Rats

Une biopsie d'oreille de un millimètre, deux minutes sous anesthésie, entre le dixième et le quinzième jour de vie : c'est la seule procédure déclarée pour 500 rats, classée en niveau de souffrance léger. L'atteinte réelle vient de la lignée elle-même, les rats porteurs de la mutation AIRE développant à partir de six mois une dépigmentation de la peau, une perte de poils et des anomalies des ongles. Ces rats sont maintenus pour d'autres expériences, les hétérozygotes étant utilisés pour renouveler les reproducteurs tous les six à huit mois, et les animaux en souffrance grave sont tués. Le porteur explique avoir créé cette lignée parce que les souris ne montraient que très peu de symptômes de la maladie auto-immune étudiée, et décrit le phénotype dommageable comme attendu, puisqu'il imite les signes humains.

Objectifs

L’objectif de notre travail est de maintenir une lignée de rats atteints d’une maladie auto-immune rare. Ces rats ont été spécialement créés car les modèles utilisés auparavant (comme les souris) ne montraient que très peu de symptômes, ce qui rendait les recherches difficiles. En revanche, ces rats développent des signes très proches de ceux observés chez les personnes malades. Cela en fait un modèle particulièrement utile pour mieux comprendre cette maladie et le rôle de certaines cellules du système immunitaire dans son développement. Grâce à eux, nous espérons faire avancer la recherche et, à terme, contribuer à de meilleures prises en charge .

Bénéfices attendus

Cette lignée de rats a été développée par notre équipe et n’est pas disponible dans le commerce. Elle constitue un modèle unique que nous utilisons pour tester un traitement innovant à base d’anticorps, destiné à soulager les symptômes d’une maladie auto-immune rare qui perturbe le fonctionnement du système immunitaire. Chez les individus atteints de cette maladie, certaines cellules du système immunitaire appelées lymphocytes T régulateurs ne fonctionnent pas correctement. Grâce à une modification génétique, ces cellules sont rendues visibles chez nos rats, ce qui nous permet de les suivre facilement et d'étudier leur comportement dans un contexte de maladie. Ce modèle animal, bien qu’il présente des symptômes, est essentiel pour mieux comprendre comment une mutation du gène AIRE provoque des dérèglements du système immunitaire, et pour explorer de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Une seule biopsie de 1 mm par raton est réalisée entre 10 et 15 jours de vie. Le geste dure environ 2 minutes et sert à identifier et analyser s’ils sont porteurs de la mutation d’intérêt.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont principalement liés à la biopsie d'oreille sur ratons de 10-15jours (douleur légère et de courte durée) et stress de la mère, et au phénotype dommageable, observé à partir de 6 mois d'âge.

Devenir

Les rats hétérozygotes seront gardés pour renouveler les reproducteurs. Les rats mutantes et d'intérêt sont gardés pour les procédures expérimentales. Les reproducteurs sont renouvelés tous les 6-8 mois.

Remplacement

Des recherches ont déjà été menées en laboratoire, sur des cellules isolées, mais ces approches restent limitées. Elles ne permettent pas de reproduire la complexité du corps humain, en particulier celle du système immunitaire. Comme cette maladie est très rare, il est aussi très difficile d’obtenir des échantillons chez les patients pour mener des études approfondies. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal reste indispensable pour faire avancer la recherche sur cette pathologie et mieux comprendre les mécanismes de la maladie.

Réduction

Les croisements entre les rats sont réalisés uniquement en fonction de nos besoins, que ce soit pour maintenir les reproducteurs ou pour obtenir des animaux destinés aux expériences. Le mode de reproduction que nous utilisons permet d’avoir une production régulière d’animaux, tout en évitant de faire naître plus de ratons que nécessaire. Nous utilisons aussi bien les mâles que les femelles, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux non utilisés et d’optimiser les reproductions.

Raffinement

Pour identifier les rats et analyser leur patrimoine génétique, une petite biopsie est réalisée sur l’oreille des animaux. Cette intervention se fait sous anesthésie générale, afin d’éviter toute douleur ou stress. Elle est rapide, précise et réalisée dans des conditions confortables, aussi bien pour l’animal que pour le personnel. Les rats sont logés par petits groupes (3 à 4 par cage ) pour éviter l’isolement. Leur environnement est enrichi avec des objets comme des briquettes de bois ou des tunnels en carton, afin de stimuler leur comportement naturel. Si un animal devient affaibli, il peut être isolé temporairement pour éviter qu’il ne soit blessé par ses congénères. Certains rats développent des signes visibles de maladie à partir de l’âge de 6 mois : dépigmentation de la peau (vitiligo), perte de poils (alopécie) ou anomalies des ongles. Ces signes sont attendus car ils imitent les symptômes de la maladie humaine que nous étudions. Ce modèle est donc essentiel à la recherche. Les animaux font l’objet d’un suivi très rigoureux, avec des contrôles plusieurs fois par semaine. Notre expérience avec cette lignée nous permet de bien prendre en charge ces symptômes. Si un animal présente des signes de souffrance grave, il sera euthanasié de manière éthique, conformément aux règles en vigueur.

Choix des espèces

Les rats que nous utilisons ont été spécialement développés parce que les souris, souvent utilisées en recherche, ne présentent que très peu de symptômes de la maladie humaine que nous étudions, contrairement aux patients humains. Ces rats, eux, montrent des signes beaucoup plus proches de ceux observés chez les personnes atteintes, ce qui en fait un modèle très utile pour mieux comprendre cette maladie rare. Les animaux servent à la fois à maintenir l’élevage de la lignée et à produire des groupes de rats utilisés pour les expériences scientifiques. Les rats mâles et femelles utilisés sont adultes (âgés de 6 à 8 semaines) et peuvent être suivis jusqu’à l’âge d’un an au maximum.

Former des étudiants de licence et de master aux gestes de l'expérimentation animale mobilise ici 240 souris et 40 rats, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Les souris sont contenues, exposées à des lumières, des odeurs, des bruits ou des températures inhabituelles, soumises à des tests de comportement et, pour certaines, à un régime gras et sucré destiné à reproduire un état de surpoids, une même souris pouvant être manipulée lors de plusieurs séances de l'année. Les rats servent à une seule démonstration de chirurgie, sous anesthésie profonde et sans réveil, une procédure pourtant déclarée en souffrance légère. Leurs tissus sont prélevés pour d'autres travaux pratiques et leurs cadavres réutilisés l'année suivante pour l'initiation des étudiants aux gestes de base.

Objectifs

Le projet a pour objectif de former progressivement les étudiants de la filière Biologie Santé à la compréhension et à la pratique de l’expérimentation animale. Il s’adresse aux étudiants de troisième année de Licence et de première année de Master qui se destinent aux métiers de la recherche biomédicale ou de la santé. Les travaux pratiques (TP) proposés permettent aux étudiants d’apprendre comment les fonctions vitales de l’organisme – comme la respiration, la circulation sanguine, le métabolisme ou le fonctionnement des reins – s’adaptent à différentes conditions. Ces séances leur offrent l’occasion de découvrir concrètement les interactions entre les organes et les effets de facteurs comme l’environnement, le stress ou certaines substances sur la physiologie animale. L’expérimentation sur animal vivant est abordée uniquement lorsque les méthodes de simulation ou les modèles informatiques ne suffisent pas à illustrer les phénomènes biologiques étudiés. Elle est toujours encadrée, réglementée et réalisée dans un but strictement pédagogique. Les étudiants apprennent à effectuer des gestes techniques de base (administration de substances, prélèvements, observation du comportement ou de paramètres physiologiques), tout en respectant le bien-être animal et la réglementation en vigueur. Ils sont également initiés à la démarche éthique à travers les principes des 3R : Remplacer les animaux par des modèles alternatifs chaque fois que possible ; Réduire leur nombre en optimisant les expériences ; Raffiner les méthodes pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort. Les deux espèces utilisées sont la souris et le rat, modèles de référence en recherche biomédicale. La souris est utilisée pour les travaux de physiologie et de métabolisme, tandis que le rat est réservé à la démonstration des relations entre le cœur et le rein lors d’une séance unique de chirurgie sous anesthésie. Ce projet s’inscrit dans une formation progressive, encadrée et responsable, visant à préparer les futurs biologistes aux exigences techniques, éthiques et réglementaires des métiers de la recherche biomédicale.

Bénéfices attendus

Ce projet vise avant tout à former les étudiants à la compréhension du vivant et à la responsabilité qui accompagne toute utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Il ne s’agit pas de produire de nouvelles connaissances, mais d’offrir une expérience concrète et encadrée de la démarche expérimentale. Les travaux pratiques permettent aux étudiants de mieux comprendre le fonctionnement de l’organisme, notamment la respiration, la circulation sanguine, le métabolisme et les réactions de l’organisme à son environnement. En observant directement les effets de certains paramètres, traitements ou conditions, ils découvrent comment le corps s’adapte et maintient son équilibre. Ces observations complètent les cours théoriques et rendent la physiologie plus concrète. Les étudiants acquièrent également des compétences techniques essentielles : savoir administrer une substance, effectuer un prélèvement, observer un comportement ou enregistrer un paramètre biologique. Ces gestes sont enseignés dans un cadre sécurisé, sous la supervision d’enseignants qualifiés, afin de garantir le respect de l’animal et la maîtrise des bonnes pratiques. Au-delà de la technique, les TP développent la rigueur et l’esprit critique : les étudiants apprennent à formuler des hypothèses, à observer objectivement, à interpréter leurs résultats et à confronter leurs conclusions à la littérature scientifique. Cette méthode de travail renforce leur capacité d’analyse et leur autonomie. Les bénéfices sont aussi éthiques et civiques : les étudiants sont sensibilisés à la notion de responsabilité et aux principes des 3R – Remplacer, Réduire, Raffiner – qui guident toute expérimentation animale. Ils découvrent l’importance de planifier une expérience en limitant au maximum la douleur, le stress et le nombre d’animaux utilisés. Enfin, ces séances représentent une mise en situation réelle du métier de chercheur : les étudiants y apprennent à collaborer, à documenter leurs observations et à respecter les règles encadrant la recherche. Cette approche contribue à former des professionnels conscients des enjeux scientifiques, éthiques et humains de l’expérimentation animale.

Procédures

Au cours des différents travaux pratiques, les animaux seront observés ou manipulés dans le cadre d’exercices pédagogiques simples et encadrés. Ces interventions sont de courte durée et ont pour but d’illustrer le fonctionnement de l’organisme et la manière dont il réagit à différents facteurs. Les souris sont utilisées principalement pour des séances de physiologie et de métabolisme. Elles peuvent être soumises à de courtes phases de contention (maintien doux de l’animal pour un examen ou une mesure), à des stimulations légères telles que l’exposition temporaire à une lumière, une odeur ou un bruit inhabituel, ou encore à de changements de température modérés. Ces situations visent à montrer comment le corps réagit à l’environnement. Certaines souris reçoivent un régime alimentaire riche en graisses et en sucre afin de reproduire un état métabolique proche du surpoids. Ce modèle permet d’étudier les conséquences de l’alimentation sur le métabolisme sans recourir à des procédures invasives. Les tests comportementaux consistent à observer l’attitude naturelle de l’animal face à un nouvel espace ou à un objet inconnu. Ces expériences durent seulement quelques minutes et permettent aux étudiants de comprendre comment le stress, la curiosité ou la peur peuvent influencer le comportement. Dans ces conditions, les animaux peuvent ressentir un inconfort passager lié à la nouveauté, au maintien ou à la contrainte modérée. Cet inconfort peut se manifester par une agitation, une immobilité ou une baisse de l’exploration. Ces signes sont connus et font l’objet d’une surveillance attentive par les enseignants et le personnel qualifié. Si un animal montre des signes de stress important ou de fatigue, la manipulation est immédiatement interrompue et l’animal replacé dans sa cage. Les rats sont utilisés uniquement pour un TP de démonstration chirurgicale sous anesthésie générale profonde. Ils ne se réveillent pas après la procédure, ce qui évite toute douleur ou souffrance postérieure. Dans toutes les séances, les manipulations sont réalisées dans le calme, avec un minimum de bruit et de mouvements, afin de réduire au maximum le stress et l’anxiété des animaux.

Impact sur les animaux

Les manipulations prévues dans ce projet sont réalisées dans un cadre strictement encadré, avec une surveillance constante du comportement et de l’état général des animaux. La majorité des interventions sont de courte durée et n’induisent que des nuisances légères et temporaires. Pour les souris, plusieurs types de situations peuvent provoquer un léger inconfort : Lors des exercices d’apprentissage (contention douce, observation ou petite injection de solution saline), les animaux peuvent ressentir une gêne passagère liée à la manipulation ou à la piqûre. Lors de l’exposition à des stimulations environnementales (lumière, son, odeur inhabituelle ou température légèrement plus basse), un stress léger et momentané peut être observé, souvent traduit par une exploration réduite ou une immobilité. Chez les animaux recevant un régime alimentaire riche, une prise de poids progressive peut s’accompagner d’une baisse d’activité et d’un léger inconfort locomoteur, comparables à un surpoids modéré. Ces modifications restent réversibles à l’arrêt du régime. Pendant certains tests comportementaux, les animaux peuvent montrer une curiosité ou une appréhension passagère face à un nouvel environnement. Ces effets cessent dès qu’ils sont remis dans leur cage. Les mesures de température corporelle, de respiration ou de glycémie peuvent impliquer une brève manipulation, susceptible d’entraîner une sensation désagréable limitée à quelques secondes. Pour les rats, les interventions se déroulent sous anesthésie générale profonde. L’animal ne ressent ni douleur ni stress pendant la procédure. Après les observations nécessaires à la démonstration pédagogique, il n’est pas réveillé, évitant ainsi toute souffrance ultérieure. Dans l’ensemble du projet, les effets observés se limitent à un inconfort léger, un stress transitoire ou une fatigue passagère. Aucun effet durable ni souffrance prolongée n’est attendu. Les signes de malaise, d’agitation ou d’immobilité excessive sont considérés comme des points limites : toute manipulation est alors immédiatement interrompue et l’animal replacé dans des conditions de calme et de confort.

Devenir

A l’issue de la procédure tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus et utiliser dans le cadre d'autres TP incluant des analyses histologiques et de biochimie. Le cadavre quant à eux seront utilisé l'année suivant pour l'initiation des étudiants aux gestes de bases comme décrit dans la présente saisine.

Remplacement

Tout au long du parcours universitaire, les étudiants sont d’abord formés à l’aide de méthodes de substitution qui permettent de comprendre la physiologie sans utiliser d’animaux vivants. Ces approches incluent des modèles informatiques et in silico, des vidéos pédagogiques, des modèles anatomiques en silicone, des organes issus d’abattoirs ou des travaux sur des invertébrés. Elles constituent la base de l’apprentissage des manipulations et de la compréhension des grands principes physiologiques. Cependant, ces méthodes seules ne permettent pas toujours d’expliquer la complexité du fonctionnement d’un organisme vivant. Certaines fonctions, comme la régulation de la pression artérielle, la communication entre le cœur et le rein, ou la réponse de l’organisme à un stress, ne peuvent être reproduites de manière réaliste par un logiciel ou sur un modèle inerte. L’utilisation ponctuelle d’animaux est donc justifiée pour montrer des phénomènes dynamiques qui ne peuvent être simulés de façon crédible autrement. Ces travaux pratiques ont une finalité exclusivement pédagogique : ils ne visent pas à produire des résultats scientifiques, mais à illustrer la physiologie dans des conditions réelles et à sensibiliser les futurs professionnels de santé et de recherche à une pratique rigoureuse et responsable. Les séances impliquant des animaux vivants sont limitées à l’essentiel, réalisées une seule fois au cours du cursus, et strictement encadrées par des enseignants formés à l’éthique et à la réglementation. Elles permettent aux étudiants d’apprendre comment observer, manipuler et soigner les animaux de manière respectueuse, tout en comprenant pourquoi et comment l’expérimentation animale reste parfois nécessaire. Ainsi, le recours à l’animal ne constitue qu’une étape complémentaire et mesurée dans un ensemble pédagogique fondé avant tout sur les méthodes alternatives et la réflexion éthique.

Réduction

Le principe de réduction vise à limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la qualité de la formation. Chaque séance de travaux pratiques (TP) a été pensée pour que chaque animal serve à plusieurs apprentissages, dans un cadre strictement encadré et respectueux du bien-être animal. Une même souris peut ainsi être observée au cours de plusieurs séances réparties dans l’année universitaire, avec au minimum une à deux semaines de repos entre chaque manipulation. Cette organisation permet de réduire très fortement le nombre total d’animaux utilisés, tout en maintenant la continuité pédagogique. Les rats, quant à eux, ne sont utilisés que pour un seul TP au cours du cursus, consacré à la démonstration de la relation entre cœur et rein, sous anesthésie générale profonde et sans réveil. Les séances se déroulent en petits groupes d’étudiants, généralement par deux à quatre personnes pour un seul animal. Cela permet à chacun d’apprendre tout en limitant les manipulations. Lorsque plusieurs groupes travaillent sur un même thème, les résultats obtenus sont mis en commun, ce qui permet d’analyser les données globalement plutôt que de répéter inutilement les expériences. Les enseignants encouragent également l’utilisation de méthodes non invasives, comme la mesure de paramètres physiologiques externes, l’observation du comportement ou l’utilisation de capteurs sans chirurgie. Ces approches permettent de recueillir des informations précises sans nuire à l’animal. En complément, plusieurs travaux pratiques sur l’être humain sont proposés à des étudiants volontaires. Ils permettent d’illustrer certains principes physiologiques (rythme cardiaque, respiration, réflexes, circulation sanguine) sans recourir à des animaux à chaque fois. Enfin, toutes les séances incluent une formation aux méthodes alternatives, afin que les futurs professionnels comprennent comment réduire encore davantage le recours à l’animal dans leurs pratiques futures.

Raffinement

Le raffinement vise à réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout en garantissant la qualité de la formation. Dans tous les travaux pratiques, des méthodes douces et peu invasives sont privilégiées. Les manipulations sont limitées à ce qui est strictement nécessaire et sont toujours réalisées sous la supervision d’enseignants expérimentés. Lorsqu’une intervention plus sensible est prévue, une anesthésie générale adaptée est utilisée afin que l’animal ne ressente aucune douleur. Une crème anesthésiante peut également être appliquée localement avant certaines procédures. Si besoin, de petites doses supplémentaires d’anesthésique sont administrées pour maintenir un sommeil profond et stable. Dans les rares cas où une ponction ou une injection peut provoquer un léger inconfort, un médicament contre la douleur est prévu en fin de séance. Le bien-être comportemental des animaux fait l’objet d’une attention constante. Avant les séances, les animaux sont habitués progressivement à la présence humaine et à la manipulation, afin de réduire leur stress. Les salles de travaux pratiques sont aménagées pour rester calmes, stables et rassurantes : lumière douce, température contrôlée, absence de bruit ou d’odeur inhabituelle. Le matériel est nettoyé entre chaque manipulation pour éviter toute trace olfactive pouvant troubler les animaux. Si un animal montre des signes d’anxiété, d’agressivité ou de fatigue, la manipulation est immédiatement interrompue et il est replacé dans sa cage. Les animaux réutilisés dans plusieurs séances bénéficient d’un temps de récupération suffisant (une à deux semaines) avant toute nouvelle activité. Leur état général est vérifié avant, pendant et après chaque séance, en collaboration avec le personnel animalier. À la fin du TP, un renforcement positif (friandise, contact calme) est souvent utilisé pour associer l’expérience à un retour au calme. Enfin, le raffinement passe aussi par la formation des étudiants : ils apprennent à manipuler les animaux avec douceur, à reconnaître les signes de stress et à privilégier des techniques alternatives (modèles en silicone, cadavres, simulations) avant tout contact avec l’animal vivant.

Choix des espèces

Dans la mesure où les souris et les rats représentent les modèles les plus utilisés en laboratoire, en expérimentation animale, notre choix s'est porté sur ces 2 espèces, rats et souris. Les souches choisies sont connues pour leur docilité et leur faible agressivité. Tous les animaux seront d'age adultes au moment du TP.