Souris
Analyse des effets de monocytes modifiés sur la croissance de tumeurs chez la souris – MODIFICATIONS
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une maladie du greffon contre l'hôte fait partie des effets attendus, avec perte de poids et perte de poils, et l'imagerie sous anesthésie revient deux fois par semaine. 5 238 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères, toutes tuées pour des analyses post mortem sur organes. Elles reçoivent des cellules tumorales par voie sous-cutanée, intraveineuse ou intrapéritonéale, puis des monocytes humains modifiés génétiquement pour porter un récepteur CAR, l'objectif étant de mesurer où ces cellules vont, combien de temps elles survivent et quelles toxicités elles provoquent. Le porteur écrit avoir déjà évalué ces approches en coculture 2D et 3D, et conclut que "l'utilisation du modèle animal reste indispensable" parce qu'il faut observer l'interaction dans un "organisme entier".
Objectifs
Le développement constant des immunothérapies contribue fortement à l’amélioration et au progrès liés au traitement des cancers. Nous développons des approches cherchant à mobiliser les cellules myéloïdes (la lignée des cellules myéloïdes est produite dans la moelle osseuse et donne naissance à plusieurs types de cellules sanguines dont les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques) pour stimuler la réponse immunitaire anti-tumorale et ainsi contrôler le développement de la tumeur. La modification génétique consiste à faire un exprimer un récepteur dénommé CAR spécifique d’une molécule tumorale permettant la reconnaissance des cellules tumorales et l’activation des cellules myéloïdes génétiquement modifiées contre les cellules cancéreuses Nous souhaitons modifier génétiquement les cellules myéloïdes pour augmenter leur capacité à stimuler la réponse immunitaire et évaluer leur efficacité antitumorale dans des modèles de souris portant des tumeurs. Nos résultats in vitro dans des modèles de tumeurs en 3D sont très encourageants, il nous faut les confirmer in vivo au sein d’un organisme entier permettant les interactions avec tous les types cellulaires. Nous avons pour but 1) d’optimiser ce type de traitement en cherchant à déterminer quel est le devenir des cellules myéloïdes modifiés in vivo (localisation, survie, état), 2) déterminer leur mode d’action contre les tumeurs et 3) leur capacité à modifier le microenvironnement tumoral qui est par nature inhibiteur du système immunitaire. Par la mise en place de différents modèles d’injection des cellules tumorales et des CAR, nous étudierons à la fois la capacité des CAR-M à contrôler directement la croissance tumorale en favorisant l’interaction entre les deux types de cellules mais aussi le recrutement des CAR-M au sein de la tumeur et leur action sur la progression tumorale en injectant les CAR-M de manière systémique. Nous pourrons distinguer donc si les CAR-M sont capables de passer d’un compartiment/organe à la tumeur via le système sanguin. De plus, ce projet ayant une visée clinique, il est essentiel d’évaluer certains critères tels que les toxicités, le dosage et l’efficacité grâce à un modèle in vivo. Nous voulons également comprendre davantage les mécanismes liés au contrôle tumoral et les interactions entre les différentes populations immunitaires permettant d’éliminer les cellules tumorales.
Bénéfices attendus
Avec ce projet, nous voulons avant tout acquérir des connaissances importantes qui pourront ensuite être utilisées en clinique pour le traitement du cancer. Les possibilités de traitement d'une tumeur solide sont jusqu'à présent plutôt limitées et parfois moins efficaces. L'approche thérapeutique avec les CAR promet d'être plus efficace tout en s'accompagnant de moins d'effets secondaires et surtout de permettre le traitement de cancers qui étaient jusqu'à présent difficiles ou impossibles à traiter. En effet, nos approches pourraient permettre de réduire certaines toxicités liées à l’utilisation d’autres approches de l’immunothérapie comme des cellules CAR T (lymphocytes T modifiés génétiquement), telles que l’apparition d’une suractivation du système immunitaire appelée orage cytokinique. L'avantage des CAR-M est avant tout qu'ils seront recrutés plus facilement au sein de la tumeur et qu'ils peuvent ainsi interagir directement avec les cellules tumorales mais aussi avec les cellules immunitaires alentour. Les cellules myéloïdes ont non seulement la capacité de tuer directement les cellules tumorales via la phagocytose, mais aussi de sécréter des facteurs solubles qui peuvent à leur tour attirer d'autres cellules immunitaires. Celles-ci peuvent à leur tour rendre l'environnement de la tumeur plus accessible aux cellules « Natural Killer » du système immunitaire. Une meilleure compréhension du mécanisme peut également contribuer à l'avenir au développement de méthodes thérapeutiques encore plus efficaces. MODIFICATION La modification proposée permettra de non seulement mieux comprendre les mécanismes d’action de notre thérapie seule ou en combinaison avec d’autres immunothérapies. De plus, l’utilisation d’autres modèles tumoraux permettront d’évaluer l’efficacité de cette thérapie dans plusieurs types de tumeurs solides induisant ou non l’apparition de métastases, plus ou moins résistantes aux traitements déjà mis en place.
Procédures
Pour évaluer la capacité des CAR-M à contrôler la croissance tumorale et en se basant sur des recherches publiées nous injecterons les cellules tumorales et les CAR-M directement dans l’abdomen des souris (voie intrapéritonéale) permettant de suivre via un système d’imagerie le contrôle de la croissance tumorale. Les cellules tumorales injectées exprimant la luciferase, de la luciferin sera injectée par voie intra-péritonéale (1,5mg par souris de 20g). Les souris seront anesthésiées avec de l’Isofluorane (entre 2,5 et 3%) puis imagées via IVIS. L’anesthésie aura une durée de 10 minutes. Les souris seront imagées 2 fois par semaine. Pour évaluer la localisation, la persistance et le recrutement des cellules utilisées comme traitement, des cellules tumorales seront injectées par voie sous cutanée (1 fois - durée du geste inférieur à 10 sec) puis nous injectons notre traitement cellulaire par voie intratumorale, intraperitoneale ou intraveineuse. (1 à 4 fois - durée du geste inférieur à 10 sec). Pour évaluer l’effet du traitement sur la progression tumorale, des cellules tumorales seront injectées par voie intraveineuse aux animaux vigiles (1 fois - durée du geste inférieur à 10 sec) puis les animaux seront traités 1 fois avec des CAR-M injectées par voie intraveineuse. Pour évaluer le traitement dans d’autres modèles de tumeurs, les cellules tumorales seront injectées par voie sous cutanée (1 fois - durée du geste inf à 10 sec) puis nous injectons notre traitement cellulaire par voie intratumorale ou intraveineuse. Pour comprendre comment fonctionne notre traitement, les animaux seront injectés 1 fois avec les cellules tumorales par voie sous cutanée. Le traitement sera injecté 1 fois par voie intratumorale ou intraveineuse et les cellules effectrices 1 fois par voie intraveineuse (durée de chaque geste inf à 10 sec).
Impact sur les animaux
L'un des effets attendus de ces essais est l'apparition de GvHD au cours de certains protocoles. La "Graft versus Host Disease" est une maladie dans laquelle les cellules immunitaires transplantées attaquent le corps du receveur, ce qui entraîne des symptômes tels que la perte de poids et la perte de poils. Comme nous avons déjà réalisé ce type d’expérience dans notre laboratoire, nous pouvons bien nous préparer et nous connaissons les signes pour éviter la douleur et la souffrance. Les animaux greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée développeront des tumeurs qui seront mesurées régulièrement. MODIFICATION Les nuisances attendues lors des différentes injections seront minimes, avec un geste qui dure moins de 10 secondes par souris. Les prélèvements de sang sont effectués par du personnel entraîné dont le geste a été validé par le responsable Bien-Etre Animal.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort pour des analyses post mortem sur des organes ex vivo
Remplacement
Les approches thérapeutiques décrites dans ce projet avec des cellules modifiées ont déjà été évaluées in vitro à l’aide de méthodes alternatives telles que la coculture en 2D et la coculture 3D formant des sphéroides qui nous ont permis de sélectionner les meilleurs candidats prometteurs pour une efficacité contre les cellules tumorales. De plus, ces techniques in vitro nous ont également permis de mieux comprendre certains mécanismes d’action des monocytes modifiés. Néanmoins, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours (coculture en 2D, coculture en 3D) l’utilisation du modèle animal reste indispensable pour la suite du projet car il est important de considérer l'interaction des CAR-M avec les cellules tumorales dans un organisme entier et d’évaluer les éventuelles toxicités.
Réduction
En nous basant sur notre expérience dans le domaine de l'immunothérapie, nous pouvons déjà nous appuyer sur quelques résultats. Les expériences de croissance des lignées de cellules tumorales in vivo, en particulier, ont été récemment établies dans notre institut et nous utilisons ces connaissances pour planifier nos expériences. Nous savons également que nous pouvons nous attendre à une croissance homogène des lignées de cellules tumorales in vivo, ce qui nous permet de limiter à 6 ou 8 le nombre de souris par groupe d'expériences selon l’objectif des expériences. Nous observons la croissance des tumeurs dans l'abdomen à l'aide d'un système d'imagerie in vivo, ce qui nous permet de garder les animaux sous surveillance pendant toute la durée de l'expérience. Néanmoins, nous allons travailler avec des cellules sanguines humaines primaires, ce qui entraîne souvent une grande variabilité. C'est pourquoi il est indispensable de répéter les expériences au moins trois fois avec des donneurs différents afin de pouvoir prouver les résultats de manière statistique. Le nombre de souris par groupe est ajusté au minimum selon que ce sont des expériences de mise au point ou des expériences de test d'efficacité de traitements afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être des animaux, ils auront une période d’acclimatation d’une semaine afin de s’habituer à leur nouvel environnement. Nous surveillerons régulièrement leur état général. Les tumeurs sous-cutanées seront mesurées minimum 2 fois par semaine afin de s’assurer qu’elles ne dépassent pas la taille maximale entrainant le mal-être des animaux. Nous pèserons également les souris pour s’assurer qu’il n’y ait pas de perte de poids ou prise de poids anormale traduisant un mal-être. L'intervention chirurgicale est réalisée dans des conditions aussi stériles que possible et par un personnel spécialement formé à cet effet. Un traitement anti-douleur standardisé et un contrôle régulier des animaux après l'intervention sont effectués. Nous travaillons avec des personnes ayant une grande expérience avec les souris et reconnaissant rapidement les comportements et signes de douleur et d’inconfort. Nous agirons en fonction de la grille de score définie pour le projet. Des soins complémentaires seront apportés si nécessaire tels que des analgésiques ou des compléments alimentaires.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les expériences menées en thérapeutique du cancer et elle a depuis longtemps servi à l'étude de thérapies antitumorales, notamment parce que la physiologie de la souris est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris génétiquement modifiées pour des protéines spécifiques permettant d'identifier des cibles précises pour la thérapie. Les souris seront utilisées à l'âge adulte à partir de 6 semaines afin que les souris aient atteint la maturité sexuelle, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux.
Stratégies antivirales contre les virus transmis par les moustiques et mécanismes de transmission transplacentaire chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Toutes tuées pour l'analyse des échantillons, 2 880 souris vont être infectées par les virus West Nile, Usutu ou Zika, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers, modérés et sévères. Elles reçoivent une à deux injections, puis un prélèvement de sang tous les deux jours jusqu'à leur mise à mort, certaines étant des femelles gestantes ou des souris au système immunitaire affaibli. Selon le porteur, l'infection par West Nile peut entraîner le décès entre quatre et sept jours, précédée de difficultés à utiliser les pattes arrière, et, chez les souris immunodéprimées, de tremblements et de crises convulsives entre le dixième et le quinzième jour. Il écrit appliquer des points limites définis pour leur "bien-être", et annonce dans la même page que "L'administration d'antalgiques n'est pas prévue, car ces traitements pourraient modifier les paramètres étudiés".
Objectifs
Les arbovirus émergents présents en Europe, tels que le virus du Nil occidental (WNV), le virus Usutu (USUV) et le virus Zika (ZIKV), constituent une menace croissante pour la santé humaine. Actuellement, la prévention repose principalement sur des mesures de protection contre les piqûres de moustiques, comme l’utilisation de répulsifs ou de vêtements couvrants, car il n’existe pas de traitement spécifique ni de vaccin largement disponible contre ces infections. Les virus WNV et USUV peuvent provoquer des complications graves touchant le système nerveux. Chaque année, le virus du Nil occidental est responsable de formes sévères de la maladie et de décès en Europe. Le virus Zika peut quant à lui entraîner des conséquences importantes pendant la grossesse, notamment des troubles du développement du cerveau chez l’enfant à naître. Par ailleurs des travaux récents menés par notre équipe suggèrent également que le virus Usutu pourrait être également transmis de la mère à son enfant pendant la grossesse. L’objectif du projet est de mieux comprendre les effets de ces virus sur le cerveau et sur la grossesse, afin d’identifier de nouvelles pistes de traitement capables de réduire les complications qu’ils provoquent chez les personnes infectées.
Bénéfices attendus
Le développement et l’évaluation de nouveaux traitements contre les virus Usutu, West Nile et Zika présentent un intérêt important pour la santé publique. En effet, il n’existe actuellement aucun traitement spécifique permettant de soigner ces infections. De nouveaux médicaments pourraient réduire la gravité de la maladie et limiter les complications sévères qu’elles peuvent provoquer, notamment lorsqu’elles affectent le cerveau. Ils pourraient également offrir une solution thérapeutique aux personnes les plus vulnérables, comme les femmes enceintes dans le cas du virus Zika. Ces traitements viendraient compléter les mesures actuelles de protection contre les piqûres de moustiques et contribueraient à mieux faire face à l’émergence de ces virus en Europe. Le projet permettra également de mieux comprendre comment certains de ces virus peuvent être transmis de la mère à l’enfant pendant la grossesse. Cette meilleure connaissance des mécanismes impliqués pourrait aider à identifier de nouvelles approches thérapeutiques visant à protéger le développement du fœtus et à réduire les risques de complications liées à ces infections.
Procédures
Les animaux recevront une à deux injections (traitement et/ou infection) d’antiviraux, de vésicules extracellulaires et/ou de virus (ZIKV, USUV ou WNV), le jour prévu pour l’injection ou l’infection. Le geste durera moins de 10 secondes afin de limiter le stress. Un petit prélèvement de sang sera réalisé tous les deux jours. Seuls quelques microlitres seront prélevés sur du papier buvard afin de réduire au maximum la quantité de sang prise. Ces prélèvements seront effectués jusqu’à l’euthanasie prévue après l’infection. Des enregistrement seront fait à l'aide d'une caméra sur la cage afin de mieux détecter différents signaux. Les souris seront isolées maximum 2h.
Impact sur les animaux
Chez les souris possédant un système immunitaire normal, l’infection par le virus West Nile (WNV) peut entraîner le décès entre 4 et 7 jours après l’infection, selon la quantité de virus administrée. Avant cela, les animaux peuvent présenter des signes d’atteinte du système nerveux, notamment des difficultés à utiliser leurs pattes arrière, apparaissant généralement 1 à 2 jours auparavant. Ces signes font l’objet d’une surveillance attentive afin de mettre en œuvre les mesures prévues pour limiter la souffrance des animaux. L’infection par le virus Usutu (USUV) provoque généralement peu de symptômes chez ces animaux et entraîne rarement un décès. Lorsque celui-ci survient, il est principalement observé après l’administration de fortes quantités de virus et peut également dépendre de la méthode utilisée pour l’infection. Chez les souris dont le système immunitaire est affaibli, les infections par les virus Usutu (USUV) ou Zika (ZIKV) peuvent entraîner l’apparition de signes neurologiques en moins d’une semaine. Les premiers signes observés sont souvent une perte de poids à partir du 5e jour après l’infection, suivie, chez certains animaux, de tremblements, de difficultés de coordination des mouvements et parfois de crises convulsives entre le 10e et le 15e jour. Tout au long de l’étude, les animaux sont suivis régulièrement afin de détecter rapidement ces signes et d’appliquer les points limites définis pour leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de pouvoir analyser les différents échantillons suite aux procédures expérimentales.
Remplacement
De manière à limiter au maximum l'utilisation des animaux, des études préalables in vitro seront effectuées afin de de valider les antiviraux les plus susceptibles d’être efficaces. De plus, les tests in vitro vont servir à tester au préalable le rôle des ARN placentaires et virales et des vésicules extracellulaires sur les atteintes placentaires.
Réduction
Le nombre d’animaux inclus dans l’étude a été déterminé à partir des connaissances déjà disponibles dans la littérature scientifique et de calculs statistiques réalisés avec l’appui d’un spécialiste en biostatistique. Ces calculs montrent que 10 animaux par groupe constituent le nombre minimal nécessaire pour obtenir des résultats fiables et scientifiquement exploitables, tout en évitant l’utilisation d’animaux en nombre excessif. Les données recueillies seront analysées à l’aide de méthodes statistiques adaptées et les résultats seront vérifiés par un biostatisticien afin de garantir leur robustesse. Plusieurs mesures sont mises en œuvre pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, les mêmes animaux contribueront à plusieurs types d’analyses, ce qui permet d’obtenir davantage d’informations à partir de chaque individu. Par ailleurs, certaines étapes clés de l’étude seront réalisées par le même opérateur afin de limiter les variations liées aux manipulations et d'améliorer la qualité et la reproductibilité des résultats. Cette approche contribue à éviter la réalisation d'expériences supplémentaires et donc l'utilisation d'animaux additionnels.
Raffinement
Les interventions réalisées dans le cadre de cette étude sont principalement des injections, qui constituent des procédures peu invasives. Tout au long de l'expérimentation, des mesures sont mises en œuvre afin de limiter au maximum le stress, l'inconfort et la souffrance des animaux. Les souris sont hébergées dans un environnement enrichi favorisant l'expression de leurs comportements naturels, avec différents matériaux de nidification, des abris et des structures leur permettant de se déplacer et d'explorer leur environnement. Leur état de santé et leur comportement sont suivis quotidiennement par du personnel formé, et une attention particulière est portée à l'apparition de tout signe clinique ou de mal-être. Une grille de suivi permet d'évaluer l'évolution de l'état des animaux et de définir des critères d'arrêt précoces. Des mesures de soutien, telles que la mise à disposition d'aliments plus faciles à consommer et riches en eau, sont prévues lorsque cela est nécessaire afin de maintenir leur confort et leur état général. L'administration d'antalgiques n'est pas prévue, car ces traitements pourraient modifier les paramètres étudiés et compromettre l'interprétation des résultats scientifiques. En revanche, tout animal présentant une souffrance inattendue ou non directement liée à l'infection recevra les soins appropriés. Si son état l'exige ou si les critères d'arrêt prédéfinis sont atteints, l'animal sera immédiatement retiré de l'étude et euthanasié afin d'éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle constitue un modèle de référence pour l'étude des infections causées par les virus West Nile (WNV), Usutu (USUV) et Zika (ZIKV), qui sont transmis principalement par les moustiques. Son système immunitaire et son système nerveux présentent de nombreuses similitudes avec ceux de l'être humain, ce qui permet d'étudier l'évolution de l'infection et d'évaluer l'efficacité de nouveaux traitements dans des conditions pertinentes. Par ailleurs, ce modèle est largement documenté dans la littérature scientifique, ce qui facilite l'interprétation et la comparaison des résultats. La majorité des expériences seront réalisées chez des souris possédant un système immunitaire normal, couramment utilisées pour l'étude de ces infections virales. Certaines expérimentations nécessiteront toutefois l'utilisation de souris dont le système immunitaire est affaibli. Ce modèle est particulièrement adapté pour étudier les formes les plus sévères de l'infection ainsi que la transmission du virus de la mère à sa descendance au cours de la gestation. Des souris âgées de 4 à 6 semaines seront utilisées pour la plupart des études, car cet âge correspond à un stade de développement couramment employé dans les modèles d'infection par ces virus. Des souris âgées de 6 mois seront également incluses afin d'étudier l'efficacité des traitements dans un contexte de vieillissement du système immunitaire, les personnes âgées étant plus exposées aux formes graves de ces infections. Enfin, des femelles gestantes âgées de 6 à 8 semaines, âge correspondant à une période optimale pour la reproduction chez cette espèce, seront utilisées pour étudier la transmission des virus pendant la grossesse et l'effet des traitements sur ce phénomène.
Étude des modifications des cellules du cerveau après un stress post‑traumatique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour identifier ce qui fait passer une peur normale à une peur incontrôlable, 1 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever les échantillons. Chacune subit une injection sous brève anesthésie, une chirurgie de la tête de 45 minutes, quatre jours de tests de mémoire, puis une dernière injection sous contention. Le porteur résume les atteintes en une phrase, "Les animaux subiront des stimuli générant du stress", sans nommer les tests comportementaux employés ni décrire le choc traumatique infligé. Il indique s'appuyer sur une grille de critères d'arrêt et de points limites permettant d'évaluer l'état de souffrance et de décider, avec la vétérinaire, du traitement ou de la mise à mort.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre ce qui se passe quand une protéine augmente dans le cerveau après un choc traumatique. L'idée est d'identifier les cellules et molécules responsables du passage d'une peur normale à une peur incontrôlable, comme dans le trouble de stress post-traumatique (TSPT). Pour rendre notre étude plus précise, nous allons examiner le rôle de cette protéine dans différentes cellules du cerveau lors du développement d’un profil TSPT chez la souris. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées permettant de bloquer cette protéine dans des types cellulaires spécifiques, afin d’identifier exactement d’où elle provient. Cela nous permettra aussi d’observer la forme de ces cellules marquées et de voir si le stress traumatique les modifie. Enfin, nous étudierons si l’augmentation de cette protéine perturbe la communication entre les neurones.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra à court terme de mieux comprendre le lien entre notre protéine d’intérêt et la pathologie du TSPT. Si nous démontrons un mécanisme d’action précis de cette protéine sur différentes cellules, cela pourrait aboutir au développement d’un traitement visant à inhiber cette protéine comme traitement préventif/curatif lors de l’exposition à un stress intense ou lors d'un traumatisme chez l'Homme. De plus, une meilleure compréhension des bases pathophysiologiques sous-tendant les pathologies liées au stress tel que le TSPT sont nécessaire afin de faire évoluer les méthodes de prévention, de diagnostique et de traitement de ces maladies de plus en plus prévalentes sur le long terme.
Procédures
Les souris seront brièvements anesthésiées pour recevoir une injection (30s), une chirurgie au niveau de la tête sous anesthésie générale (45min), des tests de comportements pour étudier la mémoire sur une durée de 4 jours (entre 2 et 6 min par jour), suivi d'une dernière injection sur animal immobilisé (30s).
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des stimuli générant du stress.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de récupérer les échantillons nécessaires pour les analyses proposées dans ce projet.
Remplacement
Afin d’étudier les effets d’un stress sur le comportement d’un organisme, il est pour l’instant impossible d’utiliser des méthodes alternatives aux modèles animaux. Cependant, nous avons tester en amont les hypothèses moléculaires sur des modèles in vitro. Les résultats préliminaires confirment un effet délétère sur la survie cellulaire lors de l’application de corticostérone ou directement de PAI-1 sur les astrocytes. L’utilisation d’animaux se justifie par l’absence d’alternative permettant de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier des comportements liés au stress.
Réduction
Dans le cadre de la stratégie de réduction, notre expérience au sein du laboratoire nous a permis de déterminer qu’un nombre de 10 souris par groupe expérimental est nécessaires pour les prélèvements et analyses ex vivo et pour les analyses comportementales, afin d’obtenir des données représentatives de l’échantillon de population. De plus, nous utiliserons des souris mâles et femelles afin de déterminer d’éventuelles différences liées au sexe. Le cas contraire, les données des mâles et des femelles seront regroupées de sorte à augmenter le nombre d’individu par groupe pour étudier les effets du test.
Raffinement
Les animaux seront gardés au minimum deux par deux, dans des cages transparentes et rapprochées les unes des autres afin de maintenir des contacts olfactifs et visuels entre les animaux et en présence d’enrichissement (carrés de cellulose, sizzle, tunnels en carton). De plus, les animaux seront manipulés par un expérimentateur habilité à l’aide des tunnels en carton, afin de réduire le stress lié à cette manipulation. Au cours des 2 procédures, les animaux seront anethésiés et recevront des antalgiques en cas de besoin afin de réduire la douleur. Nous avons établi une grille de critères d’arrêt et de points limites qui permet d’évaluer l’état de souffrance de l’animal et en accord avec la vétérinaire, de prendre les décisions adaptées de traitement ou de mise à mort.
Choix des espèces
- La grande majorité des données relatives aux comportements liés au stress sont basées sur l’utilisation de souris. L’organisation du système nerveux central de cette souche est assez proche de celle de l’Homme, ce qui permet une extrapolation acceptable des résultats obtenus chez ces espèces à l’espèce humaine. - Les validations de la procédure de mémoire traumatique en termes de conditions comportementales et pharmacologiques étant déjà réalisées chez la souris, ceci permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet. - La souris est un mammifère qui présente une bonne proximité phylogénétique avec l'espèce humaine et certains de ses comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. - La souris offre de nombreuses possibilités d’animaux transgéniques permettant d’étudier l’effet de molécules/facteurs sur le système nerveux central via l’étude du comportement. Tous les animaux utilisés seront de jeunes adultes (âgés de 7 à 16 semaines environ) car les systèmes étudiés ne subissent pas à cet âge de modifications, comme celles survenant au cours du développement ou au cours du vieillissement, ce qui limite la variabilité intrinsèque des mécanismes étudiés dans ce projet.
Evaluation des effets thérapeutiques de l’empagliflozine sur un modèle de troubles de la conduction cardiaque
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à l'issue pour prélever leur cœur, 40 souris génétiquement modifiées pour la perte de fonction du principal gène impliqué dans deux maladies cardiaques héréditaires humaines sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le protocole tient en deux électrocardiogrammes de trois minutes sous anesthésie générale, à huit puis à onze semaines, séparés par trois semaines d'empagliflozine ou de placebo dans l'eau de boisson. Ce médicament est déjà prescrit à des humains contre certaines formes de diabète, et le porteur en attend une réduction des anomalies électriques cardiaques. Il écrit : "Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques", et cite deux études récentes montrant des effets du médicament sur des cellules cardiaques en culture.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer si un médicament déjà utilisé chez l'humain pour traiter certaines formes de diabète peut également réduire les anomalies de l'activité électrique cardiaque d'un modèle de souris transgénique de deux pathologies cardiaques héréditaires humaines caractérisées par ces anomalies. A l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement préventif médicamenteux pour les patient.e.s affecté.e.s par ces pathologies, dont les plus séverement touché.e.s doivent être implanté.e.s avec un stimulateur et/ou un défibrillateur cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une réduction, voire une prévention, des anomalies de l'activité électrique cardiaque de ce modèle.
Procédures
A l'âge de 8 semaines et de 11 semaines, les souris seront soumises à un enregistrement de l'électrocardiogramme (durée de 3 min) réalisé sous anesthésie générale. Pendant les 3 semaines séparant ces deux enregistrements, le médicament (ou le placebo) sera ajouté à l'eau de boisson à une dose thérapeutique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les souris que l'on peut anticiper lors de cette étude sont le stress susceptible d'être induit lors la manipulation des souris, les risques liés à l'anesthésie (profondeur excessive ou insuffisante) mise en place pour l'enregistrement de l'électrocardiogramme et une augmentation modérée de la diurèse pendant la prise du médicament.
Devenir
Les souris seront mises à mort à l'issue de l'étude afin de prélever leur coeur pour des études de l'activité électrique cardiaque ex vivo.
Remplacement
Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques. Deux études récentes montrent des effets positifsdu médicament sur l'activité électrique de cellules cardiaques en culture. Mais aucune étude n'a montré un effet in vivo, de surcroit sur un modèle pathologique.
Réduction
Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum tout en conciliant une puissance statistique suffisante à une interprétation la plus juste des données obtenues. La taille des lots de souris a été déterminée à l'aide d'un logiciel de statistique sur la base de notre expérience antérieure en termes de dispersion des valeurs des paramètres électrocardiographiques. Une analyse statistique des résultats sera réalisée.
Raffinement
Les souris seront hébergées en cages ventilées enrichies de tunnels ou de cabanes pour se camoufler et/ou de frisottis pour fabriquer des nids. Les animaux sont surveillés quotidiennement. Lors des examens électrocardiographiques, ainsi que lors de la mise à mort, les animaux seront sous anesthésie générale. Lors des enregistrement électrocardiographiques, la température corporelle sera maintenue à l'aide d'un tapis chauffant rétrocontrôlé par une sonde rectale. A l'issue des enregistrements, les souris seront placées dans des cages placées sur des tapis chauffants et surveillées de façon accrue jusqu'à leur réveil complet. Des tunnels sont utilisés pour manipuler les souris lors de l'induction de l'anesthésie ou pour les remettre dans leur cage après réveil, de façon à limiter le stress induit par la manipluation. Afin d’éviter toute douleur ou souffrance des souris, peu probables dans le contexte de cette étude, des signes cliniques ont été identifiés et définissent les points limites au-delà desquels l’expérimentation est interrompue.
Choix des espèces
Le modèle de souris utilisé est le seul modèle murin de perte de fonction du principal gène impliqué dans les deux pathologies humaines d'intérêt pour ce projet. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 7 semaines, jusqu'à l'âge de 11 semaines.
Les vésicules dérivées de la membrane externe comme cibles thérapeutiques innovantes dans l’Hépatite Alcoolique Aigüe sévère (HepatAlc-OMV) – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Trente-six gavages d'alcool, trois par semaine pendant douze semaines, plus quinze semaines d'alimentation riche en graisses : 435 souris vont être utilisées, jusqu'à 65 mères gestantes et jusqu'à 370 de leurs petits, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Les mères sont hébergées seules, reçoivent des antibiotiques dans l'eau de boisson, puis une bactérie badigeonnée sur leur pelage et dans leur cage. Toutes sont tuées, les mères après le sevrage pour prélever foie et intestins, les petits au terme des quinze semaines d'alcool et de régime gras. Le porteur qualifie le projet de "pilote" et annonce que, si son hypothèse se vérifie, des travaux supplémentaires "sur modèles cellulaires, animaux et chez l'Homme pourraient être justifiés".
Objectifs
En dépit d’une diminution de la consommation d’alcool en France ces dernières décennies, cette substance demeure un problème de santé publique majeur en raison de ses propriétés toxiques, cancérigènes et addictives. Une proportion importante de la mortalité liée à l’alcool provient du développement de la Maladie du Foie liée à l’Alcool, qui débute avec la maladie du foie gras, réversible, et qui s’achève avec les formes chroniques de la cirrhose et du cancer du foie. Certains patients atteints peuvent présenter une inflammation, dont la forme sévère peut causer une hépatite, une maladie du foie caractérisée par la survenue brutale d’une jaunisse. La forme sévère de cette hépatite (hépatite alcoolique aigüe sévère) est prise en charge par l’administration d’anti-inflammatoires. Toutefois, ce traitement est inefficace chez 30 % des patients. De plus, il n’existe actuellement aucun autre traitement approuvé pour les patients avec une hépatite alcoolique aigüe sévère, même si d’autres pistes sont explorées, notamment en ciblant le microbiote intestinal. Dans le cadre d’un projet conduit ces dernières années, le microbiote intestinal de patients avec une hépatite alcoolique aigüe sévère a été caractérisé. Un important déséquilibre intestinal a pu être observé, avec une augmentation de certaines bactéries connues pour leur production de petites particules appelées vésicules. Or, ces vésicules sont de plus en plus reconnues comme contribuant à diverses maladies du foie, mais il n’existe actuellement aucune étude les associant à l’hépatite alcoolique aigüe sévère. L’objectif de ce projet est ainsi d’utiliser un modèle de souris afin de vérifier le rôle de ces vésicules produites par des bactéries fécales et l’inflammation du foie. A plus long terme, ces travaux pourraient aider à trouver de nouveaux traitements pour cette maladie grave.
Bénéfices attendus
Ce projet est pilote : il s’agit de vérifier une hypothèse de recherche qui n’a jusqu’à présent pas été explorée dans la littérature, c’est-à-dire que les vésicules jouent un rôle clef dans l’hépatite alcoolique aigüe sévère. Si cette hypothèse est vérifiée, des travaux supplémentaires sur modèles cellulaires, animaux et chez l’Homme pourraient être justifiés pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, et à plus long terme proposer de nouveaux traitements.
Procédures
Un total de 2 interventions seront employées dans ce projet. La première intervention consiste en l’introduction de bactéries dans le microbiote intestinal pour jusqu’à 65 mères gestantes. [MODIFICATION 1] [DEBUT] Pour cela, à deux occasions autour de la mise-bas, un liquide contenant la bactérie sera appliqué sur la peau et dans la cage des animaux. [FIN] [MODIFICATION 2] [DEBUT] Cette intervention sera complétée par l’ajout d’antibiotiques dans l’eau de boisson pendant sept jours ou jusqu’à la mise bas pour faciliter l’installation des bactéries. [FIN] La deuxième intervention consiste en la génération d’une maladie du foie pour jusqu’à 370 petits de ces mères. [MODIFICATION 9] [DEBUT] Un gavage initial d’antibiotiques sur animal vigile (quelques secondes) sera nécessaire. [FIN] [MODIFICATIONS 7, 8] [DEBUT] L’alcool sera administré dans l’eau de boisson d’une part, et d’autre part par trois gavages oraux (quelques secondes) par semaine pendant douze semaines, sur animal vigile. [FIN] [MODIFICATION 5] [DEBUT] Ces animaux recevront aussi une alimentation occidentale riche en graisses pour amplifier les effets de l’alcool [FIN]. A la fin de ce protocole, les animaux seront anesthésiés par inhalation de gaz, du sang sera prélevé pendant environ 30 secondes, puis les animaux seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
Dans la première partie de l’étude, les femelles gestantes seront hébergées individuellement pour contrôler la date de mise bas et prévenir les comportements d’agressivité ou de cannibalisme post-partum. Cet hébergement individuel peut induire un stress modéré durant la période de stabulation. [MODIFICATION 2] [DEBUT] Trois jours après leur arrivée, les femelles recevront des antibiotiques pendant jusqu’à sept jours, susceptibles d’entraîner un léger inconfort transitoire, parfois accompagné de rares épisodes diarrhéiques. [FIN] [MODIFICATION 1] [DEBUT] Les souris recevront ensuite par badigeonnage du pelage et de la cage une bactérie. De possibles épisodes diarrhéiques rares sont anticipés chez les mères et les souriceaux. [FIN] Dans la seconde partie de l’étude, les souriceaux pourront présenter une altération intestinale légère et transitoire durant la stabulation. Le prélèvement de fèces par induction représentera également une nuisance brève et légère. L’exposition des souriceaux à l’alcool dans l’eau de boisson pourrait provoquer des effets nuls à légers sur la durée de l’étude. [MODIFICATION 9] [DEBUT] Un gavage d’antibiotique au moment où l’alcool est introduit occasionnera une gêne légère et brève liée à la contention et à l’introduction de la sonde, et pourrait engendrer de rares épisodes diarrhéiques. [FIN] [MODIFICATION 8] [DEBUT] 36 gavages oraux d’alcool seront réalisés à raison de trois par semaine [FIN]. Ces manipulations entraîneront une gêne légère et passagère, sans douleur persistante. L’alcool administré par gavage pourrait toutefois induire un état transitoire de somnolence ou de prostration, associé à une diminution de la prise alimentaire. Combinée à la consommation d’alcool, cette exposition peut entraîner des atteintes intestinales et hépatiques ainsi qu’un stress physiologique modéré. [MODIFICATION 5] [DEBUT] L’exposition à une alimentation occidentale pendant 15 semaines pourrait générer des effets indésirables modérés sur le poids de l’animal et sa santé cardio-vasculaire. [FIN]
Devenir
La mise à mort des animaux est nécessaire dans notre étude afin de pouvoir obtenir des échantillons biologiques indispensables. A l’issue de la première partie de l’étude, qui s’achève avec le sevrage et le sexage des souriceaux, les mères gestantes seront mises à mort afin de récupérer le foie et les intestins. Les souriceaux sevrés seront ensuite utilisés dans la seconde partie de l’étude. Au terme de l’exposition à de l’alcool et à une alimentation occidentale pendant 15 semaines, les animaux seront mis à mort afin de récupérer le foie et les intestins.
Remplacement
Cette étude vise à mieux comprendre comment l’alcool et certaines bactéries intestinales affectent le foie et l’intestin. Des modèles innovants en laboratoire, appelés « intestin–foie sur puce », permettent déjà d’étudier certaines maladies du foie sans utiliser d’animaux. Cependant, ces systèmes ne reproduisent pas encore toute la complexité du corps vivant, ni les interactions entre l’alcool et les vésicules produites par les bactéries. Pour cette raison, l’utilisation de souris reste nécessaire afin d’étudier de manière fiable les réactions biologiques et immunitaires impliquées dans cette maladie, et ainsi faire progresser les connaissances sur l’hépatite alcoolique.
Réduction
[MODIFICATIONS 3, 4] [DEBUT] Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous avons planifié l’étude avec une approche statistique précise. Au total, jusqu’à 370 souriceaux seront nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Pour atteindre ce nombre, 65 mères gestantes seront nécessaires. [FIN]
Raffinement
Les mères gestantes seront placées, à leur arrivée, dans des cages individuelles enrichies par un dome, du bois pour ronger, des frisottis et cotons pour la nidification. Ces cages sont dans des portoires ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12H/12H. La température et l’humidité sont strictement contrôlées, allant de 20 à 23 °C et de 30 à 60 % respectivement. Les besoins vitaux des animaux seront assurés avec une alimentation standard sous forme de croquettes, et une eau fournie ad libitum. Les mères bénéficieront d’une alimentation spéciale avec des croquettes adaptées à leurs besoins gestationnels. Les souris seront hébergées dans des cages transparentes et pourront voir leurs congénères. Du raffinement supplémentaire sera introduit comme une roue d’activité et des frisottis pour réduire le stress des animaux. Les mêmes conditions seront employées pour héberger les souriceaux une fois le sevrage et sexage réalisé, à raison d’au minimum deux souriceaux et au maximum cinq souriceaux de même sexe par cage. L’hébergement en fratrie permettra ainsi de prévenir le stress de l’isolement en maintenant des interactions sociales. Les animaux seront attentivement surveillés dans les minutes suivant chaque gavage, et mis à mort si une blessure est constatée. Les opérateurs sont régulièrement entraînés à ce geste sur mannequins de souris. Après les gavages d’alcool, les cages seront placées sur des tapis chauffants pour faciliter la récupération. A partir de l’arrivée des mères gestantes dans les installations, les animaux seront surveillés quotidiennement. Une attention particulière sera portée sur le comportement autour de la naissance. Dès la mise-bas, si certaines mères gestantes ont un comportement anormal (absence de nidification, cannibalisme), il sera envisageable de transférer leurs souriceaux à d’autres mères afin d’assurer la survie des nouveaux-nés. A partir du sevrage et du sexage, et une fois les animaux identifiés, les souriceaux seront inspectés individuellement au moins une fois par jour, et pesés une fois par semaine. D’autres indicateurs de santé de l’animal sevré seront évalués : l’apparence physique, la variation de poids, la déshydratation, et le comportement social. Ces indicateurs sont présentés dans une grille d’évaluation affichée dans les locaux de stabulation et remplie chaque jour après l’inspection de chaque animal. Une grille de points-limites sera mise en place pour prendre en charge les animaux de manière appropriée.
Choix des espèces
Des souris femelles âgées de 10 semaines et à 10 jours de gestation seront utilisées. Il nous est impossible d’utiliser des femelles avec gestation confirmée du fait du besoin de coloniser la mère avant la naissance des souriceaux. Selon notre expérience avec ces souris gestantes, nous avons besoin d’une semaine pour l’antibiothérapie et la colonisation du microbiote intestinal. De plus, nous nous attendons à ce que la déstabilisation du microbiote intestinal à travers l’antibiothérapie combinée à la colonisation bactérienne aboutisse à une atteinte hépatique augmentée. Les souriceaux seront en outre inclus dans la procédure d’alcoolisation seulement une fois sevrés et avec un poids suffisamment élevé, de 20 g pour les mâles et 19 g pour les femelles, au maximum 5 semaines post-naissance selon les courbes de croissance du fournisseur. Des souris aussi jeunes permettent de reproduire le comportement de binge drinking (alcoolisation ponctuelle importante) qui débute chez l’Homme au cours de l’adolescence. Nous nous attendons aussi à une atteinte hépatique plus marquée à un jeune âge suite à la colonisation dès la naissance par la bactérie, et qui serait potentialisée par les effets de l’alcool.
Etude de l’impact d’une kinase sur la dysfonction endothéliale en condition inflammatoire dans le modèle murin (UE 4/4)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Irradiées puis greffées de moelle osseuse, infectées par une bactérie, ou soumises sous anesthésie à une thrombose déclenchée au laser, 802 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus et organes. Les séances de thrombose et d'inflammation durent quatre et sept heures sans réveil, et d'autres souris subissent une ligature d'un vaisseau sanguin abdominal de quarante minutes, la mise à mort venant quarante-huit heures plus tard. L'objectif déclaré est de comprendre comment une protéine kinase agit sur l'inflammation, la coagulation et la paroi des vaisseaux, le porteur indiquant que cette protéine "pourrait représenter une cible intéressante" pour de futurs traitements. Les atteintes décrites se limitent à une légère perte de poids, un stress bref et une infection "légère à modérée", alors que la déclaration de gravité du même projet comprend le niveau sévère.
Objectifs
Nous avons identifié que l’inhibition d'une protéine diminuait de façon significative la progression des lésions dans un contexte inflammatoire. Dans le but de mieux comprendre le mode d’action de cette protéine sur la progression de ces lésions, nous allons évaluer son impact sur l’inflammation et la fonction de l’endothélium (cellules qui tapissent l’intérieur d’un vaisseau sanguin) grâce à des modèles précliniques d’infection (sepsis), d’inflammation et de thrombose (activation de l’endothélium avec une cytokine inflammatoire ou un laser).
Bénéfices attendus
Ces expériences permettront d’évaluer, dans un organisme vivant, les effets potentiels de la protéine étudiée sur la formation de caillots sanguins et l’inflammation, ce qui ne peut pas être reproduit en laboratoire sur des cellules isolées. Elles aideront également à déterminer si cette protéine pourrait représenter une cible intéressante pour développer de nouvelles approches thérapeutiques visant à protéger les vaisseaux sanguins contre les dysfonctionnements liés à des processus inflammatoires ou thrombotiques.
Procédures
Trois types d’interventions seront réalisées sur des lots différents d’animaux : 1- Dans le premier ou deuxième établissements utilisateur, des lots d'animaux seront soumis à une irradiation suivie d’une greffe de moelle osseuse (injection des cellules par voie intraveineuse). 2- Dans un troisième établissement utilisateur, des lots d'animaux seront soumis à une infection bactérienne. Une seule prise de sang sera réalisée sur chaque lot à differents temps (au plus tard 96h apres le début de l’infection). Pour cela les souris seront sous anesthésie générale profonde (mélange de Tilétamine, Zolazépam et Xylazine), et seront ensuite euthanasiées. 3- Dans un quatrième établissement utilisateur, les animaux seront hébergés pendant 1 semaine pour acclimatation. 4- Dans le cinquième établissement utilisateur, les animaux seront soumis, sous anesthésie profonde, à un modèle de thrombose (activation des cellules du vaisseau par un laser) ou d’inflammation (activation des cellules du vaisseau par une molécule inflammatoire). Les animaux sont maintenus sous anesthésie tout au long de l’expérience et sont euthanasié à la fin des expérimentations qui durent respectivement 4 heures pour étudier la thrombose et 7 Heures pour étudier l’inflammation locale. Pour étudier la thrombose veineuse, des lots différents d’animaux seront exposés à une chirurgie sous anesthésie avec ligation d’un vaisseau sanguin abdominal (40 minutes). 48 heures après la chirurgie les animaux sont euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une irradiation sans geste invasif suivi d’une reconstitution de leur moelle osseuse. Les effets indésirables possibles sont une légère baisse de l'alimentation avec légère perte de poids. Les animaux peuvent avoir un léger stress du fait de l'enfermement et du bruit, mais ce stress est de courte duréee. L'irradiation ne procure aucune douleur. - Après l’induction d’une infection (légère à modérée), les effets indésirables attendus dans ce modèle incluent une perte de poids, une diminution de l’activité et de la vitalité. Les souris seront ensuite euthanasiées au plus tard 96h apres le début de l’infection. D’autres expérimentations (modèles de thrombose et d’inflammation) sont conduites sans réveil des animaux. Les souris sont alors maintenues sous anesthésie générale pendant toute la durée des procédures expérimentales. À l’issue des expérimentations, les animaux sont euthanasiés sans reprise de conscience.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour collecter les tissus et organes qui seront ensuite analysés. Les animaux seront également euthanasiés si l'un des points limites était atteint.
Remplacement
Le recours au modèle murin est irremplaçable pour le déroulement de ce projet pour deux raisons majeures : (i) la complexité des mécanismes mis en jeu dans un contexte physiopathologique intégré non modélisable par des approches in vitro et (ii) l'utilisation de souris exprimant la protéine d’intêret inactive. Ainsi, l’utilisation d’animaux vivants constitue une étape nécessaire pour répondre aux objectifs du projet, aucun modèle de remplacement pertinent n’étant actuellement disponible.
Réduction
Dans un souci d'utilisation d'un nombre minimal d'animaux, le nombre d'animaux annoncé a été calculé au plus juste à l'aide d'outils statistiques. Cependant si une différence significative est obtenue entre deux groupes expérimentaux avant la réalisation de la totalité du lot, nous ne réaliserons pas d'expérimentations supplémentaires. Dans les expérimentations de thrombose, plusieurs types cellulaire et/ou molécules seront visualisés dans les mêmes animaux.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupes de cinq individus, dans des cages ventilées, avec un accès ad libitum à l’eau et à la nourriture. Si une diminution de l’activité est observée, de l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage afin de faciliter l’accès à la nourriture. Du papier sopalin et des cubes de bois seront également rajoutés comme enrichissement environnemental afin de permettre des comportements naturels de nidification et d’exploration, contribuant ainsi à réduire le stress et à améliorer le bien-être des animaux. Une période d’acclimatation de sept jours est respectée avant le début des expérimentations afin de limiter le stress lié à l’environnement. Les transferts entre deux établissements seront réalisés par un transporteur agréé. Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation d’une semaine avant toute procédure expérimentale dans l’établissement d’accueil.
Choix des espèces
Ce projet vise à améliorer la compréhension des mécanismes impliquant une protéine kinase dans l’inflammation, la thrombose et la dysfonction endothéliale en contexte thrombo-inflammatoire. Ces processus reposent sur des interactions complexes entre la paroi des vaisseaux, les cellules sanguines et le système immunitaire, s’inscrivant dans une réponse physiopathologique intégrée qui ne peut être reproduite de manière pertinente par des approches in vitro ou ex vivo. Le recours à l’expérimentation animale constitue donc l’unique approche permettant d’étudier ces mécanismes dans leur globalité. Le modèle murin est largement reconnu comme le modèle de référence pour les études précliniques de la thrombose et de l’inflammation, en raison de fortes similitudes avec l’Homme, tant au niveau des cellules impliquées que des voies moléculaires mises en jeu. Par ailleurs, l’utilisation de souris génétiquement modifiées ciblant spécifiquement la protéine kinase, sans phénotype dommageable en conditions basales, permet une analyse mécanistique en contexte pathologique. Nous utiliserons des souris de 12 à 25 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire mature).
Evaluation in vivo de la biodistribution de biomolécules radiomarquées à visée diagnostique dans différents modèles murins de cancer (2/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
Une partie des souris utilisées a un système immunitaire génétiquement affaibli, ce qui permet à la greffe de tumeur de prendre. 1 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, une partie des procédures étant menée sous anesthésie sans réveil et le reste à un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit jusqu'à deux injections pour implanter la tumeur, puis une injection de produit radiomarqué sous anesthésie et jusqu'à trois séances d'imagerie d'une heure, avec un risque d'hypothermie et de troubles cardio-respiratoires signalé pour les anesthésies prolongées. Le porteur affirme que les rayons du scanner traversent les souris sans provoquer de dommages, et justifie deux lignées distinctes, l'une au système immunitaire fonctionnel pour observer la stabilité du produit dans le sang, l'autre affaiblie pour porter les tumeurs.
Objectifs
Les radiopharmaceutiques sont une nouvelle classe de médicaments utilisés en medecine nucléaire. Une faible dose de radioactivité associée à un vecteur est injectée pour permettre une imagerie de précision adaptée à chaque patient. La meilleure compréhension des processus de développement du cancer ont permis d’identifier des biomarqueurs à la surface des celluels tumorales Dans ce contexte, de grands espoirs sont aujourd’hui portés sur le développement de nouveaux candidats radiopharmaceutiques. Ces médicaments offrent une approche ciblée, à la fois efficace et peu toxique pour les tissus sains, ce qui est essentiel pour les cancers à fort potentiel métastatique ou résistants aux traitements conventionnels. Toutefois, avant toute application clinique humaine, des essais précliniques sur souris sont indispensables pour mieux connaitre les capacités de ciblage de ces radiopharmaceutiques, leur processus d’élimination et leurs eventuelles toxicités. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité diagnostique et la sécurité de radiopharmaceutiques développés pour le diagnostic en oncologie. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs . Ces études permettent de poser les bases d’une médecine personnalisée, plus précise et accessible
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra d’obtenir des données pharmacologiques essentielles pour sélectionner les molécules les plus prometteuses, en excluant rapidement celles présentant une instabilité, une toxicité ou une mauvaise fixation sur les tumeurs. À moyen terme, l’approche développée favorisera l’optimisation de la conception de radiopharmaceutiques en renforçant les connaissances scientifiques sur leurs mécanismes de distribution, d’élimination et d’accumulation dans les cellules cancéreuses. Ces informations sont indispensables pour améliorer la précision du diagnostic en médecine nucléaire et pour concevoir des agents plus sûrs et plus efficaces. Le projet constituera également une avancée méthodologique grâce à l’intégration de procédures d’imagerie non-invasives permettant des études à différents temps, limitant ainsi les mises à mort des animaux et affinant l’interprétation des résultats. À long terme, les retombées potentielles concernent directement les patients atteints de cancers. Les radiopharmaceutiques validés dans le cadre de ce projet pourraient être transférés vers des études cliniques, ouvrant la voie à des diagnostics plus précoces, plus fiables et à des approches thérapeutiques personnalisées. La meilleure caractérisation tumorale offerte par l’imagerie moléculaire contribuera à améliorer la prise en charge des cancers difficiles à détecter ou à traiter. Enfin, ce projet s’inscrit dans une dynamique de recherche translationnelle. À terme, il pourra participer à l’essor du domaine de la médecine nucléaire en oncologie et bénéficier directement aux patients.
Procédures
Au cours des experimentations les animaux auront les interventions suivantes : - Injection du radiopharmaceutique (EU2) : 1 injection par animal anesthésié, durée de moins de 5min - mise en place du modèle tumoral (EU1): 2 injections maximum par animal, durée de moins de 5 min - Imagerie (EU2): jusqu’à 3 imageries/animal anesthésié, durée jusqu’à 1h
Impact sur les animaux
Certaines souris utilisées ont un système immunitaire affaibli. L’injection de cellules tumorales (moins de 5min) peut provoquer des douleurs et rougeurs au niveau du site d’injection. L’injection de radiopharmaceutiques (moins de 5min) se fera sous anesthésie, mais des douleurs à l’éveil peuvent survenir. Des anesthésies de contention d’une durée prolongée sont prévues (30 minutes) pouvant entrainer une hypothermie et un risque de troubles cardio-respiratoires. La radioactivité et le scanner ne provoqueront pas d’effets indésirables car les rayons utilisés traversent les souris et ne provoquent pas de dommages (comme c’est le cas lors que les radiopharmaceutiques sont utilisés chez des partients dans les hopitaux)
Devenir
Mise à mort de tous les animaux conformement aux procédures expérimentales afin de réduire au mieux leur souffrance. Des expérimentations post-mortems sur tissus sont prévues.
Remplacement
Les tests menés sur des cellules ont déjà permis d’identifier certains candidats radiopharmaceutiques prometteurs. Seuls ces derniers seront utilisés sur les souris. Toutefois, l’utilisation d’animaux, tels que la souris, reste essentielle pour comprendre les mécanismes d’action à l’échelle de l’organisme complet, dont la physiologie se rapproche plus de celle de l’homme. Cette étape est donc indispensable, d’autant plus qu’une future application chez l’homme est envisagée (hors du champ de cette demande)
Réduction
Pour la réduction du nombre d’animaux utilisés, lorsque cela sera possible, les mêmes souris serviront également de contrôle positif et négatif, limitant ainsi le recours à des groupes témoins supplémentaires. Des logiciels statistiques adaptés permettront de s’assurer de la fiabilité des données obtenues
Raffinement
Le bien-être quotidien des animaux est essentiel au bon déroulement des expériences et à la reproductibilité des résultats. Pour favoriser leur confort, des enrichissements tels que des maisons rouges et des tunnels sont intégrés aux cages. Pendant les expériences, de la nourriture humidifiée sera mise à disposition dans la cage afin de prévenir tout risque de déshydratation. L’apparence générale, le comportement, le poids et l’aspect visuel de la tumeur de l’animal seront observés quotidiennement. Un score sera établi pour évaluer l’état de souffrance de l’animal. En cas d’apparition d’un signe de souffrance, l’administration d’un antalgique, la désinfection des éventuelles plaies ou la mise en place d’une alimentation seront mises en place. Chaque signe est associé à un score, et le porteur du projet est prévenu s’il dépasse un certain seuil avec mise à mort de l’animal s’il n’y a pas d’amélioration de son état observée après 48h. Si un seuil plus élevé est atteint, les animaux seront mis à mort sans délai afin de réduire au mieux leur souffrance. En fonction du protocole et du niveau de douleur potentiel, des injections d’analgésiques sont prévues. Un suivi quotidien rigoureux, assuré par un personnel compétent et formé, y compris les weekends et jours fériés, garantira le bien-être des animaux. En cas de besoin, nous solliciterons l’expertise du vétérinaire ou de la Structure du Bien-Être Animal. En ce qui concerne les souris avec un système immunitaire affaibli des précautions particulières seront appliquées telles que l’utilisation de cages ventilées individuellement avec filtres , elles-mêmes hébergées dans des armoires ventilées, litière, nourriture et eau stérilisées, limitation du nombre d’animaux par cage, port obligatoire d’équipements de protection, manipulation en environnement propre, désinfection systématique du matériel et des surfaces, pas de contact direct avec d’autres souris, changement fréquent des cages et désinfection complète des racks.
Choix des espèces
La souris constitue l’animal classiquement utilisé pour ces expériences. Pour la première partie de l’étude, nous utiliserons des souris qui possèdent un système immunitaire fonctionnel, afin de mimer au mieux tout le système immunitaire présent dans le sang qui pourrait entrer en compétition avec la stabilité du produit. Pour les souris porteuses de tumeurs, nous utiliserons des souris dont le système immunitaire est génétiquement affaibli. Cette lignée permet une bonne prise de la tumeur. Comme ce qui est décrit classiquement dans la littérature pour ce type d’expérimentations, les animaux utilisés seront âgés de 8 à 12 semaine (stade adulte).
Optimisation d’un modèle expérimentale d’induction de la fibrose pulmonaire
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Tuées à l'issue pour prélever leurs poumons, 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, elles reçoivent dans les voies respiratoires une substance qui provoque une fibrose pulmonaire, par injection dans la trachée ou par pulvérisation, en une fois ou en six administrations espacées de douze jours. Le porteur indique que cette induction peut entraîner des difficultés respiratoires, une altération de l'état général et une perte de poids, sans nommer la substance employée. Le projet compare des méthodes d'induction entre elles, pour obtenir une fibrose plus homogène et plus proche de la maladie humaine, en amont de tout essai de traitement.
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie des poumons qui rend la respiration progressivement plus difficile. Le terme « idiopathique » signifie que l’origine exacte de cette maladie reste inconnue. Bien que deux traitements antifibrosants permettent aujourd’hui de ralentir son évolution, aucun médicament ne permet actuellement de la guérir, sauf si on remplace les poumons par une greffe. Dans ce contexte, le développement de modèles murins demeure indispensable pour mieux comprendre la maladie. Notre objectif est d’améliorer notre modèle expérimental existant. On compare la méthode classique, ou une substance est administrée une seule fois pour provoquer des lésions, à d’autres méthodes utilisant des injections répétées ou une autre manière de l’administrer. L’objectif est d’identifier la technique induisant une fibrose pulmonaire plushomogène et plus représentative de la maladie observée chez l’être humain.
Bénéfices attendus
La FPI est une maladie progressive et fatale qui entraîne une détérioration progressive des poumons et pour laquelle les traitements disponibles restent limités. Ce projet a pour objectif d'améliorer un modèle utilisé chez la souris afin qu'il reproduise de manière plus fiable les caractéristiques de la maladie observées chez l'être humain. Disposer d'un modèle plus fiable permettra de mieux comprendre l'apparition et l'évolution de cette maladie, ainsi que de tester plus efficacement de nouveaux médicaments.
Procédures
Dans ce projet, les souris seront soumises à des interventions réalisées sous anesthésie générale afin de limiter toute douleur ou stress. Les animaux recevront une ou plusieurs administrations, selon le groupe expérimental, d’une substance utilisée pour provoquer une fibrose pulmonaire, directement dans les voies respiratoires. Cette administration sera réalisée chez des animaux endormis, soit par une injection au niveau de la trachée, soit à l’aide d’un dispositif de pulvérisation fine permettant une diffusion homogène dans les poumons. Selon le modèle étudié, cette administration sera réalisée une seule fois ou répétée (6 injections tous les 12jours). Chaque intervention est de courte durée (entre 5 et 7 minutes), et les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet après l’anesthésie.
Impact sur les animaux
L’induction de la fibrose pulmonaire chez la souris peut entraîner des difficultés respiratoires, une altération de l’état général et une perte de poids. Une irritation pourra apparaitre au niveau du site d'injection et de la cicatrice. Les injections pourront engendrer un stress de l'animal.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés en fin de procédure en suivant une méthode réglementaire.Les poumons seront prélévéess pour analyser les tissus et mieux comprendre le développement de la fibrose pulmonaire.
Remplacement
A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives pour modéliser la réponse d’un organe entier dans le cas du développement de la fibrose pulmonaire. En outre, la compréhension du rôle du système immunitaire dans les poumons nécessite d'étudier le déplacement des cellules immunitaires, qui circulent dans le sang avant de rejoindre les poumons depuis d'autres organes de l'organisme. Il faut noter que des méthodes alternatives comme les organoïdes (culture cellulaire en laboratoire) ou les cultures ex-vivo de tranches de poumons humains sont déjà utilisées dans notre projet mais ne nous permettent pas encore de répondre à l’ensemble de nos questions notamment parce que ces modèles n’intègrent pas le système immunitaire et ne peuvent pas reproduire le dynamisme du recrutement cellulaire(c'est à dire l'arrivée de cellules non pulmonaires dans le poumon).
Réduction
Le nombre a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs
Raffinement
Nous veillerons à ce que les souris ne soient pas isolées dans les cages pendant les expériences afin de préserver leurs interactions sociales. Les animaux seront anesthésiés lors des procédures expérimentales et recevront des médicaments contre la douleur avant et après les interventions. Afin d’améliorer leur bien-être, les cages seront enrichies avec du coton et un tunnel. Une nourriture gélifiée, plus facile à manger, sera également mise à disposition pendant le protocole. Les souris auront un accès permanent à l’eau et à la nourriture. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique trois fois par semaine, à l’aide d’une grille de surveillance évaluant leur apparence, leur comportement, leur poids et la cicatrisation de la suture. En cas d’atteinte d’un ou plusieurs critères la surveillance sera renforcée pendant 24h, avec un traitement antidouleur. En cas d’absence d’amélioration l’animal il sera euthanasié par une méthode réglementaire afin d’éviter toute souffrance inutile
Choix des espèces
D’une part, les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose humaine. Les souris offrent aussi la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 12 semaines. La fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte.
Étude de la maturation neuroendocrinienne et des conséquences fonctionnelles de perturbations précoces du développement chez la souris EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Pour mesurer comment une naissance prématurée, un régime maternel gras ou un déséquilibre hormonal marquent durablement le cerveau, 12 134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes ou allaitantes reçoivent des molécules ou un régime enrichi en graisses, puis leur descendance est suivie de la naissance à l'âge adulte, prélèvements de tissu à l'oreille ou à la queue, injections de vecteurs viraux, prélèvements sanguins, chirurgies de deux à quatre heures sous anesthésie, et des évaluations du comportement dont aucun test n'est nommé. Le porteur annonce des conditions d'hébergement dérogeant aux standards réglementés, séparation des congénères de 24 heures à deux semaines et répétable, restriction alimentaire jusqu'à dix jours, jeûne de 24 heures, exposition à 4 °C pendant 24 heures jusqu'à quatre fois. 11 634 souris seront tuées pour prélever des tissus et 500 proposées à un autre projet, pendant que les retombées annoncées pour la prévention de l'obésité, du diabète et de l'infertilité restent au conditionnel.
Objectifs
Les premiers mois de vie constituent une période essentielle pour le développement du cerveau et de l’organisme. Durant cette phase, des facteurs tels qu’une naissance prématurée, une alimentation maternelle déséquilibrée, des variations hormonales ou certaines maladies génétiques peuvent influencer durablement la santé. Ces perturbations précoces peuvent augmenter, à long terme, le risque de développer des troubles métaboliques (comme l’obésité ou le diabète), des problèmes de fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques), ainsi que des difficultés cognitives. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment l’environnement précoce influence le développement du cerveau, en particulier les circuits neuronaux qui contrôlent des fonctions essentielles comme l’alimentation, l’équilibre énergétique et la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à : - explorer l’impact des perturbations précoces sur le développement du cerveau et sur certaines fonctions essentielles tout au long de la vie, de la naissance à l’âge adulte ; - comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans ces processus ; - identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir ou corriger certaines maladies, comme l’obésité, le diabète ou les troubles de la fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques). Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les premiers mois de vie sont une période cruciale pour le développement du cerveau. Des perturbations durant cette phase, comme une naissance prématurée, des déséquilibres hormonaux ou une alimentation maternelle inadaptée, peuvent avoir des conséquences durables sur la santé de la descendance. Elles augmentent notamment le risque de troubles métaboliques (comme l’obésité, le diabète ou certaines maladies cardiovasculaires), de difficultés reproductives, ainsi que de troubles du développement cognitif à l’âge adulte. Les résultats de ce projet présentent un double intérêt. D’une part, ils permettront d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes cellulaires et neuronaux impliqués dans le développement postnatal des circuits cérébraux qui régulent ces fonctions essentielles. D’autre part, ils pourraient contribuer à la santé publique en ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention ou de prise en charge des maladies métaboliques et reproductives. Enfin, ces travaux participeront au développement de modèles expérimentaux plus fiables et mieux adaptés pour la recherche en endocrinologie, en neurodéveloppement et en reproduction.
Procédures
Les interventions décrites ici pourront avoir lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les interventions d’une même procédure auront lieu soit intégralement dans l’EU1/2 soit intégralement dans l’EU2/2. Aucun transport d’animaux n’aura lieu en cours de procédure. Les animaux dont le modèle aura été créé dans l’EU2/2 seront transportés vers l’EU1/2 pour l’évaluation métabolique et comportementale. Chez les mères: Des femelles gestantes et/ou allaitantes recevront des molécules actives (par voie orale ou par injection) ou feront l’objet d’interventions nutritionnelles (régime enrichi en graisses). Les effets de ces traitements seront évalués chez les souriceaux dès la naissance, au cours d’un suivi longitudinal à moyen et long terme. Ce suivi comprendra différentes procédures d’évaluation de la reproduction (à partir de 8 semaines), du métabolisme (entre 4 et 20 sem.), du comportement (vers 8 sem.) et de l’activité cérébrale (jusqu’à 8 sem.). Chez la descendance: Tous les animaux issus des mères gestantes seront identifiés et prélevés au niveau de l’oreille ou de la queue. Des souriceaux (mâles et femelles) recevront, à des âges définis, des injections de molécules ou de vecteurs viraux. Ils feront ensuite l’objet d’un suivi longitudinal similaire, incluant des analyses de la reproduction, du métabolisme, du comportement et de l’activité cérébrale. Types d’interventions et durée : Les animaux pourront recevoir différents types de traitements par voie orale, par injections ou implantation de dispositifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés (veines mandibulaire, caudale ou latérale), en respectant les volumes et fréquences maximaux autorisés. La durée de ces interventions est généralement comprise entre 5 et 20 minutes. Certains groupes seront soumis à des interventions chirurgicales dans le but d’évaluer la reproduction (anesthésie: 1h; intervention: 15 à 20 minutes) ou de réaliser un enregistrement de l’activité cérébrale (anesthésie et intervention: 2 à 4 h). Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés chaque fois que nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par inhalation et l’analgésie sera administrée par injection ou par application locale. Les animaux impliqués dans l’étude du métabolisme pourront recevoir des régimes spéciaux (régime enrichi en graisses pendant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (jusqu’à 10 jours) ou des périodes de jeûne (durée maximale de 24 heures).
Impact sur les animaux
Les manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner du stress, de la fatigue et un certain inconfort. Certaines procédures, telles que les interventions chirurgicales, les injections ou les prélèvements sanguins, peuvent provoquer des douleurs légères de courte durée pouvant être répétées. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la réponse aux changements de température, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h OU 24-72h à 30°C).
Devenir
À l’issue des procédures, les animaux sont mis à mort selon des méthodes réglementaires et encadrées, afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Ces prélèvements sont indispensables pour comprendre en détail les mécanismes étudiés et ne peuvent pas être réalisés autrement. Les animaux ne présentant pas le bon génotype pour l'étude seront proposés pour un autre projet.
Remplacement
Pour évaluer l’impact de l’environnement périnatal sur le développement des systèmes neuroendocriniens, il n’existe actuellement pas d’alternative à l’expérimentation animale. La complexité des phénomènes étudiés, notamment l’influence de l’environnement maternel sur le développement de l’organisme, implique des interactions étroites entre plusieurs organes (cerveau, tissus périphériques, systèmes hormonaux) qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des modèles informatiques. Les animaux invertébrés ne peuvent pas être utilisés dans ce contexte, car leur organisation biologique est très différente de celle des mammifères. Ils ne possèdent pas les mêmes structures cérébrales ni les mêmes systèmes hormonaux, ce qui ne permet pas d’étudier les mécanismes neuroendocriniens pertinents pour la santé humaine. Par ailleurs, les modèles in vitro, tels que les organoïdes ou les cellules souches, bien qu’utiles pour certaines questions spécifiques, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les organes ni les réponses physiologiques intégrées de l’organisme entier. Or, ces interactions sont essentielles pour répondre aux objectifs de nos recherches en physiologie intégrée.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide de calculs de puissance statistique, afin de garantir l’obtention de données fiables tout en limitant leur utilisation au strict minimum. La taille de chaque groupe expérimental a été définie à l’aide d’outils de planification adaptés, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en excès tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines expériences ne seront entreprises que si les résultats des étapes précédentes le justifient, ce qui permet d’éviter des expérimentations inutiles. Enfin, les protocoles expérimentaux ont été conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Lorsque cela est possible, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même individu (par exemple, des évaluations physiologiques et des analyses moléculaires sur différents organes), réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, garantissant leur bien-être et un bon état de santé. Ils ont accès en permanence à l’eau et à la nourriture, et leur environnement est enrichi (par exemple avec des matériaux pour construire un nid), afin de leur permettre d’exprimer des comportements naturels et de réduire le stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et les animaux sont progressivement habitués à être manipulés afin de diminuer leur stress. Une attention particulière est portée à la réduction de toute douleur, peur ou inconfort. Lorsque des interventions sont nécessaires, elles sont réalisées sous anesthésie adaptée et des traitements contre la douleur sont administrés si besoin, avant et après les procédures. Après chaque intervention, les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet, puis leur état de santé est suivi quotidiennement (activité, alimentation, poids, comportement) avec le moins de perturbations possibles. Une attention particulière sera apportée afin de prévenir tout transfert d‘odeurs étrangères à la cage qui pourraient compromettre le lien entre la mère et ses petits. Des critères précis sont définis pour intervenir rapidement en cas de problème. Si un animal montre des signes de souffrance ou de détresse, il est immédiatement pris en charge et, si nécessaire, retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les différentes contraintes sont appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification). Lors du déplacement des animaux de l’EU2/2 vers l’EU1/2, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les EU. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation. Des points limites ont été définis et seront appliqués. Tout animal présentant des signes s’approchant ou atteignant l’un d’entre eux seront retirés de l’étude et si nécessaire, mis à mort.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre les interactions entre le corps et le cerveau afin d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. Nous étudierons des souris de la naissance à l’âge adulte afin de couvrir l’ensemble des étapes clés du développement et de la maturation des systèmes biologiques. La période néonatale correspond à une phase critique de mise en place et d’organisation des structures, notamment au niveau neuroanatomique et neuroendocrinien, tandis que l’âge adulte reflète un état fonctionnel stabilisé de ces systèmes. Cette approche permet d’appréhender la dynamique des mécanismes physiologiques au cours du temps et d’identifier d’éventuelles origines développementales aux altérations observées à l’âge adulte. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations dans lesquelles aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. L’espèce utilisée a été choisie de manière à maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux utilisés. La souris est privilégiée car des données essentielles à l’interprétation des résultats ne sont disponibles que dans cette espèce, ce qui contribue également à réduire la variabilité expérimentale et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les études physiologiques en neuroendocrinologie ainsi que les recherches sur l’obésité et l’infertilité ont historiquement été menées chez la souris, facilitant la comparaison avec les données existantes. Enfin, certaines expériences proposées nécessitent l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels la souris constitue de loin le modèle expérimental le plus pertinent et le mieux caractérisé.
Etude des dynamiques sérotoninergiques durant la résonance émotionnelle
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
652 souris sont exposées à des stimulations électriques, à un stimulus visuel simulant l'approche rapide d'un prédateur et au froid, ou observent une congénère qui les subit, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie est opérée sous anesthésie pour recevoir un virus marqueur et une fibre optique implantée dans le cerveau, une autre est soumise à une restriction hydrique pour exécuter une tâche de récompense à deux. Leur état affectif est ensuite évalué par la préférence pour une solution sucrée, le toilettage après pulvérisation d'une solution sucrée sur le pelage et la suspension brève par la queue, épreuves dont le porteur écrit qu'elles peuvent entraîner "une gêne modérée mais brève". Il écrit aussi que ces stimuli "ne sont pas considérés comme douloureux aux paramètres appliqués", alors que le projet mesure précisément la détresse qu'ils provoquent et sa transmission à une congénère, avant que toutes les souris soient tuées pour analyse du cerveau.
Objectifs
Ce projet vise à caractériser les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent la résonance émotionnelle, c’est-à-dire la capacité d’un individu à percevoir et partager l’état émotionnel d’un congénère, et à déterminer comment cette résonance influence l’état affectif selon la nature de l’expérience vécue. Nous étudierons deux modalités complémentaires : (1) la résonance émotionnelle négative, observée lorsque l’animal perçoit ou vit directement une expérience faiblement aversive, et (2) la résonance émotionnelle positive, mise en jeu lors de l’observation ou de l’obtention d’une récompense au sein d’une tâche réalisée en dyade. Pour chacune de ces modalités, des analyses réalisées sur des tranches de cerveau et des enregistrements de l’activité de neurones impliqués dans la régulation des émotions, à l’aide d’une fibre optique, seront combinés afin d’examiner à la fois les dynamiques neuronales en temps réel et les modifications durables des connexions entre les neurones qui en résultent. L’accent sera mis sur le rôle d’un système cérébral impliqué dans la régulation de l’humeur, de la motivation et des comportements sociaux, et susceptible de subir des adaptations distinctes selon que l’expérience partagée est positive ou aversive. À partir d’interactions sociales contrôlées entre souris, nous analyserons comment les réponses comportementales et neuronales varient en fonction de l’expérience du congénère : perception d’un état de détresse (résonance émotionnelle négative par observation), exposition directe à une situation faiblement aversive, ou observation ou obtention d’une récompense (résonance émotionnelle positive). L’utilisation d’un modèle murin est indispensable, car la souris présente des formes robustes et quantifiables de résonance émotionnelle ainsi que des mécanismes d’adaptation des connexions entre les neurones comparables à ceux observés chez l’humain dans des contextes affectifs positifs ou négatifs. Les deux sexes seront inclus afin de prendre en compte les différences bien documentées dans la sensibilité aux interactions sociales et dans la vulnérabilité aux troubles émotionnels.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances fondamentales sur les mécanismes neuronaux qui permettent à un individu de percevoir, partager et intégrer l’état émotionnel d’un congénère, qu’il soit négatif ou positif. En combinant des tâches dyadiques contrôlées, des enregistrements de l’activité des neurones chez l’animal vivant (à l’aide de dispositifs d’enregistrement adaptés) et des analyses réalisées sur des tranches de cerveau ainsi que des analyses histologiques, il permettra de caractériser de manière fine les variations d’activité de neurones impliqués dans la régulation des émotions associées aux interactions sociales et d’identifier les modifications durables des connexions entre les neurones qu’elles induisent. L’étude conjointe de la résonance émotionnelle négative (exposition directe ou observation d’un congénère exposé à un stimulus faiblement aversif) et positive (observation ou obtention d’une récompense) fournira un cadre intégré pour comprendre comment le cerveau encode, différencie et met en relation les expériences émotionnelles vécues pour soi ou observées chez l’autre. Le projet permettra également de déterminer comment ces processus influencent l’état affectif, la motivation et les interactions sociales au long cours. Bien qu’inscrit dans le champ de la recherche fondamentale, ce travail présente une portée translationnelle importante. Les neurones étudiés sont directement impliqués dans la régulation de l’humeur, la sensibilité sociale, la motivation et la vulnérabilité aux troubles affectifs. Les résultats attendus contribueront à mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques susceptibles de conduire à une altération de la coordination émotionnelle, à une diminution des comportements sociaux adaptés ou à l’émergence d’états anxieux ou dépressifs. En apportant une compréhension mécanistique des adaptations neuronales liées aux interactions sociales positives et négatives, ce projet offrira un cadre conceptuel utile pour interpréter la variabilité interindividuelle observée dans les comportements sociaux et certaines conditions psychiatriques chez l’humain.
Procédures
Les animaux seront exposés à différentes interventions nécessaires à l’étude des mécanismes de résonance émotionnelle négative et positive. Certains animaux subiront une chirurgie réalisée sous anesthésie générale afin de permettre l’injection d’un virus inoffensif utilisé pour marquer certains neurones et, le cas échéant, l’implantation de fibres optiques destinées à l’enregistrement de l’activité des neurones chez l’animal vivant. Une gêne post-opératoire transitoire est possible mais systématiquement contrôlée par une analgésie préventive et post-opératoire adaptée, ainsi que par une surveillance quotidienne jusqu’à cicatrisation complète. Les procédures comportementales incluent soit l’observation ou l’exposition directe à des stimuli faiblement aversifs (résonance émotionnelle négative), soit la réalisation d’une tâche de récompense en dyade fondée sur une restriction hydrique courte et strictement encadrée (résonance émotionnelle positive). Ces manipulations peuvent entraîner un stress léger à modéré et transitoire, limité par une habituation préalable, un encadrement précis des paramètres expérimentaux et un suivi clinique régulier. Dans certaines conditions expérimentales, une batterie de tests comportementaux standardisés évaluant l’état affectif (préférence pour une solution sucrée, comportement de toilettage après pulvérisation d’une solution sucrée sur le pelage et suspension brève par la queue) sera réalisée. Ces épreuves peuvent induire une gêne modérée mais brève et sont espacées afin d’éviter tout effet cumulatif excessif. Enfin, les animaux seront euthanasiés à l’issue des expériences afin de permettre soit l’analyse histologique des tissus cérébraux, soit la préparation de tranches de cerveau destinées à l’étude du fonctionnement des connexions entre les neurones.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues dans ce projet restent limitées et relèvent principalement de la manipulation comportementale, de la restriction hydrique et, pour une partie des animaux, de chirurgies stéréotaxiques légères. Dans le cadre de la résonance émotionnelle négative, les situations expérimentales incluent l’exposition ou l’observation de stimuli faiblement aversifs (exposition au froid non douloureux, stimulus visuel simulant l’approche rapide d’un prédateur, stimulations électriques de faible intensité ne provoquant pas de douleur). Ces manipulations induisent une gêne transitoire mais ne sont pas considérées comme douloureuses aux paramètres appliqués. Elles peuvent provoquer une activation comportementale aiguë (immobilisation, sursauts, modification posturale) sans effet prolongé attendu. Dans le cadre de la résonance émotionnelle positive, la tâche de récompense en dyade repose sur une restriction hydrique strictement encadrée pouvant induire un stress modéré mais réversible. Les tests affectifs réalisés dans certaines conditions peuvent entraîner une gêne modérée mais brève. Les chirurgies (injection virale et implantation de fibre optique) peuvent provoquer une douleur post-opératoire légère et un inconfort local transitoire (inflammation, œdème, irritation cutanée). Des exclusions techniques (mauvaise expression virale ou mauvais positionnement de la fibre) peuvent survenir sans augmenter la sévérité individuelle. Les effets indésirables potentiels incluent une baisse transitoire d’activité, une diminution temporaire de la consommation alimentaire après la chirurgie ou une variation modérée de la motivation durant la restriction hydrique. Les conséquences de ces nuisances sont transitoires et aucun effet durable ou sévère n’est attendu.
Devenir
À l’issue des procédures expérimentales, tous les animaux seront mis à mort à mort afin de permettre les analyses des tissus cérébraux nécessaires à la réalisation des objectifs du projet. Ces analyses permettront notamment de vérifier le bon déroulement des expériences et d’étudier les modifications observées dans le cerveau. La réutilisation, le replacement ou le relogement des animaux ne sont pas envisageables, car ces analyses nécessitent le prélèvement des tissus cérébraux à la fin des expériences. L’euthanasie sera réalisée sous anesthésie profonde, selon les méthodes recommandées par la réglementation européenne en vigueur, afin de garantir une perte de conscience rapide suivie d’une mort sans douleur ni détresse.
Remplacement
Le projet vise à caractériser les mécanismes neurobiologiques qui soutiennent la résonance émotionnelle chez la souris, qu’elle soit négative (observation d’un congénère exposé à un stimulus faiblement aversif) ou positive (observation ou obtention d’une récompense). Ces phénomènes reposent sur des interactions sociales réelles, dynamiques et réciproques entre deux individus. Ils dépendent de l’intégrité des systèmes sensoriels, sociaux et moteurs, et ne peuvent être reproduits par des cultures cellulaires ou des modèles informatiques. L’étude de ces processus nécessite des comportements réalisés dans un contexte social réel, reflétant l’état émotionnel de l’animal et de son partenaire, avec des ajustements rapides et une synchronisation fine entre individus. Aucune préparation de tissus ni aucun modèle informatique ne permet de reproduire ces interactions sociales, ni d’examiner le lien direct entre comportement social, état émotionnel et activité des neurones. De plus, les approches essentielles à ce projet, permettant d’enregistrer ou de modifier l’activité de certains neurones et d’analyser les comportements en dyade, nécessitent un cerveau intact dont les différentes régions restent fonctionnelles et interconnectées. L’étude des modifications durables de l’activité cérébrale après une expérience émotionnelle, positive ou négative, impose de mesurer ces adaptations dans un organisme complet où les contraintes physiologiques, sociales et environnementales influencent réellement la réponse. Ainsi, l’utilisation du modèle murin est indispensable : il s’agit de l’espèce de référence en neurosciences sociales, présentant des comportements de partage des émotions et d’interactions sociales bien documentés, avec des outils permettant d’étudier précisément les régions cérébrales impliquées. Aucun modèle alternatif ne permettrait d’atteindre les objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Plusieurs stratégies sont mises en place pour limiter strictement le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse scientifique du projet. Les dyades sont suivies longitudinalement dans les deux procédures, ce qui permet d’obtenir plusieurs mesures comportementales et de l’activité des neurones à partir des mêmes individus plutôt que de multiplier les cohortes. Les effectifs ont été déterminés par des calculs de puissance statistique réalisés à partir de nos données préliminaires et de celles de nos collaborateurs, afin de n’utiliser que le nombre minimal d’animaux nécessaire pour atteindre une puissance statistique de 80 %. Le recours à des souris génétiquement modifiées est limité aux seuls animaux indispensables aux enregistrements de l’activité des neurones, sans production excédentaire, et les deux sexes sont systématiquement inclus afin de maximiser les informations obtenues. Enfin, les analyses réalisées sur des tranches de cerveau et les analyses histologiques ne concernent qu’un sous-ensemble précisément défini d’animaux, évitant tout sacrifice non indispensable.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont intégrées à chaque étape du projet afin de limiter au maximum la douleur, le stress et la détresse. Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies (tunnels, matériaux de nidification, abris) et maintenus en groupes sociaux stables pour préserver la cohésion des dyades. Les chirurgies nécessaires aux procédures 2 et 4 sont réalisées sous anesthésie générale avec analgésie préventive et post-opératoire, dans des conditions garantissant la prévention des infections. Un suivi rapproché est assuré durant les jours suivant l’intervention afin d’ajuster les soins et de prévenir toute complication. Avant les tests comportementaux, les souris sont progressivement habituées au dispositif expérimental, au manipulateur et à leur environnement afin de limiter le stress lié à la nouveauté. Les sessions se déroulent dans un environnement calme et contrôlé ; l’expérimentateur reste constant pour limiter les sources de stress. L’ensemble du personnel impliqué est formé à la détection précoce des signes de douleur et de souffrance, et habilité à appliquer sans délai les mesures appropriées, incluant des soins renforcés, l’administration d’analgésiques ou, si nécessaire, une euthanasie conformément aux points limites définis.
Choix des espèces
La souris constitue l’espèce la plus pertinente pour étudier les mécanismes de résonance émotionnelle, qu’elle soit négative (observation ou exposition directe à un stimulus faiblement aversif) ou positive (observation ou partage d’une récompense en dyade). Elle présente des comportements sociaux spontanés, structurés et quantifiables, indispensables pour analyser les ajustements émotionnels et motivationnels entre individus dans un cadre expérimental contrôlé. Les régions du cerveau impliquées dans les émotions, la motivation et les interactions sociales sont largement conservées entre la souris et l’humain, permettant une exploration des mécanismes biologiques pertinente et transposable à des systèmes sociaux plus complexes. L’étude conjointe de l’activité des neurones chez l’animal vivant et des modifications durables observées dans le cerveau nécessite un cerveau intact dans lequel ces réseaux fonctionnent de manière intégrée. La souris est également l’espèce pour laquelle sont disponibles l’ensemble des outils nécessaires au projet, permettant de cibler certains neurones, d’enregistrer leur activité au cours des interactions sociales et d’étudier leur fonctionnement au fil du temps. Ces approches offrent un accès précis et spécifique aux mécanismes neuronaux impliqués dans la résonance émotionnelle. Les expériences seront menées chez des animaux adultes, stade de développement dans lequel la résonance émotionnelle est bien caractérisée chez les rongeurs et où les réseaux cérébraux sont matures et stables. Ce choix est également indispensable pour assurer le bon déroulement des manipulations expérimentales et l’exécution de tâches comportementales complexes nécessitant des capacités motrices et cognitives pleinement développées.
Mécanismes des maladies chroniques du foie et identification de nouveaux traitements chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
5 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent jusqu'à douze injections, subissent jusqu'à huit contentions, une biopsie et un régime hyperlipidique qui peut leur faire perdre du poids au moment de la mise sous régime. Le projet cherche les mécanismes de l'inflammation chronique et de la fibrose du foie, et le porteur affirme qu'il n'existe pas de "modèles cellulaires" permettant d'étudier les interactions entre cellules du foie et cellules immunitaires. La justification de l'effectif tient en une phrase, un nombre minimal par groupe suffisant pour des tests statistiques, sans qu'aucun calcul ni aucune taille de groupe ne soit donné pour ces 5 600 souris.
Objectifs
Les maladies chroniques du foie touchent un nombre croissant de personnes dans le monde. Elles peuvent évoluer progressivement, depuis une accumulation excessive de graisse dans le foie jusqu'à des lésions importantes pouvant entraîner une perte de son bon fonctionnement et, dans les cas les plus graves, un cancer du foie. Malgré leur fréquence, les mécanismes responsables de leur apparition et de leur aggravation restent encore mal compris. Ce projet a pour objectif d'étudier, à l'aide de modèles de souris, les mécanismes biologiques impliqués dans ces maladies afin d'identifier de nouveaux facteurs capables de ralentir leur progression, en particulier ceux liés à l'inflammation persistante et à la formation de tissu cicatriciel dans le foie. À terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou traiter les maladies chroniques du foie.
Bénéfices attendus
Ce projet répond à la nécessité de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent l'apparition et la progression des maladies inflammatoires chroniques du foie. Il vise à étudier la façon dont les différentes cellules du foie communiquent entre elles et à comprendre le rôle de certaines protéines ainsi que des gènes qu'elles contrôlent dans ce processus. Ces recherches pourraient permettre d'identifier de nouvelles pistes de traitement et de mieux comprendre les mécanismes qui favorisent l'amélioration ou le ralentissement de l'évolution de ces maladies.
Procédures
Entre 1 et 8 contentions et entre 1-12 injections de traitements (20 secondes) chez des animaux éveillés. Pour certains animaux avec anesthésie : 1 Injection (30 secondes).
Impact sur les animaux
La contention peut induire un stress. Les animaux ressentiront une douleur légère et transitoire lors du prélèvement d'une biopsie. Ils subiront un stress et ressentiront une douleur légère et transitoire lors des injections. L'anesthésie peut engendrer une légère hypothermie. Le régime hyperlipidique peut entrainer une perte de poids transitoire lors de la mise sur régime.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement de leurs foies, nécessaires aux différentes analyses.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de modèles cellulaires permettant d’étudier les interactions existantes entre les cellules du foie et les cellules immunitaires dans le contexte de développement de maladie du foie. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour étudier les effets de ces interactions puisqu'elles mettent en jeu différents types cellulaires dans un environnement physiologique complexe.
Réduction
Un nombre minimal d’animaux sera inclus dans chaque groupe, tout en étant suffisant pour assurer la robustesse de l’expérience et permettre l’application de tests statistiques entre les différentes conditions. Les données expérimentales montrent que les atteintes hépatiques observées dans les différents modèles murins sont plus marquées chez les femelles que chez les mâles. Nous considérerons ainsi les deux sexes tout au long du projet de manière à déterminer pourquoi le développement des maladies du foie est plus sévère chez les femelles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés par groupe sociaux dans un environnement enrichi. Le suivi de ces animaux sera quotidien par le personnel de l’animalerie et par l'expérimentateur pendant la durée de la procédure. Les points limites établis spécifiquement pour ce projet seront strictement respectés.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme espèce d’étude car c’est un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux. De plus, la souris représente un modèle de choix pour l'étude des dysfonctionnements métaboliques car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre la souris et l’homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Les souris adultes mâles et femelles seront âgées de 10 semaines à 7 mois dans ce projet.
Étude de nanovecteurs thérapeutiques ciblant les lysosomes dans le cadre de la maladie d’Alzheimer 1/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une partie des souris utilisées porte une lignée transgénique qui reproduit plusieurs aspects de la maladie d'Alzheimer, une autre reçoit dans le cerveau des protéines issues de patients. 3 448 souris vont être utilisées dans ce volet 1/2 du projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réparties entre deux établissements utilisateurs. Les interventions comprennent deux chirurgies par souris, des administrations par voie intranasale ou rétro-orbitale, des prélèvements de sang mensuels puis terminaux, une imagerie de deux heures sous anesthésie, et une chirurgie terminale sans réveil. Les souris sont tuées et perfusées à l'issue, le volet 2/2 du même projet déclarant lui aussi 3 448 souris, sans qu'aucune des deux fiches ne précise si ces effectifs se recouvrent.
Objectifs
Certaines maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer, entraînent une altération progressive du cerveau. Elles se caractérisent par l’accumulation anormale de certaines protéines devenant toxiques, qui perturbent le fonctionnement des cellules du cerveau, appelées neurones, et conduisent à leur mort. Dans la maladie d’Alzheimer, cette atteinte touche particulièrement des zones du cerveau impliquées dans la mémoire et les fonctions intellectuelles. Les symptômes se traduisent par des troubles de la mémoire, des difficultés à s’orienter dans le temps et l’espace, ainsi que des problèmes de raisonnement ou de prise de décision. À ce jour, la maladie d’Alzheimer ne dispose d’aucun traitement curatif. Les traitements actuels permettent seulement d’atténuer certains symptômes et peuvent entraîner des effets indésirables. L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle approche thérapeutique visant à aider les cellules du cerveau à éliminer les substances toxiques qui s’y accumulent. Pour cela, nous utilisons de très petites particules (nanoparticules) capables de transporter des molécules actives vers le cerveau afin de restaurer leur capacité à éliminer ces déchets. Cette stratégie sera administrée par différentes voies afin d’identifier la méthode la plus efficace pour atteindre les zones cérébrales concernées et améliorer l’élimination de ces substances. Ce projet est multisite ; il se déroulera sur les sites de 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer une nouvelle approche thérapeutique pour la maladie d’Alzheimer et plus largement pour les maladies associées à l’accumulation de protéines anormales dans le cerveau. Les bénéfices attendus sont une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l’apparition et la progression de ces maladies, ainsi que l’évaluation de l’efficacité de nanoparticules capables de transporter des molécules actives vers le cerveau et de restaurer les déficits rencontrés dans la maladie. À terme, cette stratégie pourrait permettre d’améliorer l’élimination des substances toxiques dans les neurones, de protéger les cellules du cerveau et de ralentir l’évolution de la maladie. Ce projet pourrait ainsi contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques, avec un objectif à long terme d’application chez l’humain.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions : Dans L’EU 1 les procédures suivantes sont réalisées : Chirurgie : Deux chirurgies sur un même animal d'environ trente minutes. Traitements : différents modes d’administration, durée maximale de trente minutes. Prélèvements : Récolte d’urine excrétée (vigile) en terminale, prélèvement mensuel et terminal de sang (anesthésié/analgésié), durée quelques minutes. Optionnelle : enregistrements physiologiques durant cinq à six heures sous anesthésie, une séance par animal. Tests comportementaux cognitifs : une séance par animal, durée maximale de dix minutes. Une chirurgie terminale par animal sans réveil (anesthésié/analgésié) durée de dix à quinze minutes. Dans L’EU 2 les procédures suivantes sont réalisées : Imagerie microSPECT, durée de 2 h, une séance par animal sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Les injections, réalisées sur un animal vigile (5 -à 10 minutes, légères), engendrent un stress lié à la contention et des nuisances légères liées à l’anesthésie. Les prélèvements sanguins (2 minutes, légers), peuvent générer un inconfort, un stress ainsi que des nuisances liées à l’anesthésie. Les interventions chirurgicales peuvent entraîner une douleur post-opératoire, ainsi qu’un risque mineur d’infection au niveau des sutures (30 minutes, légère). Le transport entre les deux établissements utilisateurs (10 minutes, léger) peut provoquer un stress. Les sessions de tests comportementaux peuvent entraîner un stress lié à l’isolement des congénères (15 minutes, léger). Les séances d’imagerie, peuvent provoquer une nuisance liée à la durée prolongée de l’anesthésie, notamment une hypothermie (2 heures, légère à modérée).
Devenir
Les animaux sont euthanasiés et perfusés à l’issue des procédures expérimentales 1 et 2 à l’exception du groupe 3. Pour la procédure 3 il est réalisé une dislocation.
Remplacement
Au regard de l’état actuel des connaissances, le recours à des animaux vivants demeure nécessaire, en raison de l’impossibilité de reproduire de manière fiable, au moyen de modèles in vitro, le développement spatiotemporel de la maladie d’Alzheimer, incluant la formation et la dynamique d’agrégats toxiques. L’évaluation de l’impact potentiel du traitement sur l’élimination de ces agrégats toxiques, ainsi que sur la survie neuronale et le maintien des fonctions cérébrales, ne peut ainsi être réalisée de façon pertinente qu’au sein de modèles animaux.
Réduction
Nous utilisons des tests comportementaux qui sont non invasifs et permettent un suivi à long terme sur un même animal. Afin d’assurer une marge de sécurité face aux pertes éventuelles et de couvrir les deux sexes de manière équilibrée, nous avons prévu n=30 souris par groupe (50 % de femelles, 50 % de mâles). Ainsi, n=30 souris (50 % de femelles vs mâles) seront utilisées pour chaque condition. Cette stratégie est conforme aux recommandations publiées pour la justification du nombre d’animaux en recherche. Les organes étudiés en fin de procédure constitueront également une banque de tissus utilisable pour des analyses complémentaires au sein de notre institut. La lignée transgénique est maintenue à un effectif minimal, strictement nécessaire pour assurer la pérennité de la colonie et la disponibilité des animaux requis pour les expérimentations. Les croisements sont planifiés en fonction des besoins expérimentaux afin de limiter la production d’animaux excédentaires et le maintien d’animaux non utilisés. Par ailleurs, l’inclusion des mâles et des femelles dans les protocoles expérimentaux contribue à optimiser l’utilisation des animaux produits et à réduire le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
À leur arrivée, les animaux sont acclimatés pendant une période de deux semaines afin de se familiariser avec leur nouvel environnement. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire au maximum la douleur ressentie. Des mesures de raffinement sont appliquées, telles que le maintien de la température corporelle, l’asepsie, l’application de gel ophtalmique et la fourniture de nourriture humidifiée post-opération. Des points limites sont définis pour chaque chirurgie, avec des soins conservatoires adaptés et un suivi post-opératoire structuré réalisé par l’expérimentateur par scoring permettant de décider des actions nécessaires. La surveillance est renforcée afin d’assurer la détection rapide de toute souffrance. Pour les autres actes expérimentaux, des dispositifs de raffinement sont également mis en place afin de réduire le stress et l’inconfort, notamment l’anesthésie lors des manipulations et le maintien de la température corporelle pendant les injections intranasales ou rétro-orbitales. Le transport des animaux s’effectuera dans une cage dédiée et protégée des regards extérieurs par une housse, la durée de transport sera d’environ 10 minutes et sera prédéfinie par un chemin spécifique établi par les deux établissements utilisateurs. Concernant l’hébergement, en cas de comportements agressifs ou de bagarres entraînant des blessures, les animaux concernés sont séparés afin de prévenir toute aggravation. Lorsque cela est possible, une réorganisation des groupes est privilégiée. L’hébergement individuel n’est utilisé qu’en dernier recours et pour une durée limitée, avec une surveillance renforcée.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l’étude du cerveau en raison de son organisation et de son fonctionnement similaire à ceux de l’Homme. Cette proximité permet d’extrapoler les résultats obtenus afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans certaines maladies, notamment les maladies neurodégénératives. L’utilisation de souris génétiquement modifiées permet de reproduire de manière ciblée certaines caractéristiques de pathologies humaines. D’une part la lignée génétique utilisée modélise plusieurs aspects de la maladie d’Alzheimer, d’autre part le modèle reposant sur l’injection de protéines de patient, permet d’étudier les mécanismes précoces de la maladie d’Alzheimer. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de 8 semaines pour les procédures, correspondant au stade jeune adulte chez cette espèce. À cet âge, les capacités d’apprentissage sont pleinement développées, le poids et la taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène. Ces caractéristiques garantissent la réalisation des injections intracérébrales dans des conditions fiables et reproductibles tout en limitant la variabilité expérimentale.