Souris
Nouvelles approches thérapeutiques pour la maladie de Huntington : La régulation du transport rétrograde (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une chirurgie du cerveau de vingt à trente minutes, ou une injection intraveineuse, puis deux semaines de tests comportementaux. 2 256 souris vont être utilisées, dont 1 278 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucune ne survivant au projet. Le porteur écrit que les souris modèles de la maladie de Huntington ne montrent aucun signe de détresse en dehors des tests et qu'elles n'ont "pas besoin de traitement ou d'attention particulière", et ramène l'ouverture du crâne à une "légère douleur avec perte légère de poids". Toutes sont tuées pour prélever leurs tissus cérébraux, seule voie déclarée pour comprendre les mécanismes du traitement testé.
Objectifs
La maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative rare d’origine génétique (18000 personnes atteintes en France et environ 300 000 personnes dans le monde) pour laquelle il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. Elle se caractérise par l’apparition de symptômes moteurs et psychiques conduisant à une altération de l’état général des patients (perte de poids, fonte musculaire, fatigue, douleurs et déformations articulaires) puis inexorablement à leur décès. Lors de la maladie il y a un défaut de transport d'un facteur nécessaire à la survie des neurones. Il est démontré par des études au niveau cellulaire qu'il y a différents régulateurs de ce transport qui pourraient être des nouvelles cibles thérapeutiques. Il est maintenant crucial d'étudier le rôle de ces régulateurs dans un modèle animal, afin de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la maladie de Huntington.
Bénéfices attendus
Le déficit de transport d'un facteur essentiel à la survie des neurones est à la base de la dégénérescence des structures du cerveau lors de la maladie de Huntington qui touche 300000 personnes dans le monde. Ce projet vise à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour soulager les patients.
Procédures
Les souris seront soumises à une chirurgie du cerveau de 20-30 minutes par souris, ou à une injection intra-veineuse de 5 minutes par souris. Des études comportementales de 2 semaines.
Impact sur les animaux
1) Des souris contrôle et des souris modèle de la maladie de Huntington seront utilisées. Chez la souris, les symptômes de la maladie de Huntington ne sont observés qu’au cours de stimulations comportementales. En revanche, en dehors des tests comportementaux, ces souris ne montrent aucun signe de détresse correspondant à des points limites et n'ont pas besoin de traitement ou d'attention particulière. 2) Dans la littérature, aucun signe de douleur lié directement à l'injection intra-veineuse n'a pu être observé. 3) Pour les individus qui vont subir une chirurgie du cerveau, cela peut générer une légère douleur avec perte légère de poids.
Devenir
La mise à mort de l'ensemble des animaux se justifie par le besoin d'obtenir les tissus cérébraux en vue des études biologiques qui permettront de comprendre les mécanismes du traitement.
Remplacement
Le projet traitant de problèmes fonctionnels du cerveau, il est impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle de simulation informatique. Il a été précédemment démontré sur un modèle cellulaire qu'il y a des régulateurs du transport d'un facteur nécessaire à la survie du cerveau, la seconde étape consiste donc à démontrer le rôle de ces régulateurs et leur effet sur la survie du cerveau, dans des conditions physiologiques et lors de la maladie de Huntington. Il est donc crucial de passer par une étude animale car aucun modèle in vitro ne permet actuellement de reproduire les mécanismes de déclenchement des traits comportementaux de la maladie et de reproduire la complexité d’un organisme vivant.
Réduction
Pour cette procédure, le nombre d'animaux est réduit au maximum. Ces effectifs ont été calculées à l'aide de tests statistiques afin de pouvoir réaliser des analyses avec une puissance suffisante.
Raffinement
Des points limites suffisamment précoces et adaptés aux procédures expérimentales ainsi que des critères d'arrêt des souffrances sont mis en place surtout après la chirurgie. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience et évalué grâce à des grilles codifiant le niveau de bien-être. Cela permettra une intervention immédiate et de manière appropriée si des signes de souffrance apparaissent.
Choix des espèces
Compte tenu de la similarité de son anatomie avec celle de l’Homme, la souris est un modèle de choix pour l’étude in vivo de la maladie de Huntington. Les modèles souris choisis permettent d'étudier la régulation du transport du facteur de survie des neurones dans les conditions physiologiques et lors de la maladie de Huntington. Les animaux seront tous en stade postnatal. Des études comportementales seront faites au stade prépuberté et si aucun effet n'est observé on gardera les souris jusqu'au stade adulte où il y aura progression des mécanismes de la maladie.
Travaux pratiques de neuropharmacologie chez la souris pour un master 2 recherche
- Enseignement supérieur
Une injection unique, trente-cinq minutes de tests, puis la mort : 108 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent du diazépam ou de la cocaïne par voie intrapéritonéale avant des tests comportementaux que le RNT ne nomme pas, dans le cadre de travaux pratiques de neuropharmacologie de master 2. Le porteur justifie leur mise à mort par le refus de réintroduire des animaux exposés à des psychotropes dans les colonies d'élevage, et précise que le cerveau d'une partie d'entre elles est prélevé "à des fins pédagogiques". Il indique que la souris est l'espèce la plus utilisée pour ces modèles et prévoit de les commander sur le "surplus d'élevage" de l'animalerie.
Objectifs
La première année de master recherche en neuroscience a pour but de familiariser les étudiants à l’expérimentation et la méthodologie utilisée en neurosciences. La neuropharmacologie étant une discipline majeure des neurosciences, son enseignement est indispensable aux étudiants désirant se professionnaliser dans ce milieu de recherche.
Bénéfices attendus
Ce TP va permettre aux étudiant(e)s de s’initier à l’expérimentation animale sous différents aspects : éthique, nécessité de contrôle de l’environnement de travail, comportements des souris, traitement statistique des données…
Procédures
Les animaux seront soumis à des interventions légères : une injection unique par voie intrapéritonéale puis des tests comportementaux pour une durée totale d’environ 35 min.
Impact sur les animaux
Les modifications comportementales induites par les traitements proposés sont modérées et de courte durée. L’injection intrapéritonéale provoque une douleur légère et de courte durée.
Devenir
À l’issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort. Cette décision vise à (i) éviter toute réintroduction d’animaux exposés à des psychotropes (diazépam, cocaïne) dans les colonies d’élevage, et à garantir la traçabilité sanitaire et réglementaire. Des prélèvements de cerveau sont réalisés sur un sous-ensemble à des fins pédagogiques (optimisation de l’information scientifique obtenue).
Remplacement
Les analyses in silico ou in vitro ne permettent pas à ce jour de modéliser ni la complexité du cerveau, ni celle du comportement. Le modèle animal permet de réaliser des expériences comportementales indispensables à l’évaluation de stratégies pharmacologiques notamment dans les maladies d’ordre mental.
Réduction
Pour réduire le nombre de souris utilisées, nous avons estimé la taille des échantillons permettant une analyse statistique efficace grâce aux données collectées au cours d’expériences précédentes. Dans chaque expérience, le nombre minimum d’animaux pour avoir une étude statistique satisfaisante a été choisi. L’existence de variabilités interindividuelles ne permet pas d’aller en dessous d’une population de 12 animaux par groupe. Chaque groupe d'étudiants ayant en charge 4 animaux (soit contrôle, soit anxiolytique, soit psychostimulant), les résultats de trois groupes d’étudiants ayant effectué les tests sur le même groupe seront regroupés afin d’atteindre n=12 par groupe à la fin de l’enseignement de ces travaux pratiques pour chaque analyse. De plus, nous demanderons à notre animalerie locale de fournir ces animaux à partir de leur surplus d’élevage. Si cela n’est pas possible, nous commanderons chez un fournisseur agréé.
Raffinement
L’angoisse des animaux sera minimisée par au moins une semaine d’habituation aux conditions d’hébergement en groupes sociaux stables (4 souris / cage) avant ces travaux pratiques. Tous les animaux auront accès libre à l’eau et à la nourriture. Des nids végétaux seront présents dans les cages.Des points limites spécifiques au projet seront appliqués : (i) perte de poids > 10 % lors des pesées pré-séance (2 jours et 3 h avant), (ii) détresse respiratoire persistante (dyspnée/tachycardie après injection de cocaïne), (iii) prostration/immobilité > 5 min, ataxie sévère, convulsions, auto-mutilation ou blessures par agressivité. Tout animal atteignant un point limite est immédiatement retiré et euthanasié (dislocation cervicale) pour minimiser la souffrance.
Choix des espèces
Au vu de la littérature, la souris est l’espèce la plus utilisée pour la réalisation des modèles neuropharmacologiques classiques. Les animaux que nous utiliserons seront de jeunes adultes. Ils arriveront à l’animalerie à l’âge de 4 semaines environ et ne seront pas testés avant leur 5ème semaine. Cet âge équivaut à l'âge utilisé dans les expériences neuropharmacologiques de criblage des effets des substances psychoactives.
Etude du défaut de thermorégulation au cours du vieillissement chez la souris
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Tuées en fin d'expérimentation pour prélever leur peau, 240 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont dépilées à la crème sous anesthésie gazeuse, anesthésiées deux fois par injection intrapéritonéale pendant une cinquantaine de minutes, puis soumises à deux séances de chauffage du corps entier, dont une sur animal vigile immobilisé dans un tube de contention, la température interne étant relevée au thermomètre rectal. Trois âges sont comparés, jusqu'à plus de dix-huit mois, pour chercher pourquoi la peau vieillissante dissipe mal la chaleur. Le porteur affirme qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit la réactivité vasculaire cutanée, et annonce qu'il est "certain" que moins de 240 souris seront utilisées, sans dire combien.
Objectifs
Ce projet est un projet de recherche fondamentale sur la thermorégulation vasculaire de la peau. Avec le réchauffement climatique et le vieillissement de la population, les vagues de chaleur vont avoir un effet critique grandissant sur notre système de santé. En effet, la population âgée est particulièrement vulnérable aux épisodes caniculaires dû à une altération de leur thermorégulation conduisant à une incapacité à dissiper la chaleur corporelle et pouvant entraîner de graves complications voire un décès. Bien que ces défauts soient rapportés au cours du vieillissement depuis longtemps, les mécanismes qui sous-tendent ces défauts fonctionnels ne sont pas encore connus, ce qui limite fortement les approches thérapeutiques envisageables pour les personnes âgées. Les récepteurs à la chaleur exprimés dans la peau sont mis en jeu dans les processus de sensation de température et dans la thermorégulation cutanée. Ce projet vise à caractériser le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau au cours du vieillissement, en utilisant des lignées de souris génétiquement modifiées permettant de bloquer la fonction senseur et transducteur de l’information des récepteurs étudiés.
Bénéfices attendus
La compréhension des mécanismes de la thermorégulation au cours du vieillissement permettra, à terme, de proposer des pistes de traitement adaptées aux défauts de thermorégulation qui peuvent affecter la population âgée.
Procédures
Toutes les manipulations seront réalisées sur les 240 souris du projet. 1-Les 240 souris seront pesées vigiles au moment de leur arrivée à l’animalerie, tous les mois pour les souris de moins de 15 mois puis toutes les semaines après 15 mois jusqu’à la fin de l’expérimentation. Durée de la manipulation : 30 secondes. 2-Les 240 souris seront dépilées une seule fois durant toute la période de l’expérimentation. Afin d’éliminer les poils à la surface de la peau, les souris seront anesthésiées sous isoflurane pendant 5 minutes. 3-Les 240 souris seront anesthésiées à 2 reprises durant toute la période de l’expérimentation. Les anesthésies générales par injection IP dureront 50 minutes environ. 4- Pour finir, les 240 souris seront soumises à 2 reprises à un chauffage global : une fois en vigile (sans anesthésie et dans un tube de contention), et une deuxième fois sous anesthésie générale par voie IP. Ces mesures dureront maximum 20 minutes.
Impact sur les animaux
La pesée des souris pour le suivi de leur poids ou avant une anesthésie n’induira qu’un stress minime ; la manipulation des souris vigiles est effectuée par du personnel formé et expérimenté. La manipulation des souris lors de la dépilation est effectuée sous anesthésie gazeuse pour limiter le stress. La respiration des souris est suivie visuellement et le réveil est immédiat à la fin de la manipulation. Une table chauffante est utilisée pour éviter l’hypothermie. Une tondeuse adaptée aux rongeurs avec peu de risque de coupure sera utilisée suivie de l’application d’une crème dépilatoire la plus inodore possible. Le protocole de dépilation est précis, utilisé quotidiennement et permet d’éviter tout échauffement ou lésion (temps d’application de la crème dépilatoire de 30 secondes maximum, rinçage abondant et séchage minutieux). Les nuisances pour l’animal sont minimes. L’anesthésie générale est réalisée par du personnel expérimenté, la douleur générée est modérée au point d’injection. Une couveuse chauffée est utilisée pour éviter l’hypothermie des souris et un gel oculaire est appliqué pour éviter l’inconfort d’une sécheresse oculaire. Aucune nuisance n’est attendue lors des différentes mesures réalisées sous anesthésie durant l’expérimentation. Seule la réponse à l’application d’un faible courant au niveau du dos peut induire un léger inconfort durant la stimulation électrique ; cet inconfort est temporaire et se termine à l’arrêt de la stimulation (durée 20 secondes). Lors du chauffage global en vigile (sans anesthésie, dans un tube de contention), un stress dû au tube de contention est attendu. Afin de réduire ce stress, une habituation au tube de contention sera réalisée au préalable chez les 240 souris (2 essais dans les 7 jours qui précèdent leur manipulation). Lors du chauffage global (en vigile ou sous anesthésie), l’augmentation de la température interne sera mesurée avec un thermomètre rectal pouvant créer un léger inconfort.
Devenir
Il sera réalisé une mise à mort en fin d’expérimentations et un prélèvement des tissus cutanés. Cette étude vise à comprendre le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau dans le défaut de thermorégulation au cours du vieillissement. Pour cela plusieurs prélèvements terminaux doivent être réalisés, en particulier pour analyser l'effet du vieillissement sur la peau après des expositions à la chaleur.
Remplacement
Ce projet nécessite l'utilisation d'animaux car il est actuellement impossible de reproduire la réactivité vasculaire cutanée en réponse au chauffage qui repose sur une interaction fonctionnelle des systèmes nerveux et vasculaires en in vitro.
Réduction
Le nombre total de souris prévues pour ce projet est de 240. Ce nombre maximal inclut la possibilité de reproduire les expériences en cas d'imprévu, il est certain que le nombre réel d'animaux utilisé sera inférieur à ce nombre maximal. Nous prévoyons de valoriser au maximum les animaux utilisés, en constituant des banques de matériel biologique qui pourront être utilisées pour répondre à d'autres questions biologiques sur ces mêmes modèles et en réalisant une étude statistique de nos résultats.
Raffinement
Les souris seront suivies avec un soin particulier, elles seront observées 3 fois par semaine au minimum et pesées une fois par mois avant 15 mois puis plus régulièrement pour les animaux vieillissants (pesée hebdomadaire). Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance. Pour les manipulations sous anesthésie générale, les souris seront placées dans une enceinte chauffée pour maintenir un confort thermique.
Choix des espèces
Les modèles murins, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, restent largement utilisés pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède une physiologie vasculaire proche de celle de l'Homme et permet d'étudier la fonction vasculaire par les mêmes techniques, tout en complétant l'analyse jusqu'aux étages cellulaire et moléculaire. De plus, ce projet inclut des expériences utilisant des modèles animaux modifiés génétiquement disponibles uniquement chez la souris. Nous utiliserons des souris âgées minimum de 10 semaines lorsque leur système sensoriel et vasculaire est développé. Afin d’étudier le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau au cours du vieillissement, les souris seront utilisées à 3 âges différents (18 mois).
Processus neuroinflammatoires et interactions intestin cerveau : Rôle des acides gras polyinsaturés pour traiter l’alcoolodépendance – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
2 640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune gavée quotidiennement pendant deux semaines et soumise à trois tests portant sur la mémoire, l'anxiété et la sociabilité. Les procédures impliquent des niveaux de souffrance légers à modérés. Le modèle repose sur une consommation d'alcool laissée au choix des souris, ce qui, écrit le porteur, augmente le stress et l'agressivité entre elles, et l'étude mesure ensuite si un régime enrichi en oméga-3 limite les effets du sevrage. Les géniteurs, gardés le temps de produire les cohortes, sont mis à mort à la fin des reproductions, et le bénéfice annoncé, une modification des pratiques cliniques pour les 23 millions d'Européens dépendants, est renvoyé à des travaux ultérieurs de partenaires cliniciens.
Objectifs
L'Europe est la région du monde où la consommation d'alcool est la plus élevée, avec environ 23 millions d'Européens dépendants à l'alcool. Cette dépendance constitue un trouble psychiatrique fréquent, pour lequel les traitements restent largement insuffisants. Pour combattre efficacement ce fléau, il est essentiel de mieux comprendre la physiopathologie liée à la consommation d'alcool. En effet, le niveau de consommation d’alcool est un mauvais prédicteur du risque individuel à développer des atteintes graves. Par exemple, le risque de développer une cirrhose du foie chez les grands buveurs varie considérablement et ce indépendamment de la quantité d'alcool consommée. Cela reflète une grande variabilité dans les réponses individuelles à la consommation d'alcool au sein de la population. Cette vulnérabilité se manifeste particulièrement lors de la phase de sevrage chez les patients atteints de troubles liés à la consommation d'alcool (TCA). Elle se caractérise par une présence accrue de facteurs inflammatoires associés à une aggravation des lésions cérébrales, une rigidité cognitive accrue et un besoin compulsif de consommer de l'alcool. Ce projet cherche à comprendre pourquoi certaines personnes sont plus vulnérables aux effets de l’alcool que d’autres. Nous pensons que cette différence est liée aux interactions entre le système immunitaire, et le cerveau. L’objectif est d’analyser l’inflammation dans le cerveau et le reste du corps lors du sevrage et de voir si les oméga-3, connus pour leurs effets anti-inflammatoires, peuvent améliroer les effets du sevrage et réduire le risque de rechute. Pour cela, nous testerons ces effets sur des souris modèles de dépendance à l’alcool.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif d’identifier les facteurs de vulnérabilité associés à la rechute après une période d’abstinence dans les troubles liés à la consommation d'alcool. De plus, il a pour objectif de déterminer si les oméga-3 (acides gras polyinsaturés n-3) peuvent limiter les risques de rechute chez les patients alcooliques. En l’occurrence il apportera des données objectivées quant à la compréhension des mécanismes neurobiologiques impliqués dans les effets neuroprotecteurs des oméga-3, ce qui est nécessaire pour informer les professionnels de santé et modifier les pratiques cliniques. Ainsi, les oméga-3 pourraient être utilisés chez les patients en stratégie add-on (prévention primaire et secondaire) en association avec l’abstinence pour améliorer la résilience chez les patients. Nos partenaires cliniciens du projet mettront en œuvre les approches en s'appuyant sur nos résultats précliniques. Ainsi notre projet a une forte valeur translationnelle et de transfert de connaissances vers l'homme en plus de générer des nouvelles connaissances dans la physiopathologie de la vulnérabilité à la rechute après sevrage à l'alcool, qui concerne prêt de 60% des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à un gavage gastrique quotidien pendant 2 semaines. Le gavage gastrique est très rapide, il ne dure que quelques secondes. Une collecte de sang sera réalisée au début et à la fin de la période d’abstinence. La collecte de sang est très rapide, pas plus d'une minute. Les tests comportementaux seront réalisés à l'âge adulte pendant quelques minutes, avec 3 tests par animal. Le but de ces tests comportementaux est de regarder l'impact sur la mémoire, l'anxiété, et la sociabilité. Les animaux seront pesés une fois par semaine, pendant la procédure, cela dure moins d’une minute.
Impact sur les animaux
Le modèle de choix de consommation d'alcool présente un risque d'augmentation de stress et d'agressivité sur les animaux, cependant aucune mortalité n'est documentée sur ce modèle. Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entrainer des nuisances modérées notamment durant les tests sur les réponses émotionnelles, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les régimes utilisés n'ont pas d'effets délétères sur la santé générale des animaux et ne sont pas toxiques. La contention et le gavage durent quelques secondes et engendre un stress léger sur les animaux, sans altération de leur état général.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort, afin de récupérer les structures et /ou cellules nécessaires du cerveau et du corps pour réaliser les analyses post-mortem dans le cadre des questions scientifiques posées dans le projet. Les géniteurs sont conservés pour permettre de générer les cohortes. A la fin des reproductions, les géniteurs seront mis à mort.
Remplacement
L’étude du rôle de la neuroinflammation, et de l'axe intestin-cerveau dans l'hétérogénéité des troubles de consommation d'alcool nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier les mécanismes neurobiologiques et le rôle des oméga-3 dans les troubles de consommation d'alcool, pour ainsi mettre en place des approches nutritionnelles comme traitements préventifs pour améliorer la réussite du sevrage. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et qu’aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié. Les expériences ne peuvent pas être effectuées dans des modèles computationnels ou encore chez l’homme, car aucune de ces approches ne permet de réaliser toutes ces expériences chez un même sujet. Le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude des troubles de consommation d'alcool reste une nécessité expérimentale majeure.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également pour récupérer les cellules ou structures cérébrales nécessaires pour les études de lipidomiques et/ou moléculaires et protéomiques, évitant donc de générer une nouvelle cohorte pour ces analyses biochimiques et moléculaires. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude et de ne pas euthanasier des animaux pour rien. De plus grâce à des études menées précédemment dans notre laboratoire montrent que pour avoir une puissance statistique suffisante, nous avons montré que 15 souris et les transgéniques sont nécessaire par groupe pour générer des données robustes statistiquement par groupe.
Raffinement
Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur, la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupe sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement dans leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire.
Choix des espèces
Ces données sur l'effet des oméga-3 (acides gras polyinsaturés n-3) sur le cerveau et la neuroinflammation chez la souris permettra d’affiner les données existantes en les croisant avec les nouvelles données générées. Par ailleurs, les cellules immunitaires du cerveau de la souris et de l'homme partagent de nombreux gènes en commun, ce qui conduit à une valorisation des données chez l'animal par transfert chez l'homme, rendant cette étude pertinente au vu du choix du modèle animal. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat, car notre laboratoire dispose de nombreuses lignées transgéniques, ce qui n’est pas le cas chez le rat. Ce choix s'inscrit dans une démarche de réduction d'animaux. L’utilisation des souris transgéniques est essentielle pour comprendre précisément le rôle des oméga-3 dans ces cellules cérébrales. Les souris seront utilisées à partir de 8 semaines, âge correspond à l’âge adulte chez l’homme, moment auquel débutera la consommation d’alcool. Les tests comportementaux débuteront ensuite sur des animaux âgés de 16 semaines. À partir de 21 jours, les souris transgéniques recevront un régime enrichi en oméga-3, correspondant à la période de sevrage où elles commencent à s’alimenter de manière autonome.
Criblage chez la souris de construction d’ARNm dans le traitement des maladies de la contraction musculaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Une injection d'ARNm dans le muscle de la patte arrière sous anesthésie, puis environ vingt-huit simulations de chute par animal pour mesurer le réflexe d'écartement des doigts. 449 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, leurs muscles étant prélevés pour analyse. Le projet compare jusqu'à dix constructions d'ARNm myorelaxantes au traitement de référence, en vue de traiter la spasticité et la dystonie. Le porteur qualifie cette procédure de "brève, indolore et peu stressante", et énumère par ailleurs les douleurs liées à l'injection intramusculaire après le réveil, le stress du test et une gêne possible dans les déplacements.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de caractériser une nouvelle génération de construction d’ARNm potentiellement d’intérêt identifiés récemment. Cette étude a pour objectif de caractériser le pouvoir myorelaxant de nos nouvelles constructions. Dans cette étude, le produit sera injecté localement aux souris, dans les membres postérieurs pour un suivi de de la tolérance sur un petit nombre d’animaux dans un premier temps. Puis dans un second temps, nous réaliserons un suivi du « digit abduction score » (DAS). En bref, une simulation de chute entraîne chez l’animal un réflexe d’abduction des doigts au niveau de la patte postérieure, réflexe qui est diminué en cas d’administration d’un myorelaxant efficace. Cette procédure (injection et test DAS) est brève, indolore, et peu stressante pour les animaux. Nos produits, 10 maximum, seront comparés au traitement actuel de référence afin de s’assurer de leur bénéfice.
Bénéfices attendus
Les troubles du mouvement sont des maladies neuromusculaires, qui handicapent durablement les patients et ont donc un impact sociétal important. La dystonie, par exemple, est un trouble qui se caractérise par des contractions musculaires involontaires, pouvant entraîner des mouvements répétitifs ou des postures figées. La spasticité musculaire, quant à elle, est considérée comme une sur-contraction inhabituelle et involontaire du ou des muscles. Ce trouble du système nerveux central résulte en une crispation et une rigidité accrue du muscle touché. Le traitement de ces maladies implique généralement la prescription de traitements administrés oralement : le baclofène, les benzodiazépines, le dantrolène… Ces traitements systémiques comportent cependant tous des effets secondaires conséquents. Alternativement, l’injection intramusculaire de certains produits directement dans le muscle affecté peut soulager ces malades : le phénol ou la toxine botulique. Cette approche présente des avantages devant celles présentées précédemment, notamment concernant les effets secondaires. Cette approche doit encore être optimisée : les patients et soignants attendent des myorelaxants offrant encore moins d’effets secondaires, capables d’être efficaces rapidement après administration, et dont les effets seraient durables. Ainsi, ce projet apportera les bénéfices suivants : - Traitement efficace plus rapidement. - Traitement efficace sur du long terme.
Procédures
Les animaux seront soumis à : - Injection intramusculaire sous anesthésie = 1 injection, durée 5 minutes / animal - Pesée des animaux = maximum 8 pesées / animal => 30 secondes / pesée => 4 minutes / animal - Test du DAS (uniquement pour les animaux suivant la procédure 2) = 30 sec / test DAS (environ 28 stimulations sur la durée de l'étude / animal ) => 14 minutes / animal
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les nuisances attendues sont : - les douleurs associés aux injections (dans ce projet une injection intra-musculaire) après le réveil de l’anesthésie. - Les douleurs et stress liés aux manipulations (pesées) . - Stress associé au test du « DAS » . - La relaxation musculaire que pourrait entrainer nos constructions, pourrait perturber le déplacement de l’animal (bien que jamais observé lors de nos précédents projets).
Devenir
Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés car les muscles injectés seront prelevées pour des analyse histopathologiques.
Remplacement
Le remplacement ne peut pas être assuré dans cette étape du programme de travail, car la pertinence des modèles cellulaires de coculture est aujourd’hui encore débattue, et de tels modèles ne prennent de toute façon pas en compte le paramètre de diffusion (qui est essentiel lorsqu’on s’intéresse au profil pharmacodynamique des composés). Le test DAS nous permet au contraire de mesurer l’activité myorelaxante tout en prenant en compte ce paramètre.
Réduction
Pour la réduction, les études précédemment réalisées nous ont donné un certain recul sur la taille des groupes nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs ; Nous utiliserons donc le nombre minimal d’animaux par groupe (11 groupes de 3 animaux dans la première partie et 7 groupes de 5 animaux / constructions) permettant d’arriver à une conclusion. Nous réaliserons lors la première section, des expérience sur seulement 3 animaux /dose, afin de vérifier la bonne tolérance et la validité des constructions réalisées.
Raffinement
Concernant le raffinement, les animaux seront hébergées en groupe de 3 ou 5 avec enrichissement du milieu, et surveillés quotidiennement. Nos études précédentes nous ont permis un raffinement du modèle DAS chez la souris : l’injection intramusculaire dans le membre inférieur est réalisée sous anesthésie par un expérimentateur entraîné, et les mesures de DAS sont brèves, indolores et peu stressantes pour les animaux.
Choix des espèces
La comparaison de la rapidité d’action entre nos molécules et les traitements sur le marché ne pourra se faire que sur un modèle : i) exprimant les cibles moléculaires d’intérêt à la jonction neuromusculaire, et ii) dans lequel il existe une limite de diffusion dans les tissus. En effet, la cinétique des molécules après injection intra-musculaire est fortement dépendante de la capacité à diffuser dans le muscle, un tissu très compartimenté comportant plusieurs membranes internes. Or, bien qu’il existe des modèles in vitro qui permettent d’étudier la jonction neuromusculaire, la pertinence de ces modèles pour mimer la fonctionnalité de la jonction est encore débattue, et ils ne récapitulent pas les problématiques de diffusion qui se jouent in vivo. Le test DAS chez le rongeur, déjà éprouvé lors de notre étude princeps, est au contraire un test reconnu pour sa pertinence pour étudier les myorelaxants. Souris swiss femelles âgées de 6 semaines en début d’expérimentation (20-25g) et 8-9 semaines maximum en fin d’expérimentation (35-40g). Des animaux juvéniles seront choisis pour leur capacité à exhiber un réflexe lors des tests DAS. Les animaux âgés peuvent effectivement répondre de manière moins spontanée aux stimulations. Ils sont également plus légers, donc plus facile à stimule
Evaluation de l’immunogénicité d’un vaccin thérapeutique optimisé pour le traitement du cancer du sein triple négatif dans un modèle murin.
- Recherche appliquée
- Cancers
60 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous anesthésie une injection unique de vaccin dans le muscle de la patte arrière, puis entre quatre et treize pesées, et de deux à huit injections de buprénorphine selon son état. Le porteur prévoit une douleur légère à modérée malgré l'analgésie, une gêne dans les déplacements et une inflammation aux points d'injection, le tout pour mesurer la réponse immunitaire à un candidat vaccin contre le cancer du sein triple négatif. Il écarte l'usage d'invertébrés au motif que leur système immunitaire diffère trop de celui d'un vertébré, et se déclare "obligé" de recourir à la souris.
Objectifs
Le développement de vaccins thérapeutiques contre le cancer, ciblant de nouveaux antigènes exprimés à la surface des cellules tumorales, constitue une approche indispensable pour répondre à un besoin médical urgent, notamment chez les patients ne répondant pas aux traitements conventionnels. Un premier candidat vaccin thérapeutique a été évalué chez la souris et a montré des résultats prometteurs. Cependant, son application reste limitée à un nombre restreint de patients. L’objectif de ce projet est de développer un vaccin thérapeutique ciblant un plus grand nombre d’antigènes tumoraux, afin d’élargir la population de patients susceptibles de bénéficier de cette approche. Ce nouveau candidat a été conçu, et nous souhaitons à présent évaluer, dans des modèles murins, sa capacité à induire des réponses immunitaires spécifiques. Ces résultats permettront de valider son potentiel en vue d’un développement clinique chez l’humain.
Bénéfices attendus
En cas de résultats positifs, cette étude permettra de valider un vaccin thérapeutique non personnalisé, qui cible une large partie de la population et qui pourra représenter une nouvelle option de traitement pour les patients ayant épuisé les alternatives thérapeutiques conventionnelles.
Procédures
L’administration du vaccin sera réalisée par voie intramusculaire sur des animaux anesthésiés, avec une contention d’environ 20 secondes par souris. Chaque animal recevra une injection unique. Les animaux seront pesés au minimum une fois par semaine, nécessitant une contention brève d’environ 15 secondes, afin de surveiller leur état général. En fonction de l’évolution de leur état, la fréquence des pesées pourra être augmentée à trois fois par semaine. Le nombre total de pesées effectuées au cours de la procédure sera compris entre 4 (minimum) et 13 (maximum). L’injection sous-cutanée de l’analgésique nécessite également une contention brève, d’environ 20 secondes. Chaque souris recevra au moins deux injections de buprénorphine lors de l’administration du vaccin. En fonction de l’état général des animaux, cette injection pourra être renouvelée jusqu’à un maximum de six injections supplémentaires, en plus de celles effectuées au moment de l’administration du vaccin.
Impact sur les animaux
Suite à l’administration intramusculaire des vaccins dans le muscle de la patte postérieure, les souris pourraient ressentir une douleur légère à modérée, malgré la mise en place d’un traitement analgésique. Cette douleur pourrait entraîner une gêne dans leurs déplacements. L’administration du vaccin ainsi que celle de l’analgésique pourraient également provoquer une inflammation au niveau des sites d’injection. Enfin, les manipulations répétées des souris dans le cadre des injections, des pesées et des surveillances peuvent engendrer un stress transitoire chez les animaux.
Devenir
À l’issue de la procédure, les animaux seront mis à mort conformément aux méthodes réglementaires en vigueur, afin de permettre le prélèvement de certains organes. Ces prélèvements ont pour objectif d’analyser la réponse immunitaire induite par le candidat vaccin.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer et de caractériser un candidat vaccin thérapeutique, potentiellement applicable à un large panel de patientes, en vue de son développement clinique chez l’humain. Conformément aux exigences réglementaires, un produit ne peut pas être évalué en phase clinique sur la seule base de résultats obtenus in vitro. L’évaluation de l’efficacité d’un candidat nécessite donc des essais in vivo dans un organisme entier. À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative in vitro permettant de fournir un niveau d’information équivalent pour répondre aux objectifs de cette étude. L’utilisation des invertébrées ne semble pas judicieuse en raison d’un système immunitaire très différent de celui d’un vertébré. Nous avons donc recours à un modèle vertébré largement utilisé et reconnu pour ce type d’évaluation préclinique : la souris.
Réduction
Un outil statistique approprié a été utilisé afin de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires pour mettre en évidence une différence significative entre les groupes expérimentaux, tout en garantissant la robustesse des résultats. Par ailleurs, un recueil optimal de données sera réalisé pour chaque animal. Cela permettra de maximiser les informations obtenues par individu et ainsi de limiter le nombre total d’animaux nécessaire pour répondre à l’ensemble des objectifs scientifiques de l’étude.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés au minimum une semaine dans l’animalerie avant le début des procédures expérimentales. Ils seront hébergés en groupe afin de respecter leur comportement social naturel. L’effet du candidat vaccin sur l’état physiologique des souris sera suivi attentivement. Une observation clinique sera réalisée quelques heures après l’injection, puis quotidiennement, par du personnel formé et compétent. La motricité des animaux sera surveillée après administration du traitement par voie intramusculaire dans la patte. Des points limites précoces ont été définis pour cette étude, incluant des critères d’arrêt de l’expérience cas de souffrance. En cas d’apparition de signes cliniques une prise de température sera effectuée. En cas de fièvre, une administration d’un antalgique sera effectuée.
Choix des espèces
Le modèle murin est un bon modèle pour tester les candidats vaccins car son système immunitaire est bien décrit et proche de l’homme. Des souris femelles adultes de plus de 7 semaines seront utilisées afin de travailler sur des animaux ayant un système immunitaire mature. De plus, les réactifs nécessaires sont largement disponibles. Il n’existe donc pas de méthode alternative susceptible d’apporter le même degré d’information. En effet, l’utilisation des invertébrées ne semble pas judicieuse en raison d’un système immunitaire très différent de celui d’un vertébré. Nous sommes donc obligés de faire appel à un vertébré communément utilisé pour ce type d’étude, la souris.
Identification guidée par imagerie des cibles thérapeutiques pour le trouble du spectre de l’autisme
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Placées dans un dispositif qui déclenche des comportements dits excessifs pendant dix minutes, puis injectées dans le péritoine sur animal vigile, les souris de ce projet enchaînent jusqu'à quatre tests et quatre injections. 456 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le but déclaré est d'identifier les circuits cérébraux actifs pendant ces comportements, puis de les inhiber chimiquement pour voir si les traits mesurés comme autistiques s'atténuent. Les tests de sociabilité, de comportements répétitifs et d'intérêts restreints sont nommés et chronométrés, mais le test central, celui qui révèle les comportements excessifs, n'est jamais décrit.
Objectifs
Il s’agit 1) d’identifier les structures nerveuses dont l’activité est liée à des comportements excessifs chez des souris modèles du trouble du spectre de l’autisme et 2) d’inhiber ces structures afin d’atténuer ces comportements excessifs ainsi que ceux caractérisant le trouble du spectre de l’autisme (sociabilité altérée, comportement répétitifs, intérêts restreints). Pour cela les souris modèles seront croisées successivement avec 2 autres lignées de souris. La première lignée permet d’induire l’expression d’une protéine rapportrice uniquement dans les neurones spécifiquement activés lors d’un comportement particulier. La deuxième lignée permet d’induire l’expression d’un récepteur inhibiteur exogène également dans les neurones activés lors un comportement particulier et, après injection du ligand spécifique au récepteur, de vérifier que l’inhibition de ces neurones modifie les comportements. En raison de l'émergence récente de techniques de stimulation cérébrale non invasives comme options thérapeutiques potentielles pour modifier l'excitabilité pathologique, il est crucial de déterminer si le dysfonctionnement d’une ou plusieurs structure(s) particulière(s) pourrait conduire à un trouble du spectre de l’autisme sévère. Il n’existe pas actuellement de modèles non-animaux permettant de lier activité neuronale et comportement. L’identification de telles structures par des techniques de neuroimagerie chez l'homme est limitée par les tâches pouvant être réalisées dans un scanner d’imagerie par résonnance magnétique. Elle est aussi limitée par la difficulté d'imager des patients avec un trouble sévère. Par conséquent, les données sur le trouble du spectre de l’autisme proviennent d'individus au repos avec un autisme de haut niveau. Malgré ces limitations, les résultats de neuroimagerie sont souvent contradictoires. Seule l’utilisation d’un modèle murin du trouble du spectre de l’autisme, exprimant une protéine rapportrice dans les neurones activés lors d’un comportement excessif, pourrait permettre d'identifier les structures/circuits dont le dysfonctionnement serait responsable de la sévérité du phénotype autistique. Ce modèle exprimant ensuite un récepteur inhibiteur dans les neurones précédemment identifiés devrait permettre de déterminer si l’inhibition de ces neurones permet d’atténuer les traits autistiques les plus sévères.
Bénéfices attendus
L’utilisation d’un modèle murin du trouble du spectre de l’autisme, permettant l’expression d’une protéine rapportrice de l’activité neuronale dans les neurones activés lors de la réalisation de comportements excessifs, devrait permettre d'identifier les structures/circuits dont le dysfonctionnement pourrait être responsable de la sévérité du phénotype autistique. L’inhibition de ces structures/circuits chez les souris modèles, si elle atténue/normalise les comportements excessifs et ceux caractérisant le trouble du spectre de l’autisme, apporterait une preuve de concept que les formes humaines les plus sévères de ce trouble peuvent potentiellement être améliorées via des techniques de stimulation cérébrale non invasives inhibitrices.
Procédures
Le premier lot d’animaux réalisera le test permettant de révéler les comportements excessifs sur 10min suivi d’une injection. Le deuxième lot d’animaux réalisera deux fois ce test comportemental de 10min et recevra 2 injections, avec un intervalle de 4 jours entre le premier et le second test et leur injection. Le troisième lot d’animaux réalisera le test de 10min, permettant de révéler les comportements excessifs, suivi d’une injection. Après 3-4 jours, il sera soumis à 3 tests comportementaux différents, permettant de suivre les traits autistiques. Ces tests (intérêts restreints, 30min ; comportements répétitifs, 10min ; sociabilité, 30min) seront réalisés à 48h d’intervalle précédés chacun d’une injection.
Impact sur les animaux
La répétition de tests comportementaux pourrait engendrer du stress. Les injections en intrapéritonéal pourraient engendrer irritation et douleur au point d’injection et du stress car réalisées sur animaux vigiles.
Devenir
Afin d’analyser au niveau histologique les liens entre comportement et activité neuronale, les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure expérimentale.
Remplacement
Il n’existe pas actuellement de modèles non-animaux permettant de lier activité neuronale et comportement. Seule l’utilisation d’un modèle murin du trouble du spectre de l’autisme, exprimant une protéine rapportrice dans les neurones activés lors d’un comportement excessif, devrait permettre d'identifier les structures/circuits dont le dysfonctionnement pourrait être responsable de la sévérité du phénotype autistique. Chez les souris modèles exprimant un récepteur inhibiteur dans les neurones activés lors de ces comportements excessifs, l’inhibition de ces structures/circuits, si elle corrige les comportements, apporterait une preuve de concept que les formes humaines les plus sévères du trouble du spectre de l’autisme peuvent être potentiellement améliorées via des techniques de stimulation cérébrale non invasives inhibitrices.
Réduction
Afin de révéler des différences pathologiques, 12 animaux par groupe sont requis. Des tests statistiques appropriés permettront de révéler la significativité de ces différences. Les expériences seront réalisées en aveugle et l’ordre de passage des individus pour les tests comportementaux se fera au hasard. Les groupes utilisés en premier permettront de déterminer s’il y a d’abord des différences 1) entre contrôles et modèles exprimant la protéine rapportrice, au repos ou après réalisation du test pour révéler les comportements excessifs (4 groupes) et 2) entre modèles exprimant le récepteur inhibiteur avant et après traitement avec le ligand ou son solvant (2 goupes). Les groupes suivants permettront de prouver la spécificité des différences observées. 19 groupes seront nécessaires à la réalisation de l’ensemble du projet. Le trouble du spectre de l’autisme affecte préférentiellement les garçons, les filles pouvant camoufler leur phénotype. Les mâles et les femelles seront testés en parallèle. Les analyses se feront en fonction du sexe afin de déterminer si les traits autistiques des femelles sont moins marqués que ceux des mâles et si cela peut être lié à l’activation d’un circuit différent permettant aux femelles de camoufler leurs traits autistiques. 228 souris par sexe seront nécessaires. Les différences d’activité entre contrôles et modèles seront modélisées afin d’identifier les structures dont l’activité devrait être modifiée pour normaliser les comportements excessifs. Cette modélisation devra être toutefois validée par les résultats expérimentaux de l’inhibition des neurones activés lors des comportements excessifs.
Raffinement
Les souris seront suivies régulièrement et des points limites spécifiques au projet seront appliqués. La semaine suivant l’habituation à la zone d’hébergement dédiée aux souris utilisées en comportement, les souris seront quotidiennement placées en pièce de comportement pendant au moins 1h puis entrainées à être manipulées par l’expérimentateur pendant une minute (maintien dans les mains de l’expérimentateur formant une coupe, prise de poids, marquage sur la queue). Le marquage sur la queue permet de repérer rapidement les animaux et de les manipuler toujours dans le même ordre, installant une routine et facilitant les interactions avec l’expérimentateur (i.e vers le 5ème jour, à chaque ouverture du couvercle, les souris peuvent se présenter dans l’ordre où elles vont interagir, les autres restant dans le nid). 48h après cet entrainement, les souris réaliseront selon les groupes de 1 à 4 tests comportementaux (test pour révéler les comportements excessifs ; répétition de ce test avant et après traitement à 3-4 jours d’intervalle pour les effets de l’inhibition des neurones responsables de ces comportements excessifs ; test pour révéler les comportements excessifs puis 3-4 jours après et à 48h d’intervalle les tests de sociabilité, de comportements répétitifs et d’intérêts restreints). Ces tests ne devraient pas engendrer de stress chronique. Le poids des animaux sera régulièrement suivi lors de l’entrainement à la manipulation et avant chaque test comportemental. Les tests seront interrompus en cas de perte de poids pour laisser aux souris le temps de récupérer. Selon les groupes, les souris recevront de 1 à 4 injections. En cas d’injections répétées, elles seront suffisamment espacées pour ne pas provoquer d’irritation. Pour prévenir la douleur qui pourrait survenir suite aux injections répétées, un traitement antalgique de fond sera ajouté à l’eau de boisson durant toute la période de répétition des injections
Choix des espèces
La souris est la seule espèce où il est possible de modéliser le trouble du spectre de l’autisme, de suivre les neurones activés lors de comportements particuliers et d’inhiber ces neurones pour voir si les comportements peuvent être améliorés. Le trouble du spectre de l’autisme est un trouble neurodéveloppemental dont les symptômes comportementaux apparaissent dans la petite enfance, généralement avant 3 ans, et se maintiennent toute la vie. Il y a peu de tests comportementaux pouvant être réalisé avant sevrage chez la souris. Les expériences seront donc réalisées sur des jeunes adultes de 1.5 à 2,5 mois.
Evaluation de l’effet thérapeutique de la surexpression de la cavéoline-3 dans deux modèles murins de myopathie (Modification)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Deux lignées de souris obtenues par croisements présentent les atteintes musculaires de deux myopathies rares, et la moitié des petits nés de ces croisements n'ont pas le génotype recherché. 691 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour tester une thérapie génique injectée dans leur première semaine de vie ou après l'apparition des symptômes. Elles passent selon les groupes des courses d'endurance sur tapis, des tests de suspension, des mesures de force des pattes arrière et des examens cardiaques sous anesthésie, ainsi que douze heures d'isolement pour mesurer leur activité spontanée, et le porteur cite "l'angoisse et la douleur durant la course". Les souris testées sont tuées à la fin pour prélever muscles et organes, et les petits sans le génotype recherché le sont aussi, sauf ceux gardés pour renouveler les croisements.
Objectifs
Ce projet s'intéresse à deux maladies rares du muscle associées à de la faiblesse, des crampes et des douleurs musculaires chez les patients. A ce jour, il n'existe aucun traitement pour ces myopathies. Le but de ce projet est d'évaluer l'efficacité d'une potentielle thérapie commune pour ces deux maladies. Modification : Dans la première maladie, des atteintes musculaires et cardiaques sont décrites. L’objectif était donc de cibler ces deux types d’organes avec une seule injection de traitement. Cependant, le cœur s’avère beaucoup plus ciblé que les muscles. La modification de projet porte donc sur un changement de voie d’injection. Cette optimisation de délivrance du traitement, s’accompagne également d’une optimisation de la dose à injecter. Enfin, des tests cardiaques légers sont ajoutés pour le groupe qui recevra cette nouvelle stratégie d’injection.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait fournir une preuve de concept commune pour soigner deux myopathies. En outre, cette étude nous permettra de mieux comprendre ces maladies et les acteurs impliqués.
Procédures
Dans ce projet, il y aura 4 groupes d’animaux : les groupes 1 et 3 (Myopathie 1) et les groupes 2 et 4 (Myopathie 2), qui seront soumis à différents tests musculaires et cardiaques. Groupes 1 et 2 : Les animaux recevront la thérapie génique durant la première semaine après la naissance avant l'arrivée des symptômes (prévention de la maladie). Les tests seront réalisés à l’âge attendu d’arrivée des symptômes. Groupe 1 : Les capacités cardiaques seront évaluées par deux tests cardiaques effectués consécutivement au cours de la même anesthésie (30 mins) une fois durant la vie de la souris. Les capacités sportives seront testées une fois par test d’endurance sur tapis de course (moins d’une heure). L’activité spontanée sera également surveillée sur 12h. Groupe 2 : Les capacités sportives seront testées une fois par semaine pendant 1 mois par deux tests de force (test de suspension et mesure de force des membres postérieurs sous anesthésie générale) durant chacun moins d'une heure. L’activité spontanée sera surveillée sur 12h, une fois durant la vie de la souris. La mesure contractile du muscle sera réalisée à la fin de la caractérisation sous anesthésie générale. Groupes 3 et 4 : Les animaux recevront la thérapie génique après l’apparition du phénotype (réversion de la maladie). Groupe 3 : Avant traitement, les capacités motrices (activité spontanée, mesure de force des membres postérieurs et endurance sur tapis de course) seront mesurées une fois afin de pouvoir comparer le phénotype avant et après traitement. Un suivi des capacités motrices sera réalisé une fois par semaine pendant 1 mois (activité spontanée et mesure de force des membres postérieurs). La mesure contractile du muscle sera réalisée à la fin des 1 mois de traitement. Groupe 4 : Avant traitement, les capacités motrices (activité spontanée, test de suspension et mesure de force des membres postérieurs) seront mesurées une fois afin de pouvoir comparer le phénotype avant et après traitement. Un suivi des capacités motrices sera réalisé une fois par semaine pendant 1 mois (test de suspension et mesure de force des membres postérieurs). La mesure contractile du muscle sera réalisée à la fin des 1 mois de traitement. Modification:Le groupe 3 sera divisé pour améliorer la délivrance du traitement. Les capacités cardiaques seront mesurées deux fois dans la vie de la souris : avant et après traitement. Le groupe 5 recevra des injections, et la force sera évaluée un mois plus tard pour certains animaux.
Impact sur les animaux
Il est attendu que les animaux n’aient pas de symptômes cliniques sévères. Les nuisances causées par les différents tests sont le stress dû à l'isolement durant la mesure d'activité spontanée, l'angoisse et la douleur durant la course, ainsi que la douleur lors des injections de traitement ou d'anesthésiants. Il est possible que les animaux ressentent une fatigue physique due aux anesthésies répétées.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issu des tests afin de récolter les muscles et organes nécessaires aux analyses moléculaires, et d'évaluer à une échelle plus petite les effets potentiellement bénéfiques des thérapies. La moitié des animaux issus des croisements ne possèderont pas les génotypes d'intérêt et seront euthanasiés s'ils ne sont pas nécessaires pour renouveller des croisements.
Remplacement
Le projet consiste à évaluer l'effet bénéfique d'une thérapie sur le muscle et la fonction cardiaque. Malheureusement, l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni sur l’ensemble de l’organisme. Evaluer les fonctions motrices et la force musculaire in vivo est indispensable pour déterminer l'efficacité d'un traitement contre des myopathies. Le modèle murin est suffisamment proche physiologiquement et structurellement pour étudier la physiopathologie ainsi qu'une potentielle amélioration des symptômes dans le cadre d'une thérapie.
Réduction
La grande majorité des tests étant peu invasifs, il est possible de réaliser un suivi longitudinal en répétant les expérimentations sur les mêmes animaux au cours du temps. Les tests histologiques et moléculaires seront effectués sur les mêmes animaux après euthanasie. Ces deux points nous permettent de réduire drastiquement le nombre d'animaux. Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans la littérature, ainsi que de façon à pouvoir détecter une différence statistiquement significative entre les animaux malades, sains et traités.
Raffinement
Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre et un tube pour permettre la préhension des animaux avec un minimum de stress. En cas de fatigue ou difficultés locomotrices des animaux, la nourriture sera placée dans la cage. Les animaux seront pesés une fois par semaine et observés. Avant chaque test phénotypique, l'animal sera familiarisé avec le matériel pour limiter son stress. Lors des tests sous anesthésie une crème ophtalmique sera appliquée pour éviter l’assèchement des cornées et la phase de réveil s’effectuera sous une lampe chauffante dans une cage où l’animal sera seul, puis l’animal sera replacé dans sa cage avec ses congénères. Le bien-être global des animaux sera surveillé quotidiennement après injection du traitement pendant une semaine. Pour les nouveau-nés, la poche de lait sera observée, car une diminution de l'alimentation peut indiquer un mal-être, et les animaux seront pesés. Des analgésiques pourront être administrés sur avis du vétérinaire si les animaux montrent des signes de douleur persistante. La zone d'injection du traitement sera surveillée et dès l'apparition de rougeurs, elle sera nettoyée avec une solution antiseptique douce. En cas d'infection importante, l'animal pourra recevoir des antibiotiques ou être euthanasié sur avis vétérinaire.
Choix des espèces
Les deux modèles de souris récapitulent le phénotype locomoteur et histologique présent chez les patients, et permettent donc d'évaluer correctement l'efficacité des traitements. Les défauts locomoteurs du premier modèle sont établis à 12 semaines après un exercice forcé et le phénotype cardiaque léger peut être détecté à 7 semaines. Pour les souris injectées avec le traitement dans les premiers jours de vie, les tests seront réalisés entre 7 et 12 semaines. Pour les souris injectées à 12 semaines, les tests seront réalisés de 11 à 16 semaines. Le deuxième modèle est plus précoce, bien que toujours léger, les tests seront donc effectués de 6 à 8 semaines ou de 6 à 12 semaines en fonction de l'injection du traitement (en prévention ou après l'apparition des symptômes). Modification : L'étude pilote pour l'optimisation des doses d’injection sera faite sur des animaux de 12 à 20 semaines, pour permettre la réduction du nombre de souris, mais aussi pouvoir comparer les données avec des données standards du modèle.
Etude des mécanismes corticaux d’intégration somatosensori-motrice chez la souris, en contexte normal et pathologique.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Jusqu'à 105 sessions d'enregistrement par animal, une restriction d'accès à l'eau pouvant durer quatre mois, et pour 90 souris l'amputation d'un membre antérieur à l'articulation de l'épaule. 1 993 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères, 112 d'entre elles étant enregistrées sous anesthésie générale et tuées avant tout réveil. 1 881 subissent une chirurgie de 45 à 120 minutes pour fixer une pièce sur le crâne, y poser une fenêtre optique ou une électrode. Le porteur reconnaît que l'amputation entraîne une perte de fonction et un abaissement durable des seuils de douleur, pour un objectif, des prothèses reliées au cerveau dans les deux sens, qu'il place lui-même au rang de promesse.
Objectifs
Le but de ce projet est de comprendre comment, au niveau du système nerveux central, les informations somatosensorielles (toucher, proprioception) sont traitées, mais aussi prises en compte dans la production du mouvement d'un membre, et pour l'appropriation corporelle. Au-delà d'une meilleure compréhension du fonctionnement cérébral, ce projet participe à l'effort pour concevoir des prothèses reliées de façon bidirectionnelle (incluant un retour sensoriel tactile) à des interfaces cerveau-machine. En effet, le développement d'interfaces bidirectionnelles promet de rendre le contrôle des prothèses plus précis et rapide, et d'améliorer leur sensation d'intégration au corps des patients.
Bénéfices attendus
Au-delà d'une meilleure compréhension du fonctionnement cérébral, ce projet participe à l'effort pour concevoir des prothèses reliées de façon bidirectionnelle (incluant un retour sensoriel tactile et ou proprioceptif) à des interfaces cerveau-machine. En effet, le développement d'interfaces bidirectionnelles promet de rendre le contrôle des prothèses plus précis et rapide, et d'améliorer leur sensation d'intégration au corps des patients.
Procédures
Les expériences prévues nécessitent l'enregistrement de l’activité cérébrale de souris. - Enregistrements sous anesthésie générale : une seule intervention, sans réveil, durant quelques heures, sur un maximum de 112 souris. - Chirurgies sous anesthésie pour mettre en place le dispositif d'enregistrement (pièce de fixation, fenêtre optique ou électrode) : durée de 45 à 120 minutes, sur un maximum de 1881 souris (une fois par animal). - Injections systémiques (intraveineuses) sous anesthésie, pour introduire des gènes permettant d’observer ou de modifier l’activité cérébrale : environ 20 minutes, sur 510 souris maximum (une fois par animal). - Injections intracérébrales sous anesthésie, pour cibler l'expression de ces gènes sur des régions précises du cerveau : environ 60 minutes, sur 150 souris maximum (une fois par animal). - Imagerie fonctionnelle sous anesthésie générale pour localiser les régions cérébrales d'intérêt : environ 20 minutes, sur 1881 souris maximum (une fois par animal). - Enregistrements chroniques chez l’animal éveillé et habitué : sessions de 20 à 60 minutes, répétées 5 à 15 fois par souris, sur un maximum de 206 souris. - Enregistrements chroniques chez l’animal éveillé, tête fixée ou en liberté (fibroscopie) : sessions de 20 à 60 minutes, répétées 10 à 105 fois par souris, sur un maximum de 1675 souris. Ces expériences nécessitent un contrôle de l’apport en eau, pouvant durer jusqu’à 4 mois. - Chirurgie d’amputation d’un membre antérieur sous anesthésie : environ 1h30, sur 90 souris (une fois par animal). Les expériences qui suivent pourront durer jusqu’à 3 mois.
Impact sur les animaux
Les souris impliquées dans le projet seront soumises à des procédures susceptibles de s’accompagner d'effets indésirables : Dépression respiratoire ou cardiaque, hypothermie, impact sur le tractus digestif liés à l’anesthésie, réactions inflammatoires ou infectieuses liées à l’implant d’électrodes ou de fenêtres optiques. Certains groupes de souris feront l’objet d’injections de constructions virales non pathogènes dans le sinus rétro-orbitaire réalisées sous anesthésie générale, qui lorsque le geste est maitrisé ne s'accompagne pas de complications. Certaines souris seront impliquées dans des tâches de conditionnement opérant, souvent associées à des enregistrements d’activité neuronale réalisées soit « tête-fixée », soit en comportement libre, mais connectées à un système d’enregistrement par le biais d’un faisceau de fibres optiques flexibles. Les effets indésirables liés à ces expériences sont principalement : Stress lié à la privation hydrique, perte de poids, stress et inconfort lié au maintien par la tête. Certaines souris, dans le cadre du développement de neuroprothèses seront soumises à l'amputation d'un membre antérieur au niveau de l'articulation gléno-humérale (épaule). Cette amputation, bien que réalisée dans des conditions réduisant au maximum le stress et la douleur, constituera une nuisance pour l'animal avec une perte de fonction, et une diminution des seuils de douleur sur le long terme.
Devenir
A la suite de nos expériences nous devons, pour interpréter de manière pertinente les résultats obtenus, prélever le cerveau des animaux et réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
Dans le domaine des neurosciences, les alternatives à l’usage de modèles animaux sont les approches in silico, ex vivo, et in vitro. Dans le cadre de notre projet, notre objectif est de comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans le traitement des informations somatosensorielles et leur perception, la motricité et l’apprentissage moteur. Les approches in silico évoluent, diverses initiatives sont menées à l’échelle mondiale pour collecter massivement des données de manière à raffiner les modèles mimant le fonctionnement du système nerveux, en y intégrant notamment la grande diversité des propriétés intrinsèques des neurones qui constituent les réseaux corticaux, mais aussi les spécificités régionales du cortex cérébral en termes de connectivité. Mais les modèles actuels sont encore bien trop simplifiés pour se substituer aux études sur des animaux vivants. Le but de notre étude est justement d’approfondir la compréhension des mécanismes qui régissent l’intégration somatosensori- motrice corticale, pour pouvoir ensuite conduire à une modélisation des processus étudiés.
Réduction
Pour réduire au minimum le nombre d'animaux impliqués dans nos expériences, nous avons adopté une stratégie de multiplication des mesures sur les mêmes animaux. Nous travaillons avec des implantations chroniques d’électrodes et de fenêtres optiques qui permettent de réaliser des mesures chroniques répétées durant de multiples sessions consécutives chez le même animal. Nous associons méthodes d’imagerie, d’analyse du comportement, d’électrophysiologie et d’optogénétique sur le même animal. Cette stratégie nous permet de collecter un grand nombre de données à partir d’un nombre réduit d’animaux.
Raffinement
Nous mettrons en œuvre de nombreuses mesures visant à assurer le bien-être des animaux impliqués dans notre projet. Cela commence par l’utilisation d’une anesthésie et analgésie adaptés à chaque type d’intervention. A l’issue des procédures chirurgicales, les animaux seront placés dans une enceinte chauffée dédiée au réveil et la surveillance post-opératoire afin de minimiser leur stress. Une fois complètement réveillés, ils seront réintroduits dans leur cage habituelle pour éviter qu’ils ne se sentent isolés. Un suivi quotidien consciencieux sera mis en place pour observer leur poids, leur état de santé général, leurs expressions faciales et leur comportement, pendant plusieurs jours après l’intervention. En dehors de la phase post-opératoire, nous habituerons les animaux à l’environnement des sessions d’enregistrement pour limiter leur stress. Lorsque les animaux seront soumis à une restriction d’accès à l’eau dans le cadre d’un apprentissage comportemental, leur poids et leur apparence seront contrôlés quotidiennement pour garantir leur bien-être. Par exemple, en cas de perte de poids trop importante, un complément en eau leur sera accordé. Une grille d’évaluation du bien-être animal sera utilisée pour définir les seuils d'intervention spécifiques à chaque individu. En cas de signes de douleur, un traitement approprié sera administré. Enfin, dans ce projet, nous veillons à ce que les animaux soient logés en groupe dans des cages spacieuses, enrichies, et adaptées à leurs besoins comportementaux et physiologiques. Ces mesures sont essentielles pour assurer le bien-être des animaux dans nos expériences et diminuer la variabilité de nos résultats.
Choix des espèces
Le cortex cérébral de la souris est doté d’une structure laminaire, comparable à celle des primates tout en étant dépourvu de circonvolutions. Il offre un accès direct privilégié aux aires sensorimotrices, y compris un accès optique. C’est un atout très précieux à l’heure où les méthodes optiques sont devenues des outils incontournables pour enregistrer et contrôler l’activité d’assemblées de neurones. En outre, la souris est un modèle privilégié pour l'étude du système somatosensoriel, grâce à la masse de connaissances acquises concernant le système des vibrisses, auxquelles correspondent des structures bien définies au niveau du cortex somatosensoriel primaire. Le laboratoire maîtrise très bien ce modèle, un facteur important pour la réussite des expériences envisagées et pour la minimisation du nombre d'animaux impliqués dans les expériences. Également, le modèle souris bénéficie d'outils optogénétiques particulièrement performants, qui sont facilement mis en œuvre grâce à la commercialisation de nombreuses lignées transgéniques dédiées. La grande majorité de nos expériences seront réalisées sur des souris adultes (> 8 semaines), car nous souhaitons étudier les principes de fonctionnement des circuits somatosensori-moteurs corticaux, au sein d’un système nerveux bien développé et établi. Les animaux adultes sont plus faciles à entraîner à des tâches comportementales où les courbes de poids sont utilisées pour gérer la restriction hydrique des animaux. Cela facilite la mise en œuvre de nos expériences, et l’adoption de protocoles longitudinaux impliquant la collecte répétée de données chez un même animal.
Etudes de toxicologie, tolérance locale, pharmacocinétique, pharmacodynamique et carcinogénicité chez le rongeur (rat et souris) mutants et non mutants
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 23823
Sur 33 744 rongeurs, 1 000 seront réutilisés et 300 souris adoptées, tous les autres étant tués pour l'examen de leurs organes. 9 921 souris et 23 823 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réparties sur 234 études de toxicologie réglementaire. Ils reçoivent le produit testé une fois ou de façon répétée, parfois jusqu'à la fin de leur vie pour les études de cancérogénicité, avec jusqu'à huit prélèvements sanguins par séance, des mises à jeun de seize heures, des séjours en cage à diurèse et un hébergement individuel pouvant durer vingt-quatre mois pour les souris mâles. L'effectif ne repose sur aucun calcul propre au projet, le porteur renvoyant aux lignes directrices internationales qui fixent le nombre d'animaux par étude.
Objectifs
L’objectif de ce projet est la réalisation des études réglementaires et pré-reglementaires de toxicologie générale, tolérance locale et des études préliminaires (recherche de dose, dose maximale tolérée, étude de pharmacocinétique, pharmacologie et pharmacodynamique) chez le rongeur (rat et souris) mutant et non mutant (234 études envisagés au cours de ce projet). Ces études consistent en l’administration unique ou répétée du produit à tester (futur médicament, produit chimique, dispositif médical) suivie d’observations régulières des animaux, pesées corporelle, évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires, évaluation des fonctions respiratoires et cardiovasculaires et analyse macroscopique ou histopathologique, évaluation de la pharmacocinétique et pharmacodynamique du produit.
Bénéfices attendus
Les études de toxicologie sont réglementairement requises par les lignes directrices Européennes et Internationales et représentent une étape essentielle avant de conduire des essais cliniques sur un médicament humain (sur des volontaires sains en court terme et sur les patients dans le moyen et long terme), ou pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché (dispositifs médicaux, médicament vétérinaire, produit chimique). Ils visent à définir le profil de toxicité ou de tolérabilité des produits à tester et donc rendre les essais cliniques plus sures pour les patients ou volontaires participant à l'essai. Ils permettent aussi de définir la dose qui sera testée (avec une marge de sécurité) pour la première administration à l’homme ou l’animal. In fine, ce projet contribuera au développement de nouvelles solutions thérapeutiques, prophylactiques ou diagnostiques sûres pour les patients humains. En ce qui concerne les produits chimiques ce projet permettra d’évaluer la sécurité des molécules chimiques dans l’intérêt de la santé de l’homme (notamment travailleur potentiellement exposé) ou de l’animal comme demandé par la loi et par les lignes directrices européennes.
Procédures
Ces études consistent en administration unique ou répétée du produit à tester. La fréquence de ces administrations varie en fonction du produit (par exemple 1 fois par jour, 1 fois par semaine) et/ou de la typologie et durée de l’étude (1 seule administration pour les études de dose unique à la durée de vie de l’animale pour les études de cancerogénicité). La durée des administrations est généralement rapide quelques secondes à quelques minutes, pour les administrations orales, souscutanée ou intraveneuse en bolus. Elles peuvent parfois être plus longue pour les perfusions (de plusieurs minutes à continue). Les administrations sont suivies d’évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires (généralement 1 à 4 fois par étude ; avec mise à jeun pour rat [16h max] ; collecte d’urine dans une cage à diurèse), évaluation des fonctions respiratoires et cardiovasculaires, de prélèvements de sang pour bioanalyse (1 à 4 occasions par étude avec 3 à 8 prélèvements par occasion). Les anesthésie de quelques minutes et réveil d’anesthésie (incoordination) lors des prélèvements de sang réalisés sous anesthésie. Les anesthésie et douleur légère en post-opératoire (quelques jours) lors des chirurgies d’implantation de cathéter ou d’administration intrathécale. Restriction d’espace et absence d’accès à l’aliment lors du placement en cloches de pléthysmographie (mais accès à l’eau). Des test neuro comportementaux (incluant mais non limités aux tests d’apprentissage et mémoire, sensoriales [ex : auditif], activité locomotrice et batterie d’observations fonctionnelles [FOB]) peuvent être réalisé (durée du test de quelques minutes à 1 heure). La fréquence des tests neuro comportementaux est fonction de la typologie et de la durée de l’étude ainsi que de la classe du candidat médicament testé et de son indication thérapeutique (par exemple, ciblant le système nerveux centrale ; généralement entre 1 et 30 fois).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes: - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes, lors des procédures d’administration, de prélèvement de sang (pouvant être réalisée sous anesthésie) - Douleur légère en post-opératoire (quelques jours) pour la pose des cathéters ou d’administration intrathécale - Port de harnais ou d’un vascular access button et la connection à un téther pour les animaux équipés de cathéter lors des phases de perfusion - Restriction d’espace et absence d’accès à l’aliment lors du placement en cloches de pléthysmographie (mais accès à l’eau)- Mise à jeun, restriction d’espace, placement sur cage à grille, avec accès à l’eau, lors des collectes d’urines - Effets toxicologiques ou pharmacologiques légers à modérés dus à l’administration des médicaments ou produits chimiques à tester (perte de poids, baisse d’activité, excitation, baisse en consommation de nourriture, tremblements, irritation ou inflammation locale au site d’administration…) – Stress pouvant être engendrer par l’hébergement individuel pour les souris males (durée maximale de 24 mois), les animaux implantés avec un cathéter de perfusion et pour les études avec application dermale (durée maximale de 12 mois).
Devenir
En accord avec le plan d’étude utilisé les animaux pourrons être 1) euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques) tels que requis par la réglementation pour la détermination des organes cibles ; 2) gardé en vie et retourner en zone d’hébergement hors étude suite à l’avis du vétérinaire avec l’évaluation de la gravité réelle des procédures subies ; 3) adoptés en accord avec la structure en charge du bien-être animal et les vétérinaires.
Remplacement
Il n’existe pas actuellement d’alternatives à l’utilisation d’animaux qui permettent de déterminer la toxicité de substances suite à une exposition systémique. Dans ces études, un relevé des signes cliniques et des paramètres sanguins des animaux est requis, ainsi qu’une évaluation macroscopique et microscopique des organes il est donc nécessaire d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les guidelines.
Réduction
Le nombre d’animaux pour les études réglementaires est défini dans les guidelines internationaux applicables et adapté en fonction du nombre de doses testées, du nombre de produit testés et de la présence ou non d’une période de réversibilité. Pour les études préliminaires, le nombre d’animaux par lot est établi au plus juste afin d’obtenir des résultats exploitables et en tenant compte des objectifs de l’étude, du nombre de doses testées et du nombre de produits et est précisé dans le plan d’étude. Lorsque la méthode de bioanalyse le permet, une technique de prélèvement utilisant le plus petit volume de sang possible sera privilégié afin notamment de faire les prélèvements sanguins sur les animaux principaux et réduire ainsi le nombre d’animaux utilisés. Quand cela est possible, les paramètres de pharmacologie de sécurité sont intégrés dans les études de toxicologie (ex : évaluation neurocomportementale, évaluation de la fonction respiratoire, …) ce qui permet d’éviter la réalisation d’études de pharmacologie de sécurité et donc de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Pour améliorer leur bien-être, les rats (mâles et femelles) et souris femelles seront hébergés en groupes sociaux sauf incompatibilité avec la procédure expérimentale ou incompatibilité comportementale. Les rongeurs seront hébergés dans des cages sur de la litière avec un enrichissement adapté (par exemple : papier kraft, tunnel, …). Les techniques engendrant le moins de stress ou d’inconfort sur une durée la plus courte possible pour l’animal seront privilégiées. Les actes pouvant engendrer du stress ou de l’inconfort seront réduits au minimum nécessaire (nombre et durée) et seront réalisés sous anesthésie avec un protocole analgésique adapté le cas échéant. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire (mise en place d’un traitement médical, interruption des administrations, réduction de la dose testée par exemple). Pour les études de recherche de la dose maximale tolérée, le choix de la dose ultérieure est raffiné et adapté en fonction des effets cliniques observés à la dose précédente, sous supervision du comité d’éthique. Dans le cas des études incluant de la pléthysmographie et de certaines voies d’administrations, une habituation des animaux à la procédure sera réalisée avant le premier traitement. Dans le cas de certaines voies de prélèvement de sang, pour des animaux âgés ou ayant été peu manipuler, une habituation des animaux à la manipulation est mise en place avant le premier prélèvement. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie un protocole d’analgésie adapté.
Choix des espèces
Le rongeur est une espèce acceptée par les agences réglementaires. Le choix de cette espèce répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études précliniques ou d’évaluation de la sécurité des molécules chimiques. Il est fait en fonction de critères scientifiques précis, des données de pharmacocinétiques et pharmacodynamiques disponibles, de l’existence de données historiques et en fonction des analogies entre l’homme et l’animal. La sélection de souches de rongeurs transgéniques se fait en fonction des objectifs spécifiques de l’étude et s’appuie pour les études de carcinogénicité notamment sur les données bibliographiques et sur les guidelines en vigueur. Pour les produits à usage vétérinaire, l’espèce cible est utilisée. En fonction du type d’étude et de la population ou des animaux cibles du produit nous choisirons l’âge le plus adéquat qui peut varier du jeune adulte à l’adulte mature qui a terminé sa croissance. Cela répond à l’ensemble des études réglementaires précliniques qui pourraient être nécessaires pour les essais cliniques chez l’homme et l’autorisation de mise sur le marché d’un nouveau médicament ou pour l’évaluation de la sécurité de produits chimiques.
Elevage de souris génétiquement modifiées pour être immunodéprimées afin d’étudier les maladies inflammatoires de l’intestin
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Génétiquement modifiées pour être dépourvues de lymphocytes T, ces souris contractent plus facilement des infections que celles dont le système immunitaire est intact. 600 d'entre elles vont être élevées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. La demande ne couvre que l'élevage, les interventions expérimentales étant renvoyées à des autorisations ultérieures, ce qui laisse hors du résumé ce que ces animaux subiront ensuite. Les souris nées de ces croisements passeront vivantes dans d'autres projets, et les vieux reproducteurs seront mis à mort une fois un point limite atteint.
Objectifs
Nos résultats préliminaires montrent que les lymphocytes T (un type de globules blancs) ne sont pas tous identiques : ils sont très variés. Notre objectif est de mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent cette diversité et les facteurs qui poussent certains de ces lymphocytes à devenir des cellules responsables d’inflammation chronique dans l’intestin, comme c’est le cas dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Pour étudier ces phénomènes, nous devons transférer ces lymphocytes dans des souris immunodéprimées dépourvues lymphocytes T.
Bénéfices attendus
Ce modèle permet de mieux comprendre les mécanismes immunitaires de la colite et d’évaluer l’efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les résultats attendus pourront contribuer au développement de traitements ciblés pour les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l'instestin.
Procédures
La présente DAP ne décrit que l’élevage de souris génétiquement modifiées. Les interventions expérimentales qu’elles subiront seront décrites dans des DAP ultérieures.
Impact sur les animaux
les souris utilisées étant immunodéprimées, elles présentent davantage de risques de contracter des infections que les souris dont le système immunitaire est intègre.
Devenir
Tous les animaux produits à des fins expérimentales et qui seront inclus dans d’autres DAP seront gardés en vie à la fin de la procédure. Les animaux ayant atteint un point limite entrainant la mort seront euthanasiés (notamment les vieux reproducteurs)
Remplacement
Les souris immunodéprimées dépourvues de lymphocytes T représentent un modèle pertinent pour étudier la biologie et la fonction des lymphocytes T dans différents organes et dans un contexte inflammatoire. Aucun modèle alternatif ne permet de reproduire leur phénotype de manière pertinente in vitro. Leur élevage est donc nécessaire pour fournir des animaux adaptés aux expérimentations autorisées.
Réduction
La reproduction n’est utilisée que pour produire le nombre d’animaux prévu dans les projets autorisés. Les caractéristiques de reproduction propres à chaque lignée (nombre de petits par portée, nombre de modifications génétiques, …) sont prises en compte pour planifier la fréquence et le type de croisements.
Raffinement
L’animalerie dispose un statut sanitaire contrôlé. Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées individuellement, placées sur un portoir dédié aux lignées immunodéprimées. Les cages, la litière, l’enrichissement, la nourriture et l’eau sont stérilisés. Le change des animaux par le personnel zootechnique est effectué sous une hotte de change préalablement décontaminée selon un protocole adapté. Ces dispositions limitent drastiquement les risques que nos animaux immunodéprimés contractent des infections dommageables non-désirées.
Choix des espèces
Nos résultats précédents ainsi que la majorité des données de la littérature sur lesquelles nous nous appuyons ont été obtenus chez la souris. Il est à noter que les résultats que nous avons obtenu au niveau des lymphocytes T dans le modèle de maladie de Crohn (une maladie inflammatoire chronique de l'intestin) chez la souris nous ont permis de valider ce mécanisme chez les patients atteints de cette maladie, ce qui démontre la pertinence des approches que nous utilisons. Enfin, il existe déjà des modèles de souris transgéniques dont l'utilisation permettra de répondre à certaines de nos questions. La souris représente donc un modèle particulièrement adapté à notre étude pour décrypter les mécanismes qui contrôlent la génération de lymphocyte indifférenciés et les facteurs qui influencent leur programme de différenciation en cellules pathogéniques. Pour toutes les procédures, nous utiliserons des animaux au stade adulte, entre 8 et 12 semaines. A ce stade, le système immunitaire de souris reconstitué est mature.
Role de la protéine TRIM47 dans l’unité neuro-vasculaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Deux heures de chirurgie sous anesthésie pour implanter un dispositif d'observation du cerveau, puis un mois de traitement quotidien, deux séances d'imagerie et deux semaines de tests d'apprentissage, de mémoire et d'orientation spatiale à raison de vingt minutes par jour. 666 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que les modèles transgéniques employés ne présentent aucun effet indésirable connu sur le bien-être des animaux non-humains, alors que les mêmes souris privées du gène Trim47 présentent, selon la partie scientifique du texte, des troubles cognitifs et une perméabilité accrue de la barrière hémato-encéphalique. Toutes sont mises à mort en fin d'expérimentation pour prélever leur sang et leurs tissus.
Objectifs
La démence vasculaire est responsable de 45% des déclins cognitifs et de 25 % des AVC. L’une des premières causes de démence est la maladie des petits vaisseaux cérébraux (MPV) entrainant des lésions cérébrales et in fine des déficits cognitifs, des troubles de l’humeur et moteurs chez l’homme. Des études d’associations pangénomiques réalisées sur des cohortes de patients atteints de la MPV ont identifié de nouveaux déterminants génétiques potentiellement causatifs du développement de cette pathologie. Ainsi, une étude du laboratoire a permis d’identifier la protéine TRIM47 comme un nouvel acteur de la MPV. Les souris dans lesquelles le gène Trim47 a été désactivé pour étudier sa fonction présentent des troubles cognitifs, associés à une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato- encéphalique (BHE) dues à diminution de la voie antioxydante. Ces travaux suggèrent que le ciblage de la voie de signalisation TRIM47 pourrait être une stratégie prometteuse pour la prévention ou le traitement de la MPV et des démences vasculaires. L’objectif scientifique du projet est ainsi étudier le potentiel thérapeutique de 2 interventions activant la voie antioxydante sur les fonctions cognitives, la perméabilité de la BHE et le couplage neurovasculaire dans notre modèle de souris Trim47 mutantes. Deux stratégies thérapeutiques seront testées : un traitement pharmacologique et une stratégie utilisant un oligoantisens.
Bénéfices attendus
Cette étude fournira le premier examen complet de la corrélation entre fonction neuronale et de la fonction vasculaire sur animaux vigiles présentant des troubles de comportement / maladies vasculaires. A terme, ce projet vise à accélérer le développement de nouvelles thérapies pour améliorer la prise en charge des troubles cognitifs chez les patients atteints de démences vasculaires.
Procédures
Chirurgie sous anesthésie (2h), 2 injections sous anesthésie (2 x 5 minutes), 2 séances d’imagerie (2x15 minutes). Traitement avec molécule (1 fois par jour sur un mois, durée totale 60 minutes) ou injection de molécule sous (2 x 5 minutes). Tests de comportements : 20 minutes/jour sur 2 semaines (3h d’intersession minimum) pour évaluer les fonctions cognitives des animaux telles que l’apprentissage, la mémoire, la capacité à s’orienter dans l’espace ou la prise de décision.
Impact sur les animaux
Les modèles transgéniques utilisés dans cette étude sont bien caractérisés et ne présentent aucun effet indésirable connu sur le bien-être des animaux. Modèle d’hypertension modéré et de courte durée : aucune nuisance attendue. Pour la chirurgie d'implantation, les nuisances/effets indésirables attendus sont : inflammation durant la première semaine ainsi qu’’une douleur post chirurgical possible et un inconfort. Pour les tests de comportement et l’imagerie sur animal vigil, un léger stress dû à la manipulation ou au changement d’environnement et un inconfort dans les premières séances d’imagerie sont attendus.
Devenir
Tous les animaux inclus dans ce protocole sont euthanasiés en fin d'expérimentation pour des prélèvements de sang et de tissus pour des analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative non animale capable de reproduire fidèlement le fonctionnement du cerveau, notamment les interactions entre l’activité des neurones et la circulation sanguine (couplage neruovasculaire). Ces mécanismes complexes impliquent de nombreux types de cellules qui doivent être organisés de manière très précise, ce qui n’est pas possible dans des systèmes simplifiés comme des modèles de cultures cellulaires. Les fonctions cognitives (mémoire, apprentissage…) dépendent de réseaux de neurones répartis dans tout le cerveau, qu’on ne peut pas recréer en dehors d’un organisme vivant. Les modèles animaux restent aujourd’hui indispensables pour mieux comprendre ces phénomènes et l’impact de nouvelles molécules sur ces processus.
Réduction
L’utilisation d’imagerie longitudinale permet de réduire le nombre d’animaux puisque ceux-ci ne sont pas euthanasiés à chaque temps d’étude. Chaque animal étant son propre contrôle de façon longitudinale permet de réduire les différences inter-individuelles et de réduire le nombre d’animaux par groupe.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions limitant au maximum le stress et la douleur. Ils sont élevés en groupe dans des cages ventilées maintenant une atmosphère saine avec libre accès à l’eau et à la nourriture. Des jouets/tubes en carton sont mis à disposition des animaux dans leur cage pour enrichir leur environnement, leur permettre de ronger et de se cacher. Les litières sont dépoussiérées et additionnés de cubes de coton leur permettant de construire des nids. Les opérations sont réalisées sous anesthésie gazeuse et en présence d’un antalgique. La mise en place de points limites permet d'assurer une surveillance rigoureuse de l’état de santé des animaux par le personnel et d’interrompre l’expérience si nécessaire (l’expérimentateur est alerté).
Choix des espèces
La souris est à ce jour la seule espèce de mammifère pour laquelle il est possible, en routine, de modifier le génome afin de créer des modèles d'études de maladies humaines. En outre, c’est un modèle de mammifère à sang chaud dont l'organisation structurale des barrières hématoencéphaliques et du réseau vasculaire présentent de fortes ressemblances avec l'homme. Les modèles de modification de flux sanguin ont été développés et validés pour cette espèce et montrent leur pertinence pour créer des altérations cognitives et des altérations du tissus neuronal. Nous utiliserons des souris adultes de 4 mois, ayant un réseau vasculaire mature dans les organes notamment le cerveau. Pour l’implantation des lentilles, des souris adultes âgées de 3 mois d'un poids autour de 24-29g seront inclues.