Rongeurs
Etude du rôle de la protéine CD276 dans la modulation du microenvironnement immunitaire tumoral du corticosurrénalome chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Génétiquement modifiées pour développer un cancer de la glande surrénale, 504 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. La tumeur progresse d'une hyperplasie à deux mois jusqu'à un cancer invasif à six mois, avec des métastases pulmonaires chez une souris sur cinq. Le seul geste décrit sur animal vigile est un poinçonnage des oreilles, la souffrance venant surtout du développement tumoral lui-même. Le porteur compte sortir les animaux de l'étude à l'atteinte d'un point limite, seuil censé borner une souffrance déclarée sévère.
Objectifs
Le cancer de la glande surrénale (CCS), organe situé au dessus de chaque rein, est un cancer agressif avec environ 35 % des patients présentant des métastases au diagnostic. Le mauvais pronostic du CCS peut être attribué au manque de thérapies efficaces. En effet, un traitement curatif n'existe que pour les patients de CCS à faible agressivité qui subissent une résection chirurgicale complète. Malgré des traitements lourds, les patients présentant une récidive ou une maladie métastatique, pour lesquels la chirurgie n’est pas une option, ont de faibles chances de survie à long terme (médiane à 14,8 mois). Le microenvironnement immunitaire tumoral (TME), qui correspond aux cellules du système immunitaire infiltrant la tumeur, joue un rôle crucial dans le développement du cancer et sa compréhension a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionnées le traitement du cancer. Des analyses préliminaires ont permis de mettre en évidence qu’une protéine est surexprimée dans les cancers de patients et que cette surexpression est associée à une diminution de la survie globale. De manière intéressante, il a été montré dans d’autres cancers que cette protéine est capable d’agir comme un point de contrôle immunitaire et d’altérer le TME. Ainsi ce projet vise à comprendre, dans ce cancer, le rôle exercé par cette protéine sur le microenvironnement immunitaire tumoral, prérequis nécessaire afin de proposer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de contourner les résistances aux traitements actuels. Pour répondre à cette question nous allons comparer le TME dans un modèle murin de CCS exprimant la protéine d’intérêt, un modèle avec une délétion à l’état hétérozygote de cette dernière dans la surrénale et un modèle avec une délétion à l’état homozygote. Cette caractérisation sera réalisée à 3 stades de la maladie : hyperplasie massive (2 mois), larges adénomes (4 mois) et cancers invasifs associé à la présence de métastases pulmonaires chez 20% des souris (6 mois). Le microenvironnement immunitaire tumoral sera caractérisé par des approches de cytométrie en flux (technique de caractérisation individuelle, quantitative et qualitative, de cellules en suspension dans un liquide), d’immunohistochimie (technique visant à localiser une protéine donnée dans les cellules d'une coupe de tissu), et de biologie moléculaire (étude des acides ribonucléiques (ARN) et désoxyribonucléique (ADN)) dans la surrénale et les poumons.
Bénéfices attendus
Le microenvironnement immunitaire tumoral joue un rôle crucial dans le développement du cancer et sa compréhension a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionnées le traitement du cancer. Des analyses préliminaires ont permis de mettre en évidence qu’une protéine est surexprimée dans les corticosurrénalomes de patients et que cette surexpression est associée à une diminution de la survie globale. De manière intéressante, il a été montré dans d’autres cancers que cette protéine est capable d’agir comme un point de contrôle immunitaire et d’altérer le microenvironnement immunitaire tumoral. Ainsi ce projet vise à comprendre, dans le corticosurrénalome, le rôle exercé par la protéine sur le microenvironnement immunitaire tumoral, prérequis nécessaire afin de proposer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de contourner les résistances aux traitements actuels.
Procédures
Poinçonnage des oreilles réalisé à l’âge de 28 jours sur la totalité des individus (animaux vigiles, durée de réalisation 1 min).
Impact sur les animaux
Les modèles murins de corticosurrénalome avancé utilisés présentent un développement tumoral et éventuellement des métastases. Afin d’éviter les nuisances associées au développement tumoral, tous les animaux seront étroitement surveillés par du personnel qualifié et sortis de l’expérience lorsqu’un point limite sera atteint.
Devenir
Tous les animaux ayant subi la procédure seront mis à mort à la fin de l’expérience pour la réalisation de différentes analyses permettant d’évaluer le rôle de notre protéine d’intérêt sur la composition du microenvironnement immunitaire tumoral du corticosurrénalome.
Remplacement
Notre étude porte sur le rôle d’un point de contrôle immunitaire dans la modulation du microenvironnement immunitaire tumoral (qui correspond aux cellules du système immunitaire infiltrant la tumeur), et in fine la progression du cancer. Malheureusement, il n’existe pas de méthode in vitro permettant de reconstituer le microenvironnement immunitaire tumoral et ses interactions avec la tumeur. L’utilisation de modèles animaux est la seule alternative possible à ce jour.
Réduction
Dans l’optique de réduire le nombre d’individus par expérience, nous planifions systématiquement plusieurs analyses simultanées, de sorte que les deux glandes surrénales de chaque individu soient utilisées : par exemple l’une pour des expériences de cytométrie en flux (technique de caractérisation individuelle, quantitative et qualitative, de cellules en suspension dans un liquide) et l’autre pour des analyses d’immunohistochimie (technique visant à mettre en évidence et à localiser une protéine donnée dans les cellules d'une coupe de tissu). De même, le sang des animaux sacrifiés sera systématiquement recueilli afin de réaliser les analyses hormonales. Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration convaincante des principes scientifiques étudiés, sur la base d’arguments statistiques valides. En prenant en compte les variabilités biologiques intrinsèques aux individus, nous constituerons des groupes expérimentaux de 12 souris. Pour les analyses statistiques nous utiliserons des tests tels que Mann Whitney et Kruskal-Wallis.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans un environnement contrôlé et enrichi. Durant la procédure, nous veillerons au bien-être des animaux par l’ajout de plaques de papier à ronger et de maisons en carton ou polycarbonate, de tunnels en plastique ou de billes en inox. Le choix de l’enrichissement sera réalisé en fonction de l’état général de l’animal, par exemple en cas de développement d’une tumeur importante l’ajout de plaques de papier à ronger ou de bâtons en bois sera choisi à la place de tunnels qui pourraient blesser l’animal. De plus, du coton sera ajouté dans les cages pour faciliter le maintien de la température corporelle. Les animaux seront hébergés par groupes de 3 à 6 individus (sauf indication contraire) pour permettre le maintien d’un bien-être social. Les animaux seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié, des points limites précis seront établis et les expériences seront arrêtées en conséquence.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux couramment utilisés comme modèles de pathologies humaines, y compris dans le domaine de l’oncologie. Il existe en effet de nombreux modèles murins tumoraux mimant les cancers humains, incluant le cancer de la glande surrénale. La connaissance approfondie du génome et de l’expression des gènes chez la souris, ainsi que l’existence de nombreux animaux transgéniques en font un modèle de choix. Les modèles précliniques murins de cancer de la glande surrénale que nous utilisons reproduisent des altérations géniques observées chez les patients. Les souris développent progressivement des corticosurrénalomes, avec l’apparition d’une hyperplasie massive à 2 mois, suivie de larges adénomes à 4 mois puis de cancers invasifs à 6 mois, associés à la présence de métastases pulmonaires chez 20% des souris.
Comparaison des données histologiques, échographiques et IRM du muscle squelettique de rats dystrophiques
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
32 rats porteurs d'une dystrophie musculaire sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures classées sans réveil. Ils subissent une échographie puis une IRM des pattes, avant que leurs muscles ne soient prélevés pour histologie. Le projet affiche pourtant l'objectif inverse, remplacer à terme la mise à mort par un suivi non invasif afin de réduire le nombre d'animaux tués. Pour valider cette méthode censée épargner des animaux, 32 rats sont donc tués.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de corréler à l'histologie les données d'échographie et d'IRM de muscles de rats dystrophiques. Ceci permettra à terme de remplacer les prélèvements de muscles pour analyses histologiques, nécessitant la mise à mort des animaux, par un suivi longitudinal non invasif, ce qui réduira le nombre d'animaux dans les études.
Bénéfices attendus
A l'issu de ce projet, nous espérons que l'utilisation des approches échographiques et IRM permettront de caractériser des biomarqueurs spécifiques d'atteintes histologiques, ce qui permettra de diminuer la mise à mort des animaux pour le suivi de l'évolution des maladies neurodégénératives. A plus long terme, ces travaux contribueront à une meilleure caractérisation des muscles squelettiques sur des images d'échographies et d'IRM chez l'Homme, notamment dans le cadre de pathologies.
Procédures
Tous les animaux réaliseront une échographie musculaire et un IRM musculaire des pattes inférieures sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Les rats dystrophiques (Dystrophie musculaire de Duchenne, DMD) développent spontanément une dystrophie musculaire. La caractérisation du phénotype de ces animaux a été déjà été réalisée et publiée. Jusqu'à l'âge de 9 mois, les anomalies fonctionnelles des rats dystrophiques ne causent pas de problème majeur pour la vie quotidienne des animaux (rythme circadien, toilette, alimentation, sommeil, état général). A partir de 9 mois, la force musculaire des rats diminue, leurs muscles masticatoires sont moins efficaces et ils ont tendance à moins s'alimenter. Nous réaliserons le protocole expérimental avant 8 mois, c'est à dire avant l'apparition des phénotypes dommageables.
Devenir
Une échographie musculaire puis une IRM des pattes inférieures sera réalisée chez les rats sous anesthésie sans réveil. Les muscles des pattes inférieures seront ensuite étudiés par histologie afin de corréler l'ensemble des mesures et identifier des biomarqueurs spécifiques de l'évolution de la maladie.
Remplacement
Ce projet a pour objectif de remplacer la mise à mort des animaux pour des prélèvements musculaires pour histologie en effectuant un suivi longitudinal des animaux vivants pour la caractérisation phénotypique du muscle par des approches non -invasives (échographie et IRM).
Réduction
Les calculs de puissance statistique nous recommandent d'utiliser 8 rats par groupe, ce qui a déjà été validé par l'équipe ayant généré le modèle pour la caractérisation d'autres paramètres.
Raffinement
Les animaux sont stabulés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont la température et l’hygrométrie sont contrôlées, monitorées et fidèles à la réglementation. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Dans l'animalerie dans laquelle sont nés les ratons, les animaux sont hébergés avec leurs congénères, à 7 ou 8 ratons par cage à l'âge d'un mois. Puis ce nombre est réduit progressivement jusqu'à atteindre 3 rats par cage pour les animaux de plus de 600 g. L'isolement n'existe jamais et le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons de bois à ronger, des balles rondes, des tunnels ou des carrés de coton compacté. Pour éviter une réponse de stress induite par les divers tests, les animaux seront habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Des points limites ont été établis et seront constamment évalués en observant individuellement les animaux chaque jour, week-ends et jours fériés inclus. Tout dépassement des points limites sera suivi d'une action correctrice et en cas d'absence de bénéfice, la mise à mort compassionnelle de l'animal sera réalisée avant qu'il ne souffre. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel autorisé et compétent pour reconnaître, quantifier, atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux.
Choix des espèces
Le modèle de rat DMD utilisé dans ce projet est à ce jour le modèle de rongeur mimant au mieux la Dystrophie Musculaire de Duchenne chez l'Homme. Deux groupes d'âges seront étudiés: 2-5 mois et 6-8 mois afin de pouvoir réaliser le suivi longitudinal de la pathologie, avant l'apparition des phénotypes dommageables.
Programme de tutorat pour l’acquisition des gestes techniques courants en expérimentation animale sur rats et souris
- Formation professionnelle
Rats : 173
Non pour produire des connaissances mais pour entraîner des personnes aux gestes techniques, 863 souris et 173 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal sert de support à plusieurs gestes, injections, prises de sang, parfois chirurgie, avant d'être tué. Le porteur décrit une formation obligatoire en Europe et affirme limiter le recours aux animaux vivants, une partie venant d'animaux surnuméraires ou en fin d'autres protocoles. Tous sont endormis puis tués sans réveil au terme de leur participation, faute de pouvoir être réutilisés après des manipulations répétées.
Objectifs
Ce projet a pour but de former, de manière encadrée et progressive, les personnes amenées à manipuler des rats et des souris dans le cadre de la recherche scientifique. Il s’agit d’un programme de formation pratique qui permet aux nouveaux arrivants d’apprendre les gestes techniques nécessaires, comme les prises de sang ou les injections, dans des conditions sécurisées et respectueuses des animaux. Ce type de formation est obligatoire en France et en Europe avant de pouvoir intervenir sur des animaux à des fins scientifiques. Le projet vise à garantir que chaque personne soit bien préparée, accompagnée, et évaluée avant de travailler de façon autonome. Il contribue ainsi à améliorer la qualité des soins aux animaux et la fiabilité des expériences. Ce programme de formation participe également à une démarche éthique plus large, en veillant à limiter le nombre d’animaux utilisés et à réduire au maximum leur stress ou leur douleur.
Bénéfices attendus
Ce projet de formation permet aux personnes qui travaillent en recherche d’apprendre à manipuler correctement les animaux de laboratoire, en particulier les rats et les souris. Il est important que ces gestes soient bien maîtrisés, car une erreur technique peut faire souffrir l’animal ou fausser les résultats d’une étude scientifique. Pour apprendre, les participants doivent s’entraîner directement sur des animaux vivants, car certains gestes ne peuvent pas être reproduits correctement sur des modèles artificiels. Toutefois, tout est mis en œuvre pour limiter le nombre d’animaux utilisés et pour réduire au maximum leur stress ou leur douleur. Cette formation encadrée permet ainsi d’assurer une meilleure prise en charge des animaux dans les futurs projets de recherche, en garantissant que les personnes soient compétentes, formées et responsables. C’est une étape indispensable pour améliorer les pratiques scientifiques tout en respectant les animaux.
Procédures
Les animaux utilisés dans ce projet de formation seront principalement des rats et des souris. Ils seront soumis à différents gestes techniques que les participants doivent apprendre à maîtriser. Ces gestes incluent par exemple des injections (sous la peau, dans le ventre ou dans une veine), des prises de sang à différents endroits du corps, ou des gestes plus complexes comme ceux réalisés lors d'une chirurgie. Chaque animal suivra un parcours progressif avec plusieurs gestes différents, adaptés au niveau du stagiaire. Tous les gestes sont réalisés dans un cadre très encadré, avec des limites strictes sur le nombre d’interventions par animal. À la fin de leur participation, les animaux seront endormis profondément puis euthanasiés sans réveil. L’apprentissage est organisé de manière à limiter au maximum les manipulations inutiles et à garantir le respect du bien-être animal tout au long du programme. La durée de chaque geste est volontairement limitée et adaptée au niveau de formation, afin de réduire au maximum le temps de manipulation et l’impact sur l’animal.
Impact sur les animaux
Les gestes que les participants apprennent à réaliser sur les rats et les souris peuvent parfois provoquer un léger inconfort, voire une douleur temporaire. Cela dépend du type de geste (prise de sang, injection, etc.), de la fréquence à laquelle il est réalisé, et du niveau d’expérience de la personne en formation. Parmi les effets indésirables possibles, on peut citer : un stress passager lié à la manipulation de l’animal ou à la contention (tenir l’animal immobile pour le geste) ; de petites inflammations ou hématomes au point d’injection ou de prélèvement sanguin ; des réactions à l’anesthésie, comme une respiration ralentie ou un réveil plus long que prévu ; des complications rares comme une infection locale ou une fausse route lors de l’administration par la bouche ou le nez. Certaines chirurgies sont simulées, mais si une intervention réelle est nécessaire, elle est faite sous anesthésie profonde et l’animal n’est pas réveillé ensuite. Dans tous les cas, les gestes sont réalisés de manière encadrée, avec des mesures de prévention de la douleur et un suivi attentif de l’état de santé de chaque animal.
Devenir
Dans le cadre de ce projet de formation, tous les animaux seront euthanasiés à la fin de leur participation. Cela s’explique par le fait que certains gestes techniques réalisés sont potentiellement invasifs ou causent un stress ou un inconfort temporaire. De plus, le projet a une visée pédagogique, ce qui implique des manipulations répétées sur un même animal. Afin d’éviter toute douleur ou souffrance prolongée, et de respecter les règles de bien-être animal, chaque animal sera endormi profondément lorsque cela est nécessaire, puis euthanasié de manière conforme aux réglementations en vigueur, sans qu’il ne se réveille. Cette décision permet de garantir à la fois une formation de qualité et un traitement respectueux des animaux utilisés.
Remplacement
Dans ce projet de formation, l’utilisation d’animaux vivants n’a lieu qu’en dernier recours, lorsque cela est vraiment nécessaire pour apprendre correctement un geste. Avant cela, les participants passent par une phase de préparation théorique, avec des documents, des vidéos pédagogiques et des explications détaillées. Ensuite, lorsque c’est possible, ils s’entraînent sans utiliser d’animal vivant. Par exemple, ils peuvent manipuler des cadavres d’animaux déjà euthanasiés pour d’autres raisons, ou utiliser des morceaux de tissus animaux (comme de la peau de poulet) ou encore des modèles en plastique conçus pour simuler des gestes. Ces étapes permettent d’apprendre les bons réflexes et de s’habituer au matériel sans faire souffrir d’animaux. L’usage d’animaux vivants est donc limité à ce qui est strictement nécessaire pour valider les compétences dans des conditions proches de la réalité.
Réduction
Ce projet de formation a été conçu pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en permettant aux participants d’apprendre correctement les gestes nécessaires à leur travail. Chaque personne formée apprend plusieurs gestes sur un seul animal, ce qui permet de mutualiser les apprentissages et d’éviter d’utiliser un animal différent pour chaque geste. En moyenne, une personne réalise une seule procédure de formation qui nécessite cinq animaux. Au total, pour l’ensemble du projet, cela représente environ 863 souris et 173 rats sur cinq ans, en comptant une marge de sécurité pour les imprévus. Quand cela est possible, les animaux utilisés ne sont pas élevés spécifiquement pour ce projet : ce sont par exemple des animaux surnuméraires, des animaux non utilisés dans d’autres expériences ou des animaux de contrôle en fin de suivi. Cela permet de réduire encore davantage le nombre d’animaux produits et de donner une utilité à des animaux qui auraient été euthanasiés sans avoir servi. Cette organisation permet donc de former les professionnels de manière efficace, tout en respectant les principes de réduction fixés par la réglementation européenne.
Raffinement
Dans ce projet de formation, tout est mis en œuvre pour limiter au maximum la douleur, le stress ou l’inconfort que pourraient ressentir les rats et les souris. Les participants commencent toujours leur apprentissage sans utiliser d’animaux vivants, en s’exerçant d’abord sur des modèles ou des animaux déjà décédés. Ce n’est qu’une fois ces étapes franchies qu’ils manipulent un animal vivant, sous la supervision d’un formateur expérimenté. Quand un geste est potentiellement douloureux, un médicament antidouleur (buprénorphine) peut être donné à l’animal avant l’intervention. Si un geste s’avère trop difficile à réaliser sans gêne pour l’animal, une anesthésie temporaire peut être utilisée pour éviter toute souffrance. Les chirurgies, lorsqu’elles sont nécessaires, sont toujours faites sous anesthésie profonde et l’animal n’est pas réveillé ensuite. L’état de chaque animal est suivi à l’aide d’une grille d’observation (cf. Annexe 4) qui permet de détecter rapidement tout signe de douleur ou de malaise. Si un animal atteint un seuil critique (appelé « point limite »), il est euthanasié sans souffrance. Des soins supplémentaires sont apportés, comme le maintien au chaud, la mise à disposition d’aliments faciles à manger après une anesthésie, et la surveillance régulière de leur état. Toutes ces mesures sont mises en place pour respecter les principes de protection animale définis par la réglementation européenne, et garantir une formation de qualité sans exposer inutilement les animaux à la douleur.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les deux espèces les plus utilisées dans la recherche scientifique. En France, elles représentent environ 70 % des animaux utilisés dans les laboratoires. Ce sont donc les espèces que les participants à cette formation seront amenés à manipuler dans leur travail. Les animaux utilisés sont tous adultes, en bonne santé, et sans maladie. Ce choix est important : les animaux adultes sont plus faciles à manipuler, leur taille permet de bien voir les gestes à effectuer, et cela correspond aux conditions réelles dans lesquelles les chercheurs travaillent. Aucun animal jeune ou âgé n’est utilisé pour la formation. Utiliser des rats et des souris adultes permet donc d’apprendre dans de bonnes conditions, tout en limitant les risques pour l’animal et en respectant les règles éthiques.
Résilience et adaptation des îlots pancréatiques en vue de leur transplantation 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
1 844 souris sont utilisées dans ce projet sur le diabète de type 1, dont 1 784 subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires et 1 504 une transplantation chirurgicale d'îlots pancréatiques. Le niveau de souffrance déclaré va de léger à modéré, et toutes les souris sont tuées en fin de procédure pour prélever les tissus. Une partie des animaux est rendue diabétique, par induction ou génétiquement, et certains sont immunodéficients pour permettre la greffe de cellules humaines. Le porteur transporte les souris d'un établissement à l'autre et conclut que seule la transplantation chez l'animal permet d'étudier la fonction des cellules sur la durée.
Objectifs
Certains récepteurs sont des modulateurs du métabolisme et de l'inflammation notamment des cellules du pancréas. Leurs actions ciblent la viabilité et de la fonction des cellules pancréatiques. Notre hypothèse est qu'en modulant leur activité respective dans les cellules du pancréas produisant l'insuline, on pourrait prévenir les processus inflammatoires qui se produisent lors du diabète de type 1 et entrainerait une sécrétion d'hormone défaillante. Leur possible modulation pourrait donc jouer un role majeur. Le projet sera mené dans deux établissements-utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les résultats escomptés sont l'identification de cibles spécifiques dans la création d'ilots pancréatiques résilients capables de survie et d'adaptation à long terme. De plus, il pourra montré l'intérêt de certaines molécules anti- diabètiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à : 1/ des injections quotidiennes au maximum en respectant les volumes maximum (280 animaux en EU1 et 60 animaux dans EU2), 2/ ainsi qu'à des prélèvements sanguins hebdomadaires en respectant les volumes (1784 animaux dans EU 1) , 3/ une unique transplantation d'ilots pancréatiques pour certains animaux (1504 animaux au sein de EU 1).
Impact sur les animaux
Les nuisances induites dans ce projet seront de plusieurs types : Nous utiliserons des modèles de souris diabétiques (induits ou génétiques) qui créera un inconfort pour les animaux (palié par la gestion de leur environnement). Certains animaux subiront une transplantation de cellules qui sera faite par voie chirurgicale qui induit une ouverture des parois cutanée et musculaire qui engendrera une douleur modérée (paliée par traitements associés). Des traitements avec des molécules seront faits par injection intrapéritonéale (douleur légère très transitoire) ou intravasculaire sous anesthésie. Les molécules utilisées n'ont pas d'effets néfastes connus. Les virus utilisés sont sans impact direct sur le phénotype et bien-être murin. Les prélèvements sanguins faits à la queue lors notamment des tests au glucose engendreront une douleur légère paliée par les anti-douleurs locaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever les tissus et les étudier ensuite (histologie).
Remplacement
Le diabète est un maladie qui affecte tous les organes. Aussi les expériences de culture cellulaire et études ex vivo ne sont pas appropriées dans ce contexte. La nécessité de l'étude de la réponse auto-immune nécessite l'usage des animaux. A l"heure actuelle, il n'existe pas de méthode alternative à l'usage des animaux pour étudier la fonction des cellules au long court. Le seul moyen est de les transplanter chez l'animal.
Réduction
1844 animaux sont inclus dans ce protocole. Nous avons estimé un nombre moyen de 3 à 10 souris par groupe pour avoir des résulatsts statistiquement satisfaisants (confiance 95% et puissance 80%). Aprés étude, l'analyse statistique se fera par test Two way anova.
Raffinement
Les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés en portoir ventilé, en cage de 5 maximum. Les animaux diabètiques seront changés plus régulièrement que les congénères sains. Ils seront traités avec soin avec visite quotidienne; enrichissement de l'environnement et traitement anti-douleur le cas échéant. Pour les animaux subissant une chirurgie, des granulés de nourriture seront disposés au sol, avec une portion de nourriture gélifiée pour une meilleure récupération post-opératoire. Le bien-être animal sera observé au quotidien et un arbre décisionnel permettra de guider le personnel quant à la démarche de soin pour éviter d'atteindre un point-limite non réversible. Les animaux immunodéficients seront hébergés dans des portoirs ventilés clos afin de préserver leur environnement. Le transport des animaux d'un EU à l'autre se fera dans des cages spécifiques comportant de la litière, de l'eau gélifiée, des croquettes et de l'enrichissement (cocon et tunnel) dans un véhicule à température adéquate (22 +/_ 2 °C).
Choix des espèces
Nous disposons de l'ensemble des outils adaptés aux modèles "souris". De plus, sa petite taille permet un hébergement aisé. Pour ce projet, nous utiliserons des souris adultes (maturité sexuelle atteinte). Des souris avec une immunité affaiblie seront utilisées pour permettre la greffe de cellules humaines et ainsi éviter le rejet.
Evaluation d’approches de thérapie génique et de stratégies oligonucléotidiques dans la dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
1 500 souris porteuses du gène humain vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une seule molécule par injection dans le sang ou sous la peau, répétée chaque semaine jusqu'à six mois, pour tester des stratégies contre la dystrophie musculaire de Duchenne. Le porteur affirme qu'aucun modèle cellulaire ne peut remplacer un organisme vivant et conclut à la "nécessité" de la souris. Les bénéfices attendus, la sélection de molécules pour de futurs essais cliniques, restent au conditionnel, alors que les injections hebdomadaires et la mise à mort sont certaines.
Objectifs
Notre équipe mène des travaux visant à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour une maladie génétique rare et sévère, la dystrophie musculaire de Duchenne, caractérisée par une perte progressive de la force musculaire. Cette pathologie est causée par une altération d’un gène essentiel au bon fonctionnement des fibres musculaires. En raison de cette anomalie génétique, l’organisme ne produit plus correctement une protéine indispensable à la stabilité et à l’intégrité des muscles, affectant notamment la marche, la respiration et le coeur. L’une des approches thérapeutiques étudiées consiste à favoriser la production d’une version plus courte mais fonctionnelle de cette protéine pour ralentir la dégénérescence musculaire. Dans ce cadre, nous évaluons deux stratégies complémentaires visant à modifier le message génétique transmis aux cellules afin de produire une protéine fonctionnelle. Avant toute application chez l’être humain, ces approches sont testées dans un modèle murin exprimant le gène humain entier.
Bénéfices attendus
L’objectif principal de notre projet est d’identifier une ou plusieurs molécules thérapeutiques susceptibles d’être utilisées dans de futurs essais cliniques pour le traitement de la dystrophie musculaire de Duchenne. Les bénéfices attendus de ce projet sont donc de pouvoir sélectionner les molécules efficaces et qui pourraient ensuite être testées sur des patients.
Procédures
Chaque animal ne reçoit qu’un seul type d’injection (dans le sang ou sous la peau) avec une seule molécule, pour voir si elle est efficace. Ces deux voies d'injections sont rapides (moins d’une minute) et peuvent être répétées toutes les semaines, jusqu’à 6 mois.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent entraîner chez les animaux : une douleur modérée sur de courte période, et de faibles pertes de poids et présentent un risque d’infection au point d’injection.
Devenir
En fin de projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’analyser, au niveau des organes, les effets des molécules injectées.
Remplacement
La recherche en bioinformatique de candidats et les analyses réalisées sur modèles cellulaires permettent d’effectuer un premier criblage des molécules. Cependant, aucun modèle cellulaire ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est donc indispensable de mener ces études dans un modèle animal, qui permet d’évaluer l'efficacité de la molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats représentatifs et fiables. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
La fréquence des injections pourra être réduite si les résultats initiaux indiquent une efficacité suffisante de la molécule. De la nourriture en gelée sera mise à disposition dans les cages des individus fragiles ou ayant subi une procédure, afin de faciliter leur prise alimentaire. De plus, toutes les interventions douloureuses seront précédées de l'administration d’un antidouleur et se feront sous anesthésie. Un suivi, accompagné d’une grille d’évaluation, sera assuré tout au long de la procédure et des mesures seront prises afin d'éviter toute souffrance inutile (utilisation de points limites ou critère d’arrêt précoce).
Choix des espèces
L’utilisation de souris portant le gène humain nous permettra d’évaluer l'efficacité de nos molécules sur le gène humain à l’échelle d’un organisme entier. La souris étant l’un des modèles les plus utilisés et les mieux documentés en recherche préclinique, ce modèle est particulièrement pertinent pour ce type d’étude.
Organisation sociale, stratégies individuelles et adaptation dans des environnement complexes chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Soumises à une chirurgie stéréotaxique du crâne pour recevoir une injection virale dans le cerveau, parfois complétée par l'implantation de fibres optiques, 1 238 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une puce RFID est insérée sous la peau pour suivre chaque individu dans un environnement semi-naturel, où le groupe est observé plusieurs semaines. Le projet vise à comprendre comment la vie en groupe façonne le comportement et le cerveau, avec des retombées annoncées sur la santé mentale renvoyées au long terme. Toutes les souris sont tuées à l'issue, une partie aussitôt après les tests comportementaux, l'autre pour extraire le cerveau et vérifier l'emplacement des virus et des électrodes.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre comment la vie en groupe influence le comportement individuel et le fonctionnement du cerveau. Pour cela, nous étudions des groupes de souris vivant ensemble dans des environnements proches de leurs conditions naturelles, afin d’observer comment ils s’organisent au quotidien. Nous étudions comment les individus s’organisent au sein d’un groupe, comment des règles et des rôles apparaissent, et comment chacun s’adapte à ces contraintes collectives. En suivant sur plusieurs semaines le comportement de chaque souris, nous cherchons à comprendre comment les interactions sociales façonnent progressivement les comportements individuels, tout en permettant à chaque individu de développer des caractéristiques propres. Ces recherches permettront de mieux identifier les situations dans lesquelles l’organisation sociale favorise l’adaptation et et la spécialisation des individus, mais aussi celles pouvant rendre certains plus vulnérables face aux changements de leur environnement. À terme, ces résultats contribueront à une meilleure compréhension du lien entre environnement social, comportement et santé mentale.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer la compréhension des mécanismes par lesquels l’organisation sociale influence le comportement individuel et le fonctionnement des circuits neuronaux. En étudiant des microsociétés de souris dans un environnement riche et proche de leurs conditions naturelles, il permettra de caractériser l’émergence de dynamiques collectives telles que la coordination, la répartition des rôles et le partage des tâches au sein d’un groupe. Les résultats attendus contribueront à mieux comprendre la variabilité inter-individuelle au sein des groupes sociaux, en identifiant des profils comportementaux distincts et des processus de spécialisation, ainsi que leurs liens avec des différences neurophysiologiques analysées a posteriori. L’approche longitudinale permettra d’étudier comment les rôles évoluent dans le temps et en fonction du contexte social. La manipulation contrôlée de l’environnement social et des réseaux neuronaux offrira également des informations sur les capacités d’adaptation des individus et des groupes face à des changements de règles ou de composition sociale, ainsi que sur les mécanismes de transmission des comportements au sein d’une microsociété. À plus long terme, ce projet apportera des connaissances fondamentales en neurosciences et en éthologie, en proposant des approches expérimentales innovantes pour l’étude du comportement social. Ces travaux pourront également contribuer, de manière indirecte, à une meilleure compréhension de l’influence de l’environnement social sur le bien-être individuel et sur la vulnérabilité aux troubles du comportement.
Procédures
Les souris subiront une chirurgie stéréotaxique pour injecter un virus, couplée ou non à l'implantation de fibres optiques (1 heure). Des puces RFID seront insérées en sous-cutané (5 min) pour permettre de suivre la position de chaque animal au sein de l'environnement dans lequel leur comportement de groupe sera évalué . En fin de procédures, certains animaux seront anesthésiés profondément et l'activité neuronale des régions d'intérêt sera réalisée , sans réveil de la souris qui sera ensuite mise à mort.
Impact sur les animaux
Les interventions chirurgicales avec réveil entraînent des douleurs modérées. Lors de l'insertion de la puce, une infection peut advenir au niveau de l'ouverture de la peau. Un déplacement de la puce peut aussi occasionner une gêne à la motricité . Les animaux qui subiront des neurochirurgies peuvent éventuellement avoir des douleurs modérées associées aux craniotomies effectuées sur l'os mais aussi au niveau des sutures. Certaines infections au niveau des sutures pourraient éventuellement survenir. Durant la période immédiate de récupération post-chirurgicale les animaux sont seuls (5 min à 1 heure). La réintroduction dans la cage des animaux passés en chirurgie peut aussi être un moment délicat pouvant entrainer des aggressions entre congénères. La stimulation optogénétique peut troubler transitoirement l'activité locomotrice. Les traitements par voie orale (eau de boisson) ne causent pas d’effets indésirables. L'introduction dans l'environnement ou un changement de règle peut occasionner une nuisance émotionnelle très légère (anxiété) et une baisse de poids transitoire sur une journée.
Devenir
A l'issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort. - Soit directement à la fin de la procédure si aucune autre procédure n'est nécessaire à effectuer sur ces animaux (animaux n'ayant effectué que du comportement) - Soit pour extraire le cerveau de l'animal pour l'étudier. En effet, nous devons confirmer la bonne expression des virus injectés dans le cerveau et l'emplacement des électrodes/fibres implantées. Cette confirmation est indispensable comme contrôle pour prouver que l'enregistrement ou la manipulation de l'activité neuronale est bien liée à la zone cérébrale étudiée.
Remplacement
Notre projet vise à étudier la complexité du comportement de la souris en utilisant des grands environnements automatisés afin d’analyser l’organisation sociale, les comportements individuels, leur adaptation aux contraintes sociales et environnementales, ainsi que leur transmission. Ces phénomènes reposent sur des interactions dynamiques entre individus, sur des contextes sociaux variables et sur des mécanismes neurophysiologiques intégrés, qui ne peuvent être reproduits par des modèles in vitro, in silico ou par d’autres approches alternatives non animales. L’étude du découplage et de la corrélation entre comportement et neurophysiologie constitue une composante centrale du projet et nécessite l’observation d’animaux vivants évoluant au sein d’un environnement social. De ce fait, cette étude ne peut être réalisée qu’à l’aide de modèles animaux.
Réduction
Le nombre de souris utilisé dans ce projet a été soigneusement déterminé afin de répondre aux objectifs scientifiques tout en limitant au strict minimum le recours aux animaux. Ce choix s’appuie sur une littérature scientifique solide et sur l’expérience acquise lors de projets similaires. Afin de réduire le nombre total de souris, le protocole a été conçu pour permettre le suivi d’un même animal sur une période prolongée. Chaque souris peut ainsi participer à plusieurs phases de l’étude, ce qui évite d’utiliser de nouveaux animaux pour chaque expérience. L’observation longitudinale d’un même individu permet d’obtenir davantage d’informations tout en diminuant le nombre global de souris nécessaires. Le nombre d’animaux requis a été estimé à partir de données issues d’un groupe pilote et d’analyses statistiques adaptées permettant de garantir la fiabilité des résultats. Il sera réévalué au cours du projet et réduit si des résultats robustes sont obtenus avec moins d’animaux, conformément au principe de réduction et à une utilisation raisonnée des modèles animaux.
Raffinement
Le bien-être des souris est une priorité tout au long de ce projet. Les animaux sont hébergés dans un environnement beaucoup plus spacieux et enrichi que les cages conventionnelles. Cet environnement semi-naturalistique comprend plusieurs zones accessibles, des tunnels, des espaces de repos avec du matériel de nidification, ainsi qu’un dispositif permettant aux souris d’obtenir volontairement leur nourriture. Cette organisation favorise l’exploration, l’activité physique et les interactions sociales, et contribue à réduire le stress et l’agressivité entre congénères. Les souris sont suivies quotidiennement et leur comportement est observé en continu grâce à des caméras infrarouges, ce qui permet de détecter rapidement tout signe de mal-être et d’intervenir sans manipulation inutile. Des protocoles spécifiques sont mis en place pour prévenir et soulager la douleur, notamment par l’administration systématique d’antalgiques lors des interventions chirurgicales ou en cas de blessure. Lorsque cela est possible, les traitements sont administrés par voie orale afin de limiter les injections. Pour les interventions neurochirurgicales, le matériel utilisé est conçu pour être le plus léger et le moins encombrant possible, afin de réduire l’inconfort des animaux. Après la chirurgie, les souris sont étroitement surveillées durant la phase de récupération et réintroduites dans leur groupe une fois leur état stabilisé. Des critères d’arrêt précis sont définis pour chaque procédure; si l’état d’un animal se dégrade ou s’il ne récupère pas correctement, des soins adaptés sont apportés ou l’animal est euthanasié afin d’éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Le système dopaminergique, impliqué dans les stratégies sociales, est relativement bien conservé chez les rongeurs et l’Homme, anatomiquement et fonctionnellement. De plus, la génétique de la souris offre des outils de modulations des réseaux neuronaux, difficilement accessibles chez d’autres modèles. Enfin, l'environnement complexe a été spécifiquement développé et adapté à l'étude des rongeurs. Les animaux utilisés seront à l'âge jeune adulte - adulte. Avant 8 semaines, les souris sont considérées comme étant au stade adolescent. Sachant que le comportement à cet âge est différent de l'âge adulte, et que notre étude porte sur l'âge adulte uniquement, nous éviterons d'étudier le comportement de souris avant 8 semaines. Les procédures qui nécessitent des injections virales avec ou non l'implantation de fibres se feront sur l'animal après 6-7 semaines afin d'observer un temps d'infection nécessaire par le virus concerné (entre 3 et 6 semaines d'expression) et le branchement de la fibre après 8 semaines. Les expériences comportementales de plusieurs semaines se feront aussi à partir de 8-10 semaines d'âge, à un stade adulte sans crainte de troubles liés au vieillissement.
Étude de la biodistribution et tolérance de polymères pour la décontamination selon deux voies d’administration : orale et intranasale
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Motivé par le risque d'attaques radioactives et de bombes sales, ce projet utilise 276 souris saines dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent des polymères décontaminants par gavage ou par voie intranasale, de une à cinq fois, pour suivre où ces molécules se répartissent dans l'organisme. Le gavage, introduction d'un tube dans l'œsophage, peut provoquer stress et douleur, et les anesthésies répétées pour l'imagerie ajoutent une source de stress. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative, les études in vitro ne reproduisant pas selon lui la complexité de l'environnement digestif ou nasal.
Objectifs
Depuis quelques années, nous observons une montée des risques de radio contaminations. Ces risques proviennent à la fois du contexte géopolitique (conflit nucléaire), de l’augmentation des attaques terroristes (utilisation de bombes sales en raison d’un accès facilité à de nombreuses sources) mais aussi du développement et du renouvellement des parcs nucléaires. Les réponses disponibles aux attaques radioactives sont à ce jour basées sur des technologies anciennes qui nécessitent d’être améliorées et perfectionnées. Lors de contaminations radionucléaires, trois voies d’entrées peuvent être utilisées : la voie orale en cas d’ingestion, l’inhalation et enfin la voie cutanée. Le passage dans le sang de ses éléments radioactifs libres conduit à leur bioaccumulation dans le foie, les reins, les os ou encore la thyroïde. Les traitements aujourd’hui disponibles tels que le Succimer (DMSA), le Dimercaprol (BAL) ou l’Iodure de Potassium lient un nombre limité de métaux lourds, présentent des limites et des effets indésirables. Dans ce contexte, nous avons développés de nouvelles formulations pour la décontamination pour administration orale et nasale pour la prévention et le traitement à large spectre en cas d’incidents nucléaires. Le but de ce projet est d’évaluer la biodistribution des formulations décontaminantes après administration orale et intranasale.
Bénéfices attendus
Le projet vise à étudier la biodistribution d’un médicament radio décontaminant après prise orale ou par voie nasale. Les bénéfices attendus de ce projet sont de démontrer que le médicament à une rétention local du polymère suite aux deux modes d’administration et une absence de passage systémique. Également, ce projet permet de démontrer que la prise simple ou multiple du polymère n’induit pas d’effet iatrogène chez la souris. A la suite de cela, des études plus poussées pourront être envisagées afin de valider l’efficacité des formulations décontaminantes. Enfin, ce nouveau système pourrait être appliqué aux situations de contamination par des métaux lourds, en particulier dans le secteur agroalimentaire, lesquelles représentent un enjeu important de santé publique.
Procédures
Les formulation seront administrées entre 1 et 5 fois par gavage ou 1 et 5 fois par voie intranasale. On estime que la procédure de gavage sera d’environ 30 secondes par souris. Et l’administration intranasale est d’environ 5 min par souris.
Impact sur les animaux
Le traitement des souris par gavage (introduction d’un tube dans la gorge) peut causer du stress, des douleurs au niveau de l’œsophage. Enfin, le suivi du poids des souris est aussi une autre source potentielle de stress pour elles. L’anesthésie répétées pour l’acquisition d’image totale de la souris peut aussi induire du stress.
Devenir
Après chaque procédure, toutes les souris seront mises à mort pour permettre le prélèvement des tissus et l’analyse de ceux-ci post mortem.
Remplacement
Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Des études in vitro ont déjà été réalisées mais ne permettent pas de reproduire toutes les conditions représentant la complexité d'un environnement digestif ou intranasal. Le modèle animal est donc nécessaire pour évaluer la biodistribution du polymère au cours dans le temps. Ces études auront lieu uniquement sur souris saines.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base de la variabilité interindividuelle connue des études de biodistribution, ainsi que de l’expérience antérieure du laboratoire sur ce type de manipulations. Le nombre d’animaux par groupe est en accord avec les effectifs classiquement rapportés dans la littérature pour des études de biodistribution. Le nombre d’animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisant pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente.
Raffinement
Afin d’augmenter la tolérance à l’administration orale par gavage pour la souris, nous utiliserons une canule trempée dans une solution appétissante pour la souris, par exemple une eau sucrée. Des visites journalières des souris seront effectuées pour détecter la souffrance, la douleur et le stress des animaux. Les souris seront observées quotidiennement pendant chaque pesée afin de détecter l’éventuelle apparition de signes de souffrance (points limites). Un traitement anti-douleur sera administrée par voie sous-cutanée dès lors un signe de souffrance détecté
Choix des espèces
Des souris mâles et femelles (répartition 50/50) seront utilisées pour toutes les procédures du projet afin de se rapprocher des caractéristiques générales de la population.
Comprendre l’impact de l’accumulation rénale de lipides dans la progression de la maladie chronique rénale.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Une biopsie de l'oreille vers le dixième jour de vie, un jeûne de six à douze heures, puis la mise à mort entre trois et quatre mois: 240 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reproduisent une maladie rénale liée au diabète, étudiée à un stade précoce où le RNT affirme qu'aucun signe de mal-être n'apparaît encore. Toutes sont tuées pour prélever reins, foie et graisses. Sur les 240 produites, 32 souris sans intérêt pour l'étude serviront à entretenir l'élevage des lignées.
Objectifs
Le diabète peut abîmer, avec le temps, les reins. Cette complication, appelée néphropathie diabétique, est aujourd’hui la première cause de maladie rénale chronique dans le monde. Lorsque les reins sont trop endommagés, la maladie peut évoluer vers une insuffisance rénale sévère obligeant les patients à recourir à la dialyse ou à une greffe. Malgré les traitements existants, de nombreuses personnes diabétiques voient encore leur état s’aggraver, ce qui montre qu’il est urgent de mieux comprendre les mécanismes en jeu pour développer de nouvelles thérapies. Les causes de cette maladie sont multiples et complexes. Ces dernières années, les chercheurs ont mis en évidence un phénomène important : l’accumulation anormale de graisses dans les reins. Cette accumulation devient toxique pour les cellules et contribue à l’aggravation de la maladie rénale. Au niveau mécanistique, lorsque le taux de glucose est trop élevé, une protéine, nommée ChREBP, est fortement activée ce qui favorise la formation de lipides dans le rein et accélère le développement des lésions rénales. Des études chez la souris ont montré que bloquer cette protéine d’intérêt dans le rein réduit l’accumulation de graisses et ralentit la progression de la maladie, soulignant son rôle central. Grâce à de nouvelles technologies, il est désormais possible d’analyser très finement les graisses présentes dans les tissus et d’étudier l’activité des gènes cellule par cellule. Ces outils offrent une occasion unique de mieux comprendre comment la maladie se développe au niveau du rein. L’objectif de ce projet est d’utiliser ces techniques de pointe pour mieux comprendre comment l’excès de sucre et de graisses abîme les reins, et quel rôle exact joue la protéine ChREBP dans ce processus. À terme, une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour prévenir ou ralentir les atteintes rénales liées au diabète et à d’autres maladies métaboliques.
Bénéfices attendus
Les personnes présentant une maladie métabolique comme le diabète ou une glycogénose de type 1 (maladie génétique rare) ont un risque très élevé de développer une maladie rénale chronique. Cette complication est un enjeu majeur de santé publique puisqu’elle touche plus de 30 % des personnes diabétiques (soit environ 1,2 million de personnes en France), et jusqu’à 70 à 80 % des patients atteints de glycogénose de type 1. Aujourd’hui, il n’existe aucun traitement efficace pour empêcher l’aggravation de ces lésions rénales, qui peuvent mener à une insuffisance rénale sévère, nécessitant une dialyse ou une transplantation rénale. L’objectif du projet est de mieux comprendre comment la maladie rénale se développe en étudiant • Les graisses (lipides) qui s’accumulent dans leurs reins, et leur rôle dans l’aggravation de la maladie. • Les mécanismes moléculaires qui déclenchent précocement les lésions rénales. • L’impact de l’alimentation sur l’activité d’une protéine clé qui régule le métabolisme des sucres et des graisses dans le rein. • Le rôle des cellules immunitaires et la communication entre les cellules du rein dans l’évolution de la maladie. dans un modèle de souris transgéniques reproduisant les perturbations métaboliques des reins diabétiques ou de glycogénose de type 1. En identifiant ces mécanismes, nous espérons ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour ralentir, voire stopper, la progression de la maladie rénale chez les patients atteints de glycogénose de type 1 ou de diabète. Cela pourrait améliorer leur qualité de vie et réduire le risque d’insuffisance rénale.
Procédures
Pour identifier les souris porteuses des modifications génétiques nécessaires à l’étude, un petit échantillon de tissu (biopsie) sera rapidement prélevé (en quelques secondes) afin d’analyser leurs gènes. En fin de procédure, 4 lots de 20 souris mâles et 20 souris femelles seront mis à jeun pendant 6h pour contrôler leur état métabolique avant leur mise à mort. Dans une deuxième étude, des lots de 8 souris mâles et de 8 souris femelles seront mis à jeun pendant 12h; ou mis à jeun pendant 12h puis renourris pendant 12h, juste avant leur mise à mort. Une prise de sang sera réalisée sur tous les animaux, juste avant la mise à mort, pour réaliser des dosages biochimiques. Cette prise de sang unique sera réalisée en environ 20 secondes.
Impact sur les animaux
1.Biopsie de l’oreille (à 7–10 jours de vie) : Les souriceaux subissent un petit prélèvement (biopsie) au niveau de l’oreille. Cela peut causer une légère douleur passagère et un peu de stress, car ils sont maintenus immobiles pendant l’opération. Le risque de saignement est très faible. 2. Maladie rénale : Dans cette étude, les animaux sont euthanasiés à l’âge de 3 et 4 mois, stade très précoce de la maladie rénale, n’entrainant aucun signe de mal-être puisque la maladie reste silencieuse. Les problèmes graves (perte de fonction des reins) n’apparaissent qu’après 12–15 mois. 3. Jeûne de 12 heures : Quand les animaux ne mangent pas pendant 12 heures, ils deviennent moins actifs, perdent un peu de poids (5–10%), et leur température corporelle baisse légèrement. Leur taux de sucre dans le sang diminue, mais reste dans la normale (entre 70 et 110 mg/dL). 4. Jeûne de 6 heures (avant l’euthanasie) :Un jeûne de 6 heures cause un léger stress : les animaux cherchent plus de nourriture dans leur litière et perdent un peu de poids (moins de 5%). 5. Prélèvement sanguin. Ce prélèvement est rapide (15–20 secondes) et peut provoquer une légère douleur ou un petit saignement.
Devenir
Les animaux transgéniques seront produits en zone d’élevage et seront mis à mort en fin d’expérimentation pour le prélèvement des tissus (rein, foie et graisses au minimum) qui seront analysés au niveau structurel et moléculaire
Remplacement
Aujourd’hui, les scientifiques savent créer en laboratoire de mini-organes (appelés organoïdes) qui reproduisent certaines cellules du rein. Cependant, ces modèles restent trop simplistes : ils ne permettent pas d’étudier comment le rein interagit avec le reste du corps, comme le foie, ou comment l’alimentation et le métabolisme influencent la maladie. Or, la maladie rénale chronique étudiée ici est étroitement liée à des déséquilibres métaboliques, comme ceux observés chez les patients diabétiques ou atteints de certaines maladies génétiques (comme la glycogénose de type 1). La souris est le modèle le plus adapté pour plusieurs raisons : -Un métabolisme proche de l’humain : Elle permet d’étudier comment le rein réagit dans un contexte global, en tenant compte des interactions entre organes. -Un modèle unique : La souris atteinte de glycogénose dans les reins développe une maladie rénale chronique similaire à celle des patients, causée par une surcharge métabolique (comme dans le diabète). -Des outils scientifiques robustes : Les chercheurs disposent de nombreuses données et d’outils génétiques pour étudier précisément le rôle d’un facteur d’intérêt dans le rein.
Réduction
Pour obtenir des résultats fiables, il faut analyser un nombre suffisant d’échantillons afin de réaliser des analyses statistiques permettant de comparer les différents groupes analysés. Une méthode statistique robuste sera utilisée. La connaissance des modèles animaux et des approches moléculaires utilisées nous a permis de définir un nombre d’animaux minimum par groupe. Comme les reins de souris sont très petits, nous avons prévu d’augmenter le nombre d’animaux pour avoir assez de matériel biologique pour pouvoir réaliser toutes les analyses. Les maladies métaboliques (comme le diabète) peuvent se développer différemment chez les mâles et les femelles. Il est donc essentiel d’inclure les deux sexes pour obtenir des résultats complets. Au total, 240 souris transgéniques (mâles et femelles) seront produites et 208 souris d’intérêt seront étudiées. Parmi les 32 souris produites mais sans intérêt pour le projet, certaines pourront être utilisées pour maintenir l’élevage de ces lignées transgéniques utilisées dans différents projets. Les reproductions seront arrêtées dès que ce nombre sera atteint, pour éviter d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.
Raffinement
Pour réduire la douleur, les prélèvements de tissus (biopsies) seront réalisés sur des souriceaux âgés de 7 à 10 jours, à un moment où leurs terminaisons nerveuses ne sont pas encore totalement développées. Afin d’éviter le stress dû à la séparation d’avec leur mère, les soigneurs manipuleront les petits en portant des gants imprégnés de la litière de leur cage, pour conserver leur odeur familière. Pour habituer les souris à être manipulées et réduire leur stress, elles seront régulièrement en contact avec les expérimentateurs et seront prises en main à l’aide d’un petit tunnel plutôt qu’attrapées directement. La maladie est ciblée uniquement dans les reins, ce qui évite les hypoglycémies graves grâce à la production de glucose par le foie. Lors des mises à jeun, les souris sont placées dans de grandes cages avec des maisons en plastique pour limiter l’agressivité et le stress. Pour assurer leur confort thermique, une partie des cages est posée sur une plaque chauffante pour qu’elles puissent se réchauffer si besoin. Grâce à la bonne connaissance de ce modèle animal, des critères précis ont été définis pour éviter toute souffrance inutile. Les souris seront euthanasiées précocement (entre 3 et 4 mois), avant que la maladie rénale entraine des signes de mal-être. La surveillance du bien-être des souris est basée sur le contrôle de leur poids et l’observation de leur comportement : Des points limites ont été clairement définis (perte de poids conséquente, mal être non résolu malgré la prise en charge des animaux) nécessitant la mise à mort de l’animal. En cas d’alopécie (perte de poils) ou d’agressivité, l’enrichissement du milieu sera renforcé : Ajout de jouets ou d’accessoires pour limiter le stress et permettre l’isolement vis-à-vis de leur congénère. La cage pourra être divisée en deux dès l’apparition des premiers signes pour éviter les conflits entre individus.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation du métabolisme similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans les reins grâce à des techniques génétiques avancées. Ce modèle de souris imite très fidèlement la maladie chronique rénale associée à la glycogénose de type 1, ce qui en fait un outil précieux pour mieux comprendre cette pathologie et développer de nouvelles approches. Au laboratoire, tous les outils nécessaires, comme des anticorps spécifiques à la souris, sont disponibles pour analyser les effets de la maladie et des traitements. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : une petite biopsie de l’oreille sera faite chez les bébés souris (entre 7 et 10 jours) pour vérifier leur patrimoine génétique. Ensuite, les expérimentations seront réalisées à l’âge de 3 à 4 mois, juste avant l’euthanasie des souris.
Établissement d’un modèle de dépendance à l’oxycodone chez le rat à des fins d’évaluation pharmacologique
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un cathéter intraveineux est implanté chirurgicalement chez 72 rats, qui s'auto-injectent ensuite un opiacé une séance par jour pendant dix jours, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. La chirurgie provoque une douleur modérée et une perte de poids, et le sevrage entraîne agitation, diarrhée et perte de poids. Tous les rats sont tués à l'issue, l'exposition à l'opiacé empêchant de les réintégrer dans une autre procédure. Le modèle, développé avec un partenaire pharmaceutique, doit servir à tester des molécules contre la rechute dans la dépendance aux opiacés.
Objectifs
La dépendance aux opiacés représente un problème majeur de santé publique, aux conséquences importantes tant sur le plan individuel que collectif. En altérant les circuits cérébraux impliqués dans la douleur et la récompense, les opiacés peuvent entraîner une consommation compulsive, difficile à contrôler et à interrompre durablement. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques est donc indispensable pour améliorer la prise en charge des personnes dépendantes. En collaboration avec un partenaire pharmaceutique, ce projet vise à mettre en place modèle préclinique fiable pour l’évaluation de nouveaux candidats thérapeutiques visant à favoriser un arrêt durable de la consommation.
Bénéfices attendus
Le modèle préclinique développé permettra de tester et d’identifier des molécules susceptibles de prévenir la rechute dans la dépendance aux opiacés, avant leur passage vers des essais cliniques. À moyen terme, ces travaux contribueront au développement de solutions thérapeutiques plus efficaces pour aider les patients dépendants aux opiacés à maintenir une abstinence durable, réduisant ainsi les conséquences médicales, sociales et économiques associées à cette addiction.
Procédures
Les animaux du projet seront soumis à une chirurgie pour la mise en place d’un cathéter intraveineux. La chirurgie dure en moyenne 20 minutes, sous anesthésie générale gazeuse, sous antalgique et sur couverture chauffante. La récupération post-anesthésie prend environ 10 minutes. Le repos post-opératoire est de 4 à 6 jours. Les animaux seront soumis à une session comportementale par jour, pendant 10 jours, où ils seront libres de s’auto-injecter un opiacé à une dose modérée.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie vasculaire : elle peut entraîner une perte de poids modérée, un accroissement temporaire de la mobilité lié aux effets résiduels de l’anesthésie, une douleur modérée, une légère hypothermie. L’autoadministration d’opiacé peut entraîner des effets transitoires ; sédation modérée, modifications de l’activité locomotrice ou de la prise alimentaire, constipation légère. L’arrêt de l’exposition à l’opiacé (sevrage) peut entraîner des signes transitoires (légère perte de poids, piloérection, hyperactivité motrice, légère diarrhée). Enfin, de façon générale, les nuisances peuvent être celles associées aux manipulations réalisées lors des études comportementales qui ne génèrent pas de douleur mais peuvent initialement, par leur caractère nouveau, engendrer stress et inconfort rapidement éteints par la répétitivité.
Devenir
A l’issue de la procédure, compte tenu de l’exposition à un opiacé et des conditions spécifiques à la procédure, les animaux ne peuvent être intégrés dans une autre procédure sans que soient engendrés des biais. Au terme de la procédure, les animaux seront mis à mort selon une méthode réglementaire.
Remplacement
L’étude de la dépendance ne peut se réduire à la simple étude de l’effet de la drogue. Ce comportement met en jeu des mécanismes psychopharmacologiques qui ne peuvent pas être appréhendés par des modèles ex vivo. Les tests de composés pharmaceutiques in vivo sont des étapes nécessaires pour la validation de leur intérêt thérapeutique.
Réduction
L'utilisation d'un trop grand nombre d'animaux est contraire à l'éthique, mais si trop peu d'animaux sont utilisés, l'expérience peut manquer de puissance statistique et se révéler vaine donc non éthique. Nous procédons à des analyses de puissance statistique afin de déterminer le nombre adapté de sujets qui permettra d’affirmer que le résultat statistique obtenu est fiable.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cycle inversé. Le comportement des animaux est étudié alors qu’ils sont actifs (animaux nocturnes) et leur phase de sommeil est ainsi respectée. Ils sont hébergés dans des cages transparentes permettant un contact auditif, olfactif et visuel avec les congénères. L’environnement est enrichi par du matériel favorisant la construction de nids. Les animaux sont pris en main de façon appropriée pour éviter la sensation stressante du vide. Les animaux sont habitués aux manipulations. La chirurgie est réalisée sous anesthésie générale et sur couverture chauffante. La douleur post-opératoire est gérée avec les molécules antalgiques et anti-inflammatoires les plus adaptées. Toutes les phases du projet font l’objet d’un suivi spécifique. Un vétérinaire est présent dans la structure et est sollicité quand la situation le requiert.
Choix des espèces
Compte tenu des questions posées, il est nécessaire de recourir à une espèce de mammifère dont le développement des réseaux neuronaux permette l’expression d’un comportement aussi complexe que la prise de drogue. Il a par ailleurs été mis en évidence un continuum des mécanismes psychologiques et biologiques des processus de récompense entre le rat et l’homme ; ces processus constituent le socle de la dépendance étudiée dans ce projet. Le risque de devenir dépendant aux opiacés est particulièrement important à l’adolescence et au début de l’âge adulte. Nous utilisons donc des rats jeunes adultes, car ils permettent d’étudier la dépendance dans une période de vie comparable, tout en évitant les changements rapides liés à la croissance qui pourraient influencer les résultats.
Utilisation de souris transgéniques pour étudier des interactions protéiques dans la régulation du métabolisme énergétique en physiologie et en physiopathologie
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
1 664 souris génétiquement modifiées, privées d'un à trois facteurs dans le foie, vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie est nourrie quinze semaines avec un régime hypercalorique jusqu'à développer diabète et accumulation de graisse dans le foie, l'autre suivie un an avec des tests de glycémie répétés. Toutes sont tuées pour prélever sang et organes. Le projet étudie la coopération entre facteurs de transcription du métabolisme, présentés comme des cibles thérapeutiques contre les maladies liées à l'obésité.
Objectifs
L’obésité est en constante augmentation et représente un facteur de risque majeur pour le diabète de type 2 et d’autres maladies telles que la stéatose hépatique métabolique. Le foie est un organe majeur pour la régulation de l’homéostasie énergétique et contrôle de nombreuses fonctions métaboliques et des réponses inflammatoires. De nombreuses fonctions hépatiques sont assurées par des facteurs de transcription qui coopèrent pour réguler l’expression de gènes. La dérégulation de ces processus est l’un des mécanismes observés lors du diabète de type 2 et de la stéatose. Dans ce projet, nous souhaitons étudier les rôles respectifs et les coopérations potentielles entre plusieurs facteurs de transcription dans la régulation du métabolisme en condition physiologique et dans l’obésité induite par l’alimentation. Nous disposons au laboratoire de souris spécifiquement délétées pour un ou plusieurs facteurs de transcription dans les hépatocytes. Ces animaux, hébergés pour certains d'entre eux à thermoneutralité, seront soit nourris avec un régime standard et suivis au cours du temps, soit nourris avec un régime hypercalorique pendant 15 semaines. Les effets seront évalués grâce à des bilans sanguins et des analyses du foie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer les rôles spécifiques ainsi que les potentielles interactions ou redondances entre différents facteurs de transcription impliqués dans la régulation du métabolisme hépatique, en condition physiologique et physiopathologique.Les facteurs de transcription étudiés sont des cibles thérapeutiques de choix pour le traitement des maladies métaboliques associées à l’obésité et il existe actuellement un intérêt croissant pour le développement de molécules ciblant simultanément plusieurs de ces facteurs. Les résultats obtenus lors de ces expériences apporteront ainsi une contribution à la recherche biomédicale.
Procédures
Des groupes d’animaux seront nourris à volonté avec un régime standard et suivis pendant 1 an (512 animaux). D’autres groupes, hébergés à thermoneutralité, seront nourris à volonté avec un régime standard ou hypercalorique pendant 15 semaines (1152 animaux). -pesées hebdomadaires - 6 mesures de la glycémie (tous les 2 mois sur 1 année) pour 512 animaux à partir d’une goutte de sang . La mesure ne nécessite pas de contention et prend moins de 5 secondes. - 2 mesures de la glycémie pour 1152 animaux - 3 tests de tolérance au glucose et 3 tests de tolérance à l’insuline sur une année pour 512 animaux, consistant en 6h de jeûne, suivi d'une mesure de la glycémie (temps 0) puis administration orale de glucose ou injection d'insuline prenant moins de 30 secondes, puis de mesures de la glycémie toutes les 15 min pendant 2 h (6 prélèvements de moins de 5 secondes). - 1 test de tolérance au glucose et 1 test de tolérance à l’insuline sur 1152 animaux - un dernier prélèvement sanguin avant la fin de l’étude pour tous les animaux
Impact sur les animaux
Les animaux nourris avec le régime hypercalorique vont progressivement prendre du poids associé à des perturbations métaboliques progressives telles que le développement d’un diabète (hyperglycémie, intolérance au glucose, résistance à l’insuline) et d’une stéatose (accumulation de lipides dans le foie). Ces altérations s’installent de manière progressive sur plusieurs semaines et correspondent à une nuisance d’intensité modérée, sans altération brutale de l’état général des animaux. La piqûre pour obtenir la goutte de sang peut entraîner une douleur ponctuelle de faible intensité (quelques secondes), sans effet persistant. Le dernier prélèvement de sang peut entraîner un stress des animaux lié à la contention et une brève douleur d’intensité très modérée. L'administration de glucose ou d'insuline peut également entraîner un stress de quelques minutes lié essentiellement à la contention. Lorsqu'il est réalisé par du personnel expérimenté, ce geste n'entraîne pas de douleur significative ni de complication.
Devenir
A la fin des procédures, tous les animaux seront euthanasiés afin de récolter le sang et différents organes pour effectuer les analyses permettant de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Des méthodes alternatives utilisant des cellules de foie par exemple pourraientt être envisagées. Néanmoins, le métabolisme énergétique est un processus complexe qui met en jeu des interactions entre plusieurs organes (foie, tissu adipeux, intestin, muscle, cerveau) qui sont difficiles à reproduire avec des cellules en culture. L’utilisation d'un organisme vivant, dans lequel tous les organes fonctionnent ensemble, est donc nécessaire. De plus, l’utilisation de souris transgéniques rend possible la délétion d’une protéine d’intérêt dans un organe spécifique pour étudier son rôle et il est possible d’induire une obésité chez la souris grâce à un régime hypercalorique.
Réduction
Le nombre d'animaux pour ce projet est défini pour permettre d'une part de répondre aux questions scientifiques et d'autre part de respecter la réduction du nombre d'animaux au maximum. Ainsi nous utiliserons le plus petit nombre d'animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats exploitables et statistiquement significatifs. Ce nombre d'animaux a été déterminé par des tests statistiques appropriés et est basé sur des résultats provenant d'expériences antérieures du laboratoire.
Raffinement
Nous veillerons au bien-être des animaux tout au long des expérimentations en leur assurant les meilleures conditions d’hébergement (hébergement collectif, environnement contrôlé, enrichissements du milieu de vie). L’hébergement à thermo-neutralité permet de limiter le stress dû au froid. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et les gestes techniques seront réalisés par une personne formée et expérimentée. Nous surveillerons également attentivement l’apparence physique externe, le poids et le comportement des animaux, et nous mesurerons les consommations alimentaire et hydrique. Des points limites gradés seront mis en place pour l’évaluation de ces différents paramètres. Si un critère d'arrêt est atteint, l'animal sera retiré de la procédure et replacé en conditions d’hébergement standard après examen par la vétérinaire référente.
Choix des espèces
L’utilisation de souris de laboratoire permet d’étudier le rôle de protéines spécifiques en utilisant des souris transgéniques. Les modèles utilisés dans ce projet (délétés pour 1, 2 ou 3 protéines dans le foie) existent uniquement chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (8 semaines d’âge minimum) car le développement du foie est terminé et nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte.
Étude du potentiel thérapeutique de l’inhibition de canaux cationiques TRPC3/C6 dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP).
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système respiratoire
Une hypertension pulmonaire induite, trois échographies du cœur sous anesthésie puis un cathétérisme cardiaque: 120 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tous tués pour l'analyse du cœur et des poumons. À partir de la deuxième semaine, la maladie provoque un essoufflement, une fatigue et une chute d'activité. Le projet teste un composé censé réduire cette hypertension, aujourd'hui sans traitement curatif. L'équipe justifie le recours au rat par l'impossibilité de reproduire in vitro un processus mettant en jeu le cœur et les poumons.
Objectifs
L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie rare et toujours mortelle pulmonaire. L'HTAP est la conséquence d'une obstruction progressive des artères pulmonaires, qui entraîne une insuffisance cardiaque droite et à terme entraîne le décès des patients. Il n'existe actuellement aucun traitement curatif pour les patients atteints d'HTAP. L'objectif du projet est donc d'améliorer la compréhension de l’HTAP et de déterminer si notre composé pharmacologique permet de réduire l'HTAP induite chez le rat ce qui permettrait d'initier des esais cliniques et d'ouvrir ainsi le champ à de possibles nouveaux médicaments pour cette maladie.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet permettra de confirmer l’implication de canaux ioniques (TRPC3/TRPC6) dans le développement de l’Hypertension Artérielle Pulmonaire (HTAP), et permettra de déterminer s’il est possible d'utiliser ce composé comme un possible nouveau médicament pour cette maladie. Au vu de l'absence de traitement curatif pour lutter contre le développement de l’HTAP, ce projet présente une utilité majeure dans la prise en charge de ces malades.
Procédures
L'induction de l'hypertension artérielle pulmonaire sera réalisée sous anesthésie. Tous les animaux subiront des échocardiographies, chaque semaine (au nombre de 3), réalisée sous anesthésie (environ 15 min par rats). Un prélèvement sanguin, réalisés sous anesthésie, sera réalisé au moment des échocardiographies de fin de procédure. À la fin des procédures, tous les animaux subiront un cathétérisme cardiaque sous anesthésie (environ 20 minutes par animal). Toutes les interventions sur les animaux seront réalisées sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Comme décris précédemment, l'induction de l'hypertension artérielle pulmonaire va conduire à des effets secondaires important tels que de l'inconfort respiratoire, de l'essoufflement à l'effort ou encore la fatigue conduisant à une mobilité réduite de l'animal, à partir du 14ème jour. On peut donc observer une baisse drastique de l’activité au début de la 3ème semaine. Les réveils des anesthésies réalisées pour les échographies peuvent également être une source de stress pour l'animal.
Devenir
Euthanasie de tous les animaux pour analyses post-mortem sur le cœur et les poumons.
Remplacement
L’objectif de recherche est de mieux comprendre le développement de l'hypertension artérielle pulmonaire et de déterminer si le composé pharmcaologique testé permet de réduire l'HTAP chez le rat. Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte dit normal ou sain (physiologique) et un contexte ou l'animal est malade (physiopathologique). Il se justifie par l'impossibilité de simuler ex vivo, in vitro ou in silico la mise en place de l'hypertension artérielle pulmonaire qui est un processus complexe impliquant plusieurs organes (poumon et coeur) et de nombreux types cellulaires. L'obtention des nouvelles connaissances, nécessaires à une meilleure compréhension de la maladie et de futures thérapies, recherchées par cette étude ne peuvent donc pas avoir lieu sans l'utilisation de ces modèles et donc de rats.
Réduction
Les fonctions cardiovasculaires seront étudiées par des méthodes non invasives (échocardiographie) permettant de limiter le nombre d'animaux utilisés. Un dernier bilan (cathétérisme) de leur fonction cardiaque est réalisé à la fin de l'expérimentation afin de collecter un maximum de données. Le nombre total de rats utilisés sera de 120 sur l'ensemble de l'étude en combinant plusieurs approches expérimentales par différents expérimentateurs sur le même animal. Des expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Afin de déterminer le plus précisément possible le nombre nécessaire et suffisant d'animaux, nous avons utilisé un test statistique adéquat.
Raffinement
Une semaine d’acclimatation sont prévues à l’arrivée des animaux. Toutes les procédures seront pratiquées en utilisant des anesthésiques par voie gazeuse afin de minimiser le stress des animaux. L'eau ainsi que la nourriture sera en illimité pour les animaux. De l'enrichissement sera ajouté dans les cages des animaux. Les différents modèles conduiront à une hypertension artérielle pulmonaire, les animaux seront donc surveillés quotidiennement (évaluation de la présence de points limites précoces, notamment la perte de poids, qualité de la fourrure et posture des animaux dans la cage) et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux ne subissent aucun stress.
Choix des espèces
Les rats présentent une anatomie vasculaire et des caractéristiques de circulation sanguine similaires à celle de l’homme, ce qui en fait le meilleur modèle pour ce projet. Il est indispensable d'évaluer l'efficacité d’une nouvelle thérapie sur un modèle animal avant de pouvoir tester cette approche chez l'homme. Jeune adulte (8 semaines, 200g). A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’hypertension artérielle pulmonaire est plus rapide et plus sévère. De plus, chez l'Homme l'hypertension artérielle pulmonaire se développe chez les jeunes adultes.
Analyse d’un modèle souris de la maladie de Charcot exprimant une activité inhibitrice cérébrale génétiquement augmentée
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour tester si renforcer certaines connexions nerveuses ralentit la maladie de Charcot, 560 souris vont être utilisées, 140 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Ces 140 souris développent une paralysie progressive et une perte de poids pouvant atteindre 40 pour cent, tout en subissant deux tests moteurs par semaine que le RNT reconnaît fatigants pour des animaux déjà affaiblis. Les 420 autres sont tuées avant l'apparition des symptômes pour des prélèvements. La mise à mort intervient avant la paralysie complète, selon des seuils fixés à l'avance.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA), également appelée maladie de Charcot, est une maladie grave du système nerveux qui affecte les cellules responsables du contrôle des muscles. Elle apparaît généralement à l’âge adulte et provoque une paralysie progressive incurable. La plupart des recherches se concentrent sur les stades avancés de la maladie, lorsque les symptômes sont déjà apparus. En revanche, on connaît encore mal ce qui se passe aux tout débuts de la maladie, bien avant l’apparition des premiers signes. Des études récentes ont montré que, chez des modèles animaux de la SLA, certaines connexions nerveuses qui freinent l’activité musculaire fonctionnaient moins bien dès les premières étapes de la vie. Ce projet part de l'hypothèse que la maladie pourrait débuter très tôt, durant le développement du système nerveux, mais que le corps met en place des mécanismes de compensation qui retardent l'apparition des symptômes. Avec le temps, ces mécanismes finiraient par s'épuiser, déclenchant ainsi la maladie. L’objectif est donc de renforcer ces connexions nerveuses protectrices chez l’animal afin de voir si cela permet de ralentir ou de limiter le développement de la maladie à l’âge adulte. Cette approche pourrait permettre de mieux comprendre la SLA et, à terme, d'envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, seul un traitement est proposé aux patients atteints de SLA, lorsque le diagnostic de la maladie est clairement établi, un processus qui peut prendre plusieurs mois. La SLA est une maladie neurodégénérative, et à l’instar des autres maladies neurodégénératives, elle a toujours été perçue comme une maladie de l’âge adulte, voire même une forme de vieillissement prématurée du cerveau et de la moelle épinière. Cependant, cette vision de la neurodégénérescence est en train d’évoluer, avec une démonstration récente d’altérations développementales dans la maladie de Huntington, et des séries d’arguments en faveur d’une origine développementale des maladies d’Alzheimer, de Parkinson, ainsi que de la SLA. La démonstration d’une composante développementale à ces maladies, et en particulier à la SLA, permettrait d’envisager 1) la recherche de biomarqueurs beaucoup plus précoces, par exemples parmi les familles de patients, 2) une administration des traitements en amont de l’apparition des signes cliniques de la maladie, et 3) éventuellement un enrôlement plus précoce des patients dans les études cliniques dans le but d’améliorer les traitements actuels.
Procédures
420 animaux, à phénotype dommageable, seront euthanasiés avant le développement des symptômes de la maladie SLA afin de procéder à des prélèvements. 140 autres subiront des tests de motricité. Ainsi, de l'âge de 8 semaines (stade postnatal P60) jusqu'à 18-20 semaines (P120-P140), ils seront soumis à des tests moteurs ayant pour but de déterminer avec précision le déclin de leur force musculaire. Les deux tests utilisés seront le test d’endurance sur roue et le test d'opposition à la gravité. Ils seront réalisés deux fois par semaine.
Impact sur les animaux
Deux types de nuisances sont attendus au cours de cette étude : 1- Le développement d'atteintes motrices et d'une mort précoce, typiques de la SLA, avec une perte de poids qui commence aux alentours de 75 jours et peut atteindre 40 % au fil du temps, ainsi que l'apparition de symptômes moteurs aux alentours de 90 jours, sous forme de problèmes d'extension des pattes arrière, suivis d'une paralysie progressive qui touche d'abord les pattes arrière, puis les pattes avant, et qui évolue vers une paralysie totale et une mort prématurée aux alentours de 130 jours. 2- Un suivi moteur hebdomadaire des animaux par le biais de tests de locomotion et de force motrice, qui peut s'avérer fatiguant et stressant pour des animaux présentant une faiblesse musculaire et une paralysie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures. Les animaux modèles de la maladie de Charcot seront euthanasiés avant la paralysie complète, conformément aux seuils établis, et les animaux contrôles ayant servi de contrôle seront euthanasiés aux mêmes âges.
Remplacement
Ce projet consiste à déterminer si la SLA pourrait avoir une origine développementale liée à dysfonctionnement de la transmission synaptique inhibitrice. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit les étapes-clé du développement du système nerveux central ainsi que les caractéristiques de la SLA : déclenchement de symptômes moteurs à l’âge adulte et mort prématurée. Il n’existe aujourd’hui aucun modèle in silico permettant de modéliser la maladie et donc d’éviter l’utilisation d’animaux.
Réduction
La taille des groupes est déterminée afin de réaliser des tests statistiques pertinents. Pour rappel, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles afin d’analyser l’effet sexe. Ceci nous permettra de ne pas avoir à mettre à mort d’animaux n’ayant pas le sexe d’intérêt.
Raffinement
Les mesures de raffinements pour améliorer le bien-être des animaux ont été pensées pour chaque étape de la vie des animaux transgéniques exprimant un phénotype dommageable sévère.
Choix des espèces
Parmi les modèles de la maladie de Charcot, les souris sont les plus appropriées à notre étude, car elles présentent : 1) un niveau de complexité du cerveau et de la moelle épinière adéquat ; 2) un développement comparable à celui de l’homme ; 3) plusieurs lignées exprimant une mutation d’un gène causatif de la maladie, dont certaines reproduisent les symptômes observés chez l’homme et sont donc adaptées à l’évaluation préclinique de traitements médicamenteux.