dans chaque cage avec un enrichissement. Après 7 jours d’acclimatation, les animaux seront anesthésiés avant la chirurgie (lidocaine en site d’incision ; mix d'anésthetiques pour craniotomies) et en péri- et post-opératoire une analgésie est prévue (buprenorphine).
Choix des espèces
Le modèle souris (avec le modèle rat) représente le modèle le plus étudié dans le traitement des tumeurs cérébrales. Le modèle de tumeur que nous étudions (cellules de glioblastome GL261 sur souris C57BL/6) est un des modèles syngéniques les plus utilisés dans la littérature pour des études des mécanismes immunitaires et la délivrance des médicaments pour le traitement du glioblastome. Les différents travaux scientifiques dans ce domaine ont utilisé très majoritairement des souris C57BL/6 de 5 à 8 semaines : afin de pouvoir confronter nos résultats avec la littérature nous avons choisi d’utiliser des souris de 7 semaines.
Etude des marqueurs de la rémission dans l’anorexie mentale dans un modèle murin de restriction alimentaire
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont soumises à une restriction alimentaire chronique à la moitié de leur ration pendant deux à six semaines, parfois avec une roue d'activité, ainsi qu'à des prélèvements de sang et des injections répétées, pour modéliser l'anorexie mentale. Le porteur présente la perte de poids comme le principal effet indésirable et indique la corriger en 24 heures si elle dépasse le seuil prévu. Il affirme qu'une approche intégrée chez l'animal est "indispensable" et ne peut être remplacée par des méthodes in vitro ou in silico.
Objectifs
L’anorexie mentale (AM) est un trouble des conduites alimentaires qui se caractérise par une restriction alimentaire et une activité physique compulsives aboutissant à une dénutrition chronique et des complications somatiques et psychiatriques sévères. Parmi les troubles psychiatriques, l’AM a le taux de mortalité le plus élevé et un taux de rechute important. La compréhension des mécanismes qui sous-tendent l’AM et son évolution est donc essentielle et représente un enjeu de santé publique. L’objectif de ce projet, mené chez des souris, est de montrer l’impact d’une restriction alimentaire chronique associée ou non à de l’activité physique volontaire sur l’évolution de biomarqueurs du métabolisme. En clinique, les patients qui souffrent d’AM de type restrictif présentent de manière surprenante une adaptation efficace de la glycémie qui reste relativement stable sur la durée. Nous nous intéressons à une hormone produite en réponse à l'état de dénutrition et dont les concentrations plasmatiques sont élevées chez les patientes souffrant d'AM. Nous nous intéressons notamment à deux isoformes de cette hormone et leur implication dans la modulation de la prise alimentaire, la glycémie et de la motivation à l’activité physique. Nous évaluerons donc comment un modèle murin conçu pour s'approcher au mieux du contexte de survenue et de chronicisation des symptômes de l'AM peut permettre la mise en évidence de biomarqueurs pertinents qui seront utilisés en clinique comme potentiels facteurs de diagnostic et surtout de pronostic de l’évolution de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet, en parallèle des études menées en clinique, nous permettra de préciser les adaptations métaboliques observées en situation de restriction alimentaire et/ou de renutrition et de valider des biomarqueurs prédictifs de l’évolution de la maladie.
Procédures
Restriction alimentaire chronique (50% de la quantité délivrée en ad libitum) entre deux et six semaines. Prélévements sur animaux vigiles : prélévements d'une goutte de sang à la queue pour vérifier l'état glycémique de l'animal au cours de la restriction alimentaire, tous les 2-3 jours. Injection unique en intrapéritonéal : glucose, glycérol, pyruvate, glutamine, insuline (évaluation de la régulation glucidique). Injection en sous-cutané (sub-scapulaire) en aigu (injection unique) : isoformes de la ghréline (implication dans la régulation de la prise alimentaire et de la glycémie)
Impact sur les animaux
Nous utilisons ce modèle de restriction alimentaire depuis plusieurs années. La perte de poids induite par la restriction alimentaire est le principal effet indésirable. Toutefois, le protocole permet une perte de poids progressive et contrôlée, et l'état général des animaux est surveillé de manière quotidienne. Aussi, une perte de poids plus importante que celle habituellement observée sera régularisée dans les 24h en ajoutant une quantité de nourriture plus importante, permettant une reprise rapide de poids. Afin d'obtenir l'activité physique individuelle, certaines souris seront temporairement maintenues en cage individuelle équipée d'une roue d'activité, et ce pendant 4 jours.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à chaque fin de procédure.
Remplacement
Ce projet ayant pour objectif d’étudier des altérations cérébrales et comportementales (émotions, cognition et physiologie glucidique) complexes mimant la pathologie humaine, une approche intégrée chez l’animal est indispensable qui ne peut absolument pas être substituée par des approches in vitro ou in silico
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés (réduction) lors des explorations in vivo, nous répéterons différentes procédures sur le même animal lorsque cela se justifie sur le plan expérimental. Les animaux seront ensuite mis à mort pour les analyses biochimiques et/ou moléculaires.
Raffinement
Pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux, l’état général des animaux seront suivis quotidiennement par le personnel qualifié de l'animalerie (apparence physique, changement de comportement). Tout état anormal, évalué à l’aide de points limites bien définis, sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mises en œuvre en cas de points limites atteints (utilisation d’un analgésique, arrêt du protocole ou mise à mort). Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés.
Choix des espèces
Le modèle murin est ici un modèle de choix pour l'exploration du comportement alimentaire dans des conditions particulières de restriction chronique, des processus addictifs et du métabolisme énergétique. Les régulations métaboliques, hormonales et neurobiologiques mises en jeu ont été bien caractérisées dans cette espèce et une littérature abondante existe montrant de très nombreuses similitudes avec les observations chez l’Homme. L’organisation anatomique et fonctionnelle du cerveau est relativement proche de celle de l’Homme, ce qui permet une investigation anatomique et fonctionnelle plus élaborée que ce que peuvent nous procurer les approches par imagerie chez l’humain. De plus, ces modèles bien décrits par les expériences ultérieures menées dans notre laboratoire permettent de réaliser des études phénotypiques comparatives pour caractériser les voies moléculaires ou mimer certains aspects de pathologies humaines. Les troubles alimentaires et en particulier l’AM font partie des pathologies neuropsychiatriques qui touchent principalement des sujets jeunes adultes et des adolescents. Dans notre projet, la majorité des procédures sera réalisée chez de jeunes souris adolescentes, sexuellement matures, à partir de l’âge de 5-7 semaines. Comme l’AM est une maladie chronique, les paradigmes expérimentaux que nous avons choisis nécessitent un suivi longitudinal de plusieurs semaines, ainsi certaines souris pourront être utilisées jusqu’à l’âge de 15-20 semaines.
Caractérisation des progéniteurs hématopoïétiques qui colonisent le thymus, chez les embryons de souris de laboratoire
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
1 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une partie subit une greffe de lobes thymiques sous la capsule du rein par chirurgie, d'autres une irradiation létale suivie d'une reconstitution du système sanguin, et le projet emploie aussi des embryons et des nouveau-nés. Le porteur indique des douleurs et un stress dans les jours suivant la chirurgie, une anémie et un possible passage de bactéries après irradiation, avec une perte de poids attendue pendant deux semaines. Il affirme qu'aucun système in vitro ne peut remplacer l'étude d'un système immunitaire complexe et retient la souris pour sa proximité avec l'humain.
Objectifs
Le thymus produit en permanence des lymphocytes T qui sont essentiels à la protection contre les agents pathogènes de l'environnement. Cette fonction repose sur la génération d'un répertoire diversifié de récepteurs d'antigènes qui devront être sélectionnés pour éviter l'auto-reconnaissance (tolérance). Les premières cellules hématopoïétiques qui colonisent le thymus présentent une capacité unique à générer des cellules inductrices du tissu lymphoïde (LTi) et des cellules T invariantes qui, ensemble, sont nécessaires au développement normal de l'architecture thymique. La fonction thymique est assurée par un ensemble de sous-ensembles de cellules épithéliales qui fournissent les conditions nécessaires au développement et à la sélection des lymphocytes T. En effet, le déclin de la production de cellules T au cours du vieillissement ou dans certaines conditions pathologiques résulte de la perte de fonction de ces cellules épithéliales. Nos résultats récents et nos données préliminaires ont montré que, pendant la vie embryonnaire, les cellules T invariantes et les LTi proviennent d'une vague transitoire unique de progéniteurs. Cependant, à l'heure actuelle, le programme de développement de ces progéniteurs hématopoïétiques embryonnaires reste largement inconnu et le rôle des cellules T invariantes et des LTi thymiques dans l'établissement du système immunitaire adulte et dans le maintien de la tolérance n'a pas été caractérisé à ce jour. Identifier l'origine des cellules qui façonnent l'architecture thymique est essentiel pour comprendre la fonction thymique normal et, par conséquent, pour développer des stratégies visant à inverser l'involution thymique. Les objectifs de ce projet sont les suivants : 1. Identifier les événements moléculaires spécifiques qui se produisent dans le temps et l'espace au cours du développement embryonnaire et qui conduisent à la génération de LTi et de cellules T invariantes, 2. Caractériser le rôle de ces cellules dans la maturation des cellules épithéliales thymiques et 3. Étudier leur rôle dans l'établissement et le maintien de la tolérance périphérique et leur implication dans l'involution thymique.
Bénéfices attendus
Le projet vise à comprendre les aspects fondamentaux de la biologie du thymus et en particulier, les propriétés moléculaires et fonctionnelles des sous-ensembles lymphoïdes qui assurent le développement normal de l'architecture thymique. Les connaissances acquises auront des impacts majeurs sur la santé publique : a) Meilleure compréhension de la tolérance immunitaire b) Amélioration des réponses immunitaires c) En raison de leur rôle important dans l'intégrité et l'homéostasie des tissus, la compréhension des voies de développement menant à la génération des premières cellules lymphoïdes pourrait offrir de nouvelles stratégies pour contrer le remodelage tissulaire négatif dans les maladies inflammatoires chroniques. d) L'augmentation sans précédent de l'espérance de vie observée au cours du siècle dernier a des implications cruciales pour les politiques et pratiques sociales, économiques et sanitaires. L'un des principaux facteurs affectant la santé des personnes âgées est le déclin des réponses immunitaires lié à l'âge, qui contribue à une incidence plus élevée du cancer. L'involution du thymus est un facteur important contribuant au déclin immunitaire associé à l'âge. La lenteur de la récupération des lymphocytes T après une greffe de moelle osseuse ou d'autres immunodéficiences acquises revêt une importance majeure. Ceci est également important chez les patients ayant subi une greffe de moelle osseuse, où la lente récupération des cellules T est principalement attribuée à l'involution des cellules épithéliales thymiques après le conditionnement et la chimiothérapie. Dans ce projet, nous allons étudier les premières interactions entre les thymocytes et les cellules épithéliales qui pourraient avoir un impact sur la dynamique des compartiments épithéliaux thymiques tout au long de la vie.
Procédures
Il y a deux types de procédures prévues qui peuvent générer une souffrance modérée. Le premier est une greffe de lobes thymiques sur la capsule du rein qui implique une chirurgie (20-30 minutes) et l’autre ces les effets de l’irradiation létale (10 minutes) en vue de reconstitution du système hématopoïétique (intervention durant 1 heure et 2 heures). Les souris nouveau-nées seront injectées avec des précurseurs hématopoïétiques à jour 0 ou 1 et gardées pendant 8 semaines (l’injection de nouveau nés prends 3-5 secondes et les nouveau-nés sont rendus à la mère en une heure maximum). Les animaux adultes reconstitués avec des cellules hématopoïétiques, puis traités avec FTY720 et 80 avec PBS contrôle, ou traités avec des anticorps (5-10 secondes par intervention).
Impact sur les animaux
Les souris qui sont transplantées avec des lobes thymiques sous la capsule du rein sont soumises à une chirurgie et des douleurs et du stress sont attendues dans les deux ou trois jours qui suivent la chirurgie. L’irradiation létale pour une reconstitution du système hématopoïétique engendre une anémie post-transplantation.. L’irradiation affecte aussi l’épithélium du système digestif et un passage de bactéries dans la circulation est possible. Malgré ces traitements il y a une période de deux semaines post-irradiation où on peut s’attendre à voir des effets sur le comportement et perte de poids chez les souris.
Devenir
Tous les animaux ayant subi des greffes, des reconstitutions ou des traitements seront mis à mort à la fin de l’expérience car ne peuvent pas être réutilisés, replacés ou adoptés.
Remplacement
Il n’y a pas d’alternatives de remplacement non-animales dans ce domaine. Le système immunitaire est hautement complexe et constitué de différents types cellulaires qui ensemble conditionnent l’état de santé ou de déficit immunitaire ou auto-immunité. Il n’y a donc aucun système in vitro qui puisse remplacer les expériences in vivo. Dans la même logique il faut donc effectuer des expériences dans des animaux vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour le projet est basé sur un minimum de 4 expériences par groupe avec 6 souris par expérience en chaque groupe. Dès que possible les organes prélevés chez les souris seront partagés entre différents chercheurs pour limiter le nombre d’animaux utilisés. Les données seront analysées utilisant des tests T et ANOVA. Les mâles servant à générer les embryons et les souris nouveau-nées sont mutualisés entre les différentes procédures de ce projet voire d’autres projets quand cela est possible.
Raffinement
Les animaux soumis à des interventions chirurgicales seront surveillées trois fois par semaine, au minimum, des mesures d’analgésie seront aussi mises en place. Les souris seront hébergées dans des cages avec de l’enrichissement (igllos) et nous serons attentifs à toute amélioration possible des conditions d’hébergement. Les souris qui sont transplantées avec des lobes thymiques sous la capsule du rein sont soumises à une chirurgie et des douleurs et du stress sont attendues dans les deux ou trois jours qui suivent la chirurgie. Un traitement d’analgésie est prévu dans ces expériences. L’irradiation affecte aussi l’épithélium du système digestif et un passage de bactéries dans la circulation est possible. Un traitement antibiotique prévient l’effet néfaste de cette éventualité. Malgré ces traitements il y a une période de deux semaines post-irradiation où on peut s’attendre à voir des effets sur le comportement et perte de poids chez les souris. Elles seront donc surveillées de près pendant toute cette période et les souris atteignant les points limites définis seront mises à mort.
Choix des espèces
La souris comporte tous les composants-clés du système immunitaire inné et acquis, et de ce fait est un bon modèle pour l'étude des réponses immunitaires chez les mammifères. Le fonctionnement et les molécules du système immunitaire des souris sont bien caractérisés et largement comparables au système immunitaire humain. En conséquence, les résultats expérimentaux sont très probablement transférables aux humains. De plus, il existe un grand nombre de lignées de souris mutantes, knockout et transgéniques, qui permettent des études mécanistiques approfondies. En outre, les pathologies intestinales et la régulation homéostatique du nombre de cellules présentes chez les souris sont bien décrites. Les résultats des expériences que nous programmons fourniront des pistes importantes quant à la fonction des lymphocytes dans l’établissement du système immunitaire. Les souris seront des souris adultes de 6 à 8 semaines ; nous utiliserons des embryons de souris entre les jours 13 et les jours 18, seconde moitié de la gestation ; nous utiliserons aussi des nouveau-nés. L’étude des embryons et nouveau-nés est nécessaire pour comprendre les mécanismes qui gèrent l’établissement du système immunitaire.