Souris

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  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 3000
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Prélevées jusqu'à dix fois à la veine de la queue, une fois par œil en rétro-orbitaire, et traitées jusqu'à deux fois par jour pendant un mois par voie orale, 3 000 souris sont utilisées dans des essais de médicaments contre le lupus. 600 d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère et toutes sont tuées pour prélever leurs organes. Le lupus provoque chez elles une insuffisance rénale progressive et fatale, avec perte de poids, activité réduite, lésions cutanées douloureuses, polyarthrite et inflammation des glandes salivaires, sur trois à quatre mois. Le porteur annonce une grille de cotation quotidienne fondée sur la perte de poids, l'aspect général et le comportement, pour tuer les souris avant que les signes cliniques ne deviennent trop sévères, sans indiquer les seuils retenus.

Objectifs

​​​​Ce projet consiste à évaluer l’efficacité de nouveaux traitements dans des modèles de lupus chez la souris. Le lupus systémique (LS) est une maladie auto-immune chronique caractérisée par la production d’autoanticorps dirigés contre les propres organes du patient. La maladie affecte de nombreux organes comme la peau, les articulations, le cœur, les reins et les systèmes nerveux et hématologiques. La prévalence au niveau mondiale est de 44 pour 100000, 9 sur 10 étant des femmes. Le traitement du lupus adaptée au risque évolutif individuel et à l’activité de la maladie et fait l’objet d’ajustements en cas d’inflammation persistante. En général ces traitements ciblés contrôlent bien la progression de la maladie chez la majorité des patients. Mais ils peuvent induire des effets secondaires assez problématiques à gérer, parfois toxiques. Il y a environ un tiers de patients pour qui ces traitements sont largement inefficaces ou ont perdu en efficacité ou bien ont conduit à des complications sérieuses comme des infections fongiques. Le LS est une maladie extrêmement hétérogène dans ses manifestations et mécanismes sous-jacents. La recherche pharmaceutique est donc orientée vers le développement de traitements mieux tolérés ou ciblant spécifiquement les catégories de patients sans solution thérapeutique avec pour objectif une rémission durable.​

Bénéfices attendus

​​​Les études de ce projet permettront d’évaluer le potentiel thérapeutique de médicament expérimentaux dans le lupus systémique. A court terme elles permettront de faire évoluer le projet de recherche : Un effet thérapeutique en deçà des objectifs conduirait soit à conduire une campagne d’optimisation du principe actif, soit à un arrêt définitif du projet de recherche. Un effet thérapeutique en ligne avec les attentes permettrait d’initier les phases de développement suivantes, c’est-à-dire les études pharmacocinétiques et toxicologiques réglementaires. A plus long terme, ces études permettront d’aider à déterminer les doses qui seront administrées chez les patients et enfin à procurer un traitement efficace et mieux toléré aux personnes souffrant du lupus.​

Procédures

Les gestes techniques concernent tous les animaux. -Pesées : Durée 30 secondes, sur animal vigile, jusqu'à 1 fois pour jour de 1 à 3 mois. -Mesure de la température corporelle : Durée 15 secondes, sur animal vigile ou sous anesthésie générale per injection ou gaweusse, via une sonde rectale pour rongeur, pourrait être effectuée pour confirmer une hypothermie. 3 fois par animal. -Prélèvement de sang par voie retro-orbitale au cours de la procédure : Durée 30 secondes, sous anesthésie générale par injection ou gazeuse. 1 fois par oeil et par animal. -Prélèvement de sang via la veine caudale : Durée 30 secondes, sur animal vigile ou sous anesthésie générale par injection ou gazeuse. Jusqu'à 10 fois par animal. -Prélèvement de sang terminaux par ponction cardiaque : Durée 30 secondes, sous anesthésie générale par injection ou gazeuse. 1 fois par animal. Les volumes et lq fréquence des prélèvements seront selon les criètres de la consigne SBEQ en vigueur. Les volumes seront généralement de 20 à 50 µl. Le volume total prélevé n'exèdera pas 7,5% du volume estimé de sang total de l'animal sur une période de 24 heures. Des périodes de récupération seront mises en place, pouvant aller jusqu'à 1 semaine. Administrations des composés à potentiel thérapeutiques. Plusieurs choix possibles : -Par voie orale : Durée 10 secondes sur animal vigile, jusqu'à 2 fois par jour pendant 1 mois. -Par voie intrapéritonéale : Durée 10 secondes sur animal vigile 1 fois par semaine pendant 3 mois. -Par voie sous-cutanée : Durée 10 secondes sur animal vigile, 1 fois par jour pendant 3 mois en alternant les sites d'injections. -Par voie intraveineuse retro-orbitale : Durée 30 secondes, sous anesthésie générale par injection ou gazeuse. 1 fois par oeil et par animal, par étude. -Par voie intraveineuse par la veine caudale : Durée 30 secondes, sur animal vigile ou sous anesthésie générale par injection ou gazeuse. 2 fois par mois pendant 3 mois. -Par voie in

Impact sur les animaux

Le lupus induit chez la souris une dégradation rapide de son état de santé. Cette dégradation est due principalement au développement d’une insuffisance rénale progressive, à terme fatale pour les animaux.Les souris seront sujettes à une perte de poids progressive, à un état de fatigue se traduisant par une activité réduite, à des douleurs liées aux lésions cutanées, au développement d’une polyarthrite rhumatoïde, à une inflammation des glandes salivaires et des vaisseaux sanguins. L’intensité de ces effets se développera de manière progressive sur une durée maximale de 3 4 mois. Dans le cadre des études de ce projet les souris seront mises à mort avant que les signes cliniques ne deviennent trop sévères. Une grille d’évaluation du lupus et de l’état général des souris sera utilisée pour le suivit des souris au quotidien. Les critères principaux comprendront la perte de poids, l’aspect général, le comportement.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour permettre le prélèvement des organes d'intérêts qui feront l'objet d'analyses comme le dosage de biomarqueurs et les concentrations des composés à potentiel thérapeutiques.

Remplacement

​​​Une revue de la littérature montre qu’il n’existe pas à ce jour de systèmes in silico ou in vitro qui permettraient de modéliser l’extrême complexité de la physiopathologie du lupus et d’étudier l’effet de nouveaux traitements. Les systèmes in vitro les plus sophistiqués du moment sont des cultures d’organoïdes qui représentent des versions simplifiées d’organes. Or l’écosystème dont la pharmacodynamie, la pharmacocinétique et le lupus dépendent, intègre de nombreux tissus et organes (vaisseaux, reins, foie, système immunitaire, sang etc.). A ce jour, seule l’utilisation d’un animal peut permettre d’étudier les interactions complexes entre les traitements expérimentaux et ces différents systèmes biologiques. Cependant, les études de ce projet s’appuieront très largement sur les résultats d’études réalisées sur des cellules en culture et autres systèmes in vitro (biochimiques, physiques). Ces phases d’évaluation in vitro évitent d’utiliser l’animal directement et donc réduisent son usage. L’utilisation d’animaux dans ce projet permettra de démontrer le potentiel thérapeutique de nouveaux traitements ce qui est une étape indispensable avant l’évaluation sur des volontaires sains, puis sur des patients. ​

Réduction

​​​Les composés seront préalablement évalués sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire certaines caractéristiques médicamenteuses des composés). En outre, le profil pharmacocinétique chez le rongeur aura aussi été déterminé. De nombreux composés seront donc éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. La probabilité d’observer une activité sur les modèles animaux de ce projet sera par conséquent élevée. Le nombre d’animaux prévu pour ce projet se base sur les données de la littérature et les données de mise en place des modèles, notamment des analyses de puissance statistique et des analyses de détermination de la taille des groupes expérimentaux. L’effet des composés expérimentaux sera évalué à l’aide de tests statistiques et la procédure d’analyse sera validé par des statisticiens comme il est d’usage dans la recherche pharmaceutique.​

Raffinement

​​​Les procédures potentiellement douloureuses ou source d’inconfort ou de stress se feront sous anesthésie gazeuse. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Des soins adaptés seront donnés aux animaux affectés, par ou sous l'autorité du vétérinaire ou mis à mort selon les recommandations définies dans la consigne en vigueur. Un plan d'action sera établi et mis en place lors d'évènements inattendus. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire car le stress lié à la manipulation peut avoir un impact sur la réponse inflammatoire et immunitaire et donc sur la sévérité du lupus. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile. La gravité du lupus sera évaluée grâce à un système de cotation pour permettre d’anticiper les dommages irréversibles de la maladie et mettre à mort les individus impactés et ainsi prévenir des souffrances inutiles.​

Choix des espèces

La grande majorité des modèles et techniques utilisés dans la recherche médicale et pharmaceutique a été décrite chez le rat et la souris. De nombreuses données sur les modèles de lupus chez la souris existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l'avancement des projets (exemple : effets de molècules de réfèrences). Adulte : Les données de la littérature indiquent que le lupus peut être induit chez la souris adulte et se manifeste chez des souris mutantes ou transgéniques de 5 à 24 semaines d'âge.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
Souris : 960
Souffrances
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960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, la moitié d'entre elles passant dix-huit mois sous régime gras avant d'être transportées vers un second établissement pour y subir jusqu'à six tests de comportement. Dans le premier site, elles sont pesées sept fois, injectées, gavées, prélevées à trois reprises, mesurées trois fois pour leur masse grasse et isolées quarante-huit heures en cage individuelle. Les tests portent sur l'anxiété, l'activité exploratoire, la force musculaire, la mémoire, les capacités sensorimotrices et les capacités physiques, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce une avancée potentielle en connaissances et l'identification de cibles pour de futurs médicaments, quand la certitude porte sur dix-huit mois de régime imposé et sur la mise à mort finale pour analyse histologique.

Objectifs

Le laboratoire étudie les mécanismes favorisant le développement des maladies métaboliques (maladies du foie, diabète, obésité) et vasculaires (athérosclérose). Il étudie aussi l'impact du vieillissement biologique dans la survenue des pathologies avec l'âge et le déclin des fonctions physiques et cognitives. Dans cet objectif, il utilise des modèles murins génétiquement modifiés sur des protéines ou récepteurs impliqués dans la régulation de l'homéostasie lipidique et aussi glucidique. Les objectifs du projet sont de 4 niveaux et décrits à la suite: - comprendre à l'échelle du vivant le métabolisme des lipoprotéines ainsi que le fonctionnement des mitochondries - mettre en évidence sur des animaux génétiquement modifiés les anomalies de ce métabolisme sous un régime normal et sous un régime gras - Etudier/décrire l'impact des délétions génétiques sur le fonctionnement des organes au cours du vieillissement - étudier les effets du régime alimentaire déséquilibré sur le long terme (vieillissement biologique). Le projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateurs: EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Ce projet aboutira à une avancée potentielle en connaissances scientifiques. Les bénéfices attendus: 1/ Dans le cadre des études de recherche fondamentale, il s'agira de: - Comprendre/décrire dans un organisme l'impact des invalidations génétiques de protéines, notamment mitochondriales impliquées dans la régulation du métabolisme énergétique, sur la physiopathologie du métabolisme glucidique et lipidique. - Comprendre/décrire l'activité métabolique des mitochondries, l'expression des gènes du métabolisme lipidique et glucidique et de régulation de la fonction mitochondriale, et les réactions métaboliques au sein des tissus génétiquement modifiés. - Comprendre l'impact d'une alimentation déséquilibrée sur le vieillissement des organes, - Comprendre l'impact du vieillissement sur le fonctionnement des organes, 2/ Dans le cadre de la recherche d'outils, cibles à visée thérapeutique pour un transfert chez l’homme: - Identifier des voies de signalisation et cibles thérapeutiques du métabolisme énergétique et lipidique, visant au développement de futurs médicaments.

Procédures

Dans le premier établissement, la moitié des animaux (souris) seront mis sous régime gras pendant 18 mois. Ils subiront, des pesées (7 fois, 30 sec), une injection (5 sec), un gavage (30 sec) et des prélèvements à 3 reprises (5 sec à 3 min), une mesure de la composition corporelle en matières grasses à 3 reprises (4min) et une mesure de la dépense énergétique où l’animal est hébergé seul (1 fois pendant 48h). Dans le second établissement, ils subiront jusqu’à 6 tests de comportements (durée 6min à 30min) afin d’évaluer l'anxiété, l’activité exploratoire, la force musculaire, la mémoire, les capacités sensorimotrices, et les capacités physiques de l’animal.

Impact sur les animaux

Les expérimentations prévues peuvent induire des nuisances ou effets indésirables sur les animaux. Le changement de régime alimentaire peut induire un stress à l'animal (degré modéré). La faim est une nuisance pouvant survenir lors de la mise à jeun des animaux (degré léger). La peur et le stress sont des nuisances qui peuvent survenir lors de la manipulation des animaux à l'occasion des prélèvements (degré léger à modéré), ou de leur isolement dans certaines procédures (degré léger). La peur et le stress peuvent aussi survenir lors la découverte de nouveaux environnements (degré léger), ou lors de l'administration d'un produit anesthésiant avant prélèvement (degré léger à modéré). D'autres nuisances sont la douleur à l'injection (degré modéré), lors des prélèvements (degré léger à modéré), ou à l'occasion de certains tests comportementaux (degré léger à modéré).

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort à des fins d’analyse et d’études histologiques.

Remplacement

Nos travaux visent à étudier à l'échelle du vivant, dans un tissu ou organe, les mécanismes biologiques qui favorisent le développement des maladies métaboliques En parallèle,des tests de culture cellulaire sont à l'étude pour étudier des mécanismes précis et limiter le nombre d'animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe est déterminé sur la base de nos études antérieures ou de la littérature correspondante. Dans ce contexte, le nombre d’animaux utilisé dans chaque groupe étudié sera suffisant pour réaliser les analyses statistiques. De plus, plusieurs données scientifiques pourront être obtenues avec un même animal ce qui réduira le nombre d'animaux dans le projet.

Raffinement

Pour optimiser la fiabilité des résultats, des mesures visant à réduire voire supprimer la douleur, le stress, et améliorer le bien-être des animaux sont mises en oeuvre : - les moyens pour limiter le stress aux animaux seront appliqués: avant les expériences, les animaux seront manipulés et habitués à l’expérimentateur afin de favoriser leur coopération dans les actes non invasifs et non douloureux. Ils seront acclimatés aux différentes conditions expérimentales (pièce, hébergement individuel, et différents expérimentateurs). Les expériences seront réalisées dans une pièce calme en présence d'un faible nombre d'expérimentateurs. - les expérimentateurs seront encadrés dans les protocoles par un sénior et rompus aux procédures expérimentales ce qui permet de limiter le stress et la douleur. - des anesthésiques et analgésiques seront utilisés dans les procédures en terminal. Un transporteur agréé pour le transport d'animaux sera réquisitionné. La durée du transport entre les établissements utilisateurs n’excèdera pas les 30 minutes. Les animaux seront transportés dans leur cage d'origine (enrichissement compris) afin de limiter le stress lié au transport. Des points limites (ou critères d’arrêt anticipé) de la procédure seront établis, - dans la mesure du possible et en fonction de la statistique, les animaux prévus dans les mesures invasives seront réduits, - des soins adéquats seront prévus avant, pendant et après les actes quand c'est nécessaire (application d’un désinfectant et d’une pommade cicatrisante en cas des blessures superficielles sur la peau) , - la mise en place de procédures de mise à mort quand c'est nécessaire.

Choix des espèces

La finalité du projet est d'identifier les effets de la mutation de protéines, notamment mitochondriales, impliquées dans la régulation du métabolisme énergétique et le vieillissement. Ainsi, il est indispensable de travailler sur l’animal entier pour comprendre le rôle de ces protéines. Le choix du modèle souris vient du fait que celui-ci offre de larges potentialités pour l'application des méthodes d'ingénierie génétique et d'étude expérimentale du comportement. Il est possible, grâce à ce modèle, d’invalider l’expression des protéines étudiées dans ce projet, et ainsi d'évaluer leur rôle. Nous disposons de lignées murines transgéniques sur ces protéines pour réaliser notre projet. Les procédures de notre protocole sont adaptées à la souris. Nous disposons de données scientifiques du métabolisme des lipides et des glucides sur ce modèle animal. Nous maîtrisons d'un point de vue scientifique l'état de l'art sur la physiopathologie de l'athérosclérose et de la maladie du foie (inflammation et stéatose) sur ce modèle animal. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à partir de l’âge de 8 semaines. Cet âge est classiquement utilisé pour démarrer le régime dans les études portant sur l'étude du métabolisme ou de l'athérosclérose. Les longues durées de régime sont classiquement utilisées pour étudier le développement de l'athérosclérose chez la souris et l'impact du régime alimentaire sur l'altération des fonctions au cours du vieillissement de l'animal. Dans les articles scientifiquement, le vieillissement chez la souris, est classiquement étudié chez des souris âgées de 12 à 18 mois.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
    • Système urogénital
Souris : 300
Souffrances
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Deux millimètres de queue coupés en dix secondes sur des souriceaux vigiles, sans anesthésie : 300 souris subissent ce prélèvement dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Celles dont le génotype ne correspond pas à celui recherché sont tuées, les autres partant vers un projet autorisé ou vers le maintien de la lignée, quand elles ne sont pas tuées elles aussi. Le porteur écrit que les méthodes non invasives testées n'ont pas donné de résultats exploitables et qualifie ce projet de "nécessaire". Aucune connaissance n'est produite ici, le prélèvement sert à trier un élevage et à fournir aux laboratoires des lots d'animaux homogènes.

Objectifs

Les animaux génétiquement modifiés constituent des modèles puissants pour étudier la fonction des gènes et comprendre leur rôle dans le cadre de projets scientifiques au bénéfice de la santé humaine et animale. Dans le cadre de certains projets scientifiques, des lignées d’animaux sont développées et élevées. Pour maintenir ces lignées et fournir des animaux adaptés à ces projets, il est donc important d’avoir un élevage adapté et des animaux dont les caractéristiques génétiques sont bien déterminées pour constituer des lots expérimentaux homogènes et maintenir une production régulière et adaptée aux besoins. Il n’est cependant pas toujours possible de réaliser des prélèvements de tissus selon des méthodes non invasives. L’objectif de ce projet est de présenter la méthode de prélèvement utilisée par notre équipe pour caractériser les souris génétiquement modifiées.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre une sélection des animaux d’intérêt et ainsi une optimisation de la gestion et de l’élevage des modèles animaux génétiquement modifiés qui seront mis à disposition des utilisateurs pour les projets scientifiques autorisés.

Procédures

Prélèvement unique de 2mm de l’extrémité de la queue sur animaux vigiles sous contention - Durée: 10 secondes par animal

Impact sur les animaux

Les nuisances engendrées sont le stress inhérent à la préhension et à la contention des animaux et la douleur lors du prélèvement du tissu.

Devenir

Les animaux au génotype non recherché seront mis à mort. Les animaux au génotype recherché seront : a/ Utilisés dans une procédure expérimentale d’un projet autorisé ; b/ Utilisés pour le maintien de la lignée ; c/ Mis à mort avec ou sans prélèvements post mortem.

Remplacement

A ce jour, les techniques de prélèvements de tissus non invasives que nous avons testées n'ont pas donné de résultats exploitables. Ce projet est nécessaire pour la production et la mise à disposition d’animaux modèles génétiquement modifiés utilisés dans le cadre d’une utilisation dans les projets scientifiques autorisés.

Réduction

L’enjeu et l’objectif majeur d’une réduction consiste à optimiser les élevages pour limiter la production du nombre d’animaux au strict nécessaire pour leur utilisation dans des projets scientifiques autorisés ou pour le maintien des lignées. Dans cette perspective plusieurs stratégies sont mises en œuvre : - Seules les lignées en cours d’utilisation dans des projets sont maintenues. Les autres sont conservées congelées. - Les lignées génétiquement modifiées sont maintenues sur des fonds génétiques homogènes de référence. - Les schémas d’accouplement sont adaptés pour limiter au maximum la génération d’animaux au génotype non pertinent ou la nécessité d’avoir à génotyper et donc d’avoir à effectuer des prélèvements sur les animaux (croisement entre individus de même génotype).

Raffinement

La méthode utilisée est éprouvée, précise, rapide et standardisée ce qui permet de minimiser les nuisances causées aux animaux par leur manipulation et par le prélèvement lui-même. Une fois le prélèvement réalisé, l’animal est remis dans sa cage et un suivi de la cicatrisation au point de prélèvement est assuré.

Choix des espèces

La souris est un mammifère qui présente de nombreuses similitudes biologiques, structurales et fonctionnelles avec l’être humain qui permettent de poser de nombreuses questions scientifiques en biologie fondamentale, environnementale, santé humaine et animale avec un degré élevé d’extrapolation à d’autres espèces, dont l’être humain. De nombreux outils moléculaires et génétiques ont été développés avec les rongeurs, et en particulier chez la souris, qui permettent de mieux comprendre les mécanismes de nombreuses pathologies (cancers, maladies neurodégénératives…). Les prélèvements de l’extrémité de la queue seront réalisés entre 10 et 21 jours après la naissance. En effet, durant cette période, l’extrémité distale de la queue est peu ossifiée et peu vascularisée, ce qui rend le prélèvement réalisable sans anesthésie car peu douloureux et avec des risques hémorragiques extrêmement réduits.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 4120
Souffrances
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Une chirurgie de l'artère carotide de trente minutes, cinq injections pour provoquer un diabète, dix jours de gavages ou d'injections d'inhibiteurs et jusqu'à huit semaines de régime gras : 4 120 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le projet cherche des cibles pour éviter qu'une nouvelle plaque d'athérome ne se forme après la pose d'un stent, en particulier chez les patients diabétiques. Le porteur ramène les atteintes à une douleur légère et de courte durée pour chaque piqûre, à une irritation pour le gavage et à une perte de poids légère après la chirurgie, alors que ce sont ces gestes cumulés qui fondent la gravité modérée déclarée pour les 4 120 animaux. Toutes sont tuées pour examiner la paroi de leurs artères et les dépôts de graisse qui s'y sont formés.

Objectifs

Les maladies cardiovasculaires restent la première cause de mortalité mondiale dont l’athérosclérose est la principales cause sous-jacente. L’athérosclérose est une maladie qui bouche artères. Elle débute dans l’enfance puis se développe de façon croissante, en fonction de l’âge, du mode de vie, ou de l’acquisition d’autres facteurs de risques comme le diabète, une augmentation du cholestérol circulant ou l’hypertension. La dysfonction endothéliale est la première étape de la pathologie et va favoriser l'infiltration de cholestérol et de cellules immunitaires dans la paroi vasculaire, formant ainsi un amas cellulaire et de graisse qui compose la plaque d'athérome. Cette plaque peut se rompre et entrainer des événements cardiovasculaires graves comme l’infarctus du myocarde. Le traitement de choix pour traiter une plaque d’athérome symptomatique est une approche de chirurgie interventionnelle qui consiste à poser un maillage métallique appelé "stent" pour re-ouvrir le vaisseau et favoriser la circulation sanguine. Certaines molécules qui recouvrent le stent entrainent un défaut de cicatrisation endothéliale conduisant à la mise en place d’une nouvelle plaque d’athérome : ce phenomène est appelé néoathérosclérose. De plus, les patients diabétiques ont un risque significativement supérieur de développer des complications post-angioplastie. Il est donc important de mieux connaître les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués au cours de ces complications post-angioplastie afin de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques pour améliorer la cicatrisation endothéliale et empêcher la néoathérosclérose. Plusieurs travaux de notre équipe ont déjà identifié des cibles pharmacologiques appartenant à une famille spécifique de protéines dans les pathologies artérielles et ces protéines pourraient présenter un intérêt thérapeutique intéressant dans ce contexte pathologique.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'identifier des nouvelles cibles thérapeutiques pertinentes et efficaces pour prévenir les complications post-angioplastie afin de diminuer le risque cardiovasculaire, notamment chez les patients diabétiques.

Procédures

Tout ou partie des animaux enrolés dans les procédures seront soumis: 1/différents régimes enrichis en gras ou cholestérol pendant 5, 6 ou 8 semaines 2/une chirurgie de l'artère carotide (durée: 30 min) 3/ des injections tous les jours pour induire un diabète (5 jours, 5 injections, durée: 30 sec) 4/ des injections ou des gavages d'inhibiteurs de cibles thérapeutiques (10 jours, 10 injections ou gavages, durée : 30 sec) 5/un prélèvement sanguin le jour de la mise à mort sur animal anesthésié ou animal vigile en fonction des voies de prélèvement (durée: 1 min)

Impact sur les animaux

La piqûre d’une aiguille pour injecter une molécule inductrice du diabète ou les différents inhibiteurs étudiés entraîne une douleur légère et de courte durée. L’injection de la molécule induisant le diabète peut induire une douleur légère de courte durée . L’introduction d’une sonde de gavage sur animal immobilisé par contention peut stresser les animaux et les irriter. La chirurgie peut entraîner une douleur post-opératoire. Une perte de poids légère peut survenir après la chirurgie. Le prélèvement sanguin réalisé sur animal vigile au moment de la mise à mort entraîne une douleur légère et de courte durée.

Devenir

A l'issu de chacune des procédures, les animaux seront mis à mort pour analyser par la structure de l'endothélium ou les dépôts lipidiques signant la présence d'une nouvelle plaque d'athérome qui s'est développée.

Remplacement

Notre équipe développe des modèles 2D et 3D de vaisseaux sanguins afin d’analyser et de modéliser les structures des artères, afin d’éviter d’avoir recours à des animaux quand cela est possible. Cependant, les processus de cicatrisation endothéliale et de néoathérosclérose sont des contextes pathologiques complexes faisant intervenir plusieurs types cellulaires de la paroi vasculaire, ainsi que des facteurs circulants. De ce fait, les mécanismes étudiés ne sont pas toujours modélisables in vitro, le recours aux modèles animaux est donc nécessaire et indispensable. De plus, dans notre contexte d’étude, une lésion endovasculaire in vivo est la seule approche expérimentale permettant de mimer l’angioplastie chez l’Homme.

Réduction

Le nombre d'animaux a été réduit au maximum, en respectant les exigences des publications, sans nuire aux objectifs du projet et en garantissant des analyses statistiques de qualité. Nous utiliserons des tests statistiques appropriés en fonction du design de chaque expérience. Par ailleurs, les expérimentations ont été optimisées de manière à regrouper les analyses des artères sur un même animal chaque fois que cela est possible. Des groupes de 20 animaux sont requis pour obtenir une distribution normale et compenser la variabilité entre individus. Le choix du groupe contrôle sera réfléchi afin de pouvoir le comparer à plusieurs groupes expérimentaux. Enfin, les tissus non prélevés chez l’animal pourront être récupérés par d’autres membres de l’équipe ou de l’institut pour optimiser la nécessité d’une mise à mort d’un animal.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes aux normes de la directive 2010/63/EU, avec un enrichissement approprié (igloo, bâtonnets de bois, coton, sizzle nest) et un statut sanitaire contrôlé tous les trimestres. Des méthodes alternatives à la préhension par la queue sont utilisées, les procédures de mise à mort sont réalisées sous anesthésie et analgésie. Quelle que soit la procédure utilisée, une observation des animaux en expérimentation est réalisée quotidiennement par du personnel compétent ayant un livret de compétence à jour et formé aux approches de chirurgie. L’état général de l’animal ou la possibilité qu'il ressente de la douleur est évalué quotidiennement. Toute altération du bien-être des animaux sera évalué en concertation avec la structure chargée du bien être des animaux et le vétérinaire référent pour déterminer les soins ou l'action à appliquer pour réduire le stress, l'angoisse ou la souffrance animale.

Choix des espèces

La souris est le seul modèle expérimental pour lequel il existe des animaux génétiquement modifiés pour les différentes cibles étudiées dans ce projet et permettant de récapituler de façon induite par un régime ou spontanée le développement de l'athérosclérose. De plus cette espèce de rongeur a des propriétés zootechniques (petite taille, un cycle de reproduction court permettant rapidement d’obtenir des générations successives pour les études à long terme) autorisant une mise en oeuvre des protocoles expérimentaux de recherche facilitée et maîtrisée par notre équipe de recherche. Cette espèce présente également des paramètres physiologiques prochesde l’Homme, la plaçant comme un organisme-modèle de choix pour l'étude des pathologies cardiovasculaires. Les animaux enrôlés dans ce projet seront âgés de 7 à 12 semaines. Il est nécessaire d’utiliser des animaux adultes avec un système vasculaire mature.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 654
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Une stimulation électrique du cœur qui peut déclencher une fibrillation ventriculaire et tuer l'animal sur la table : 654 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Leurs mères reçoivent du tamoxifène par voie orale juste avant la mise bas, produit qui peut provoquer une fausse route ou déclencher l'accouchement, et les nouveau-nés en reçoivent une injection au deuxième jour, avant un tatouage à dix jours et une biopsie de la queue. Le projet vise à comprendre comment un défaut des fibres de Purkinje, 2 % de la masse du cœur, déclenche les arythmies mortelles chez l'humain. Le porteur retient la souris pour sa petite taille, sa facilité de contention, sa gestation de dix-neuf à vingt et un jours et ses portées de six à quinze petits.

Objectifs

Ce projet se déroule sur 2 établissements EU1 et EU2. La mort subite cardiaque due aux arythmies cardiaques représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de maladies cardiaques (cardiomyopathies). Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cellules cardiaques spécialisées appelés fibres de Purkinje. Ces fibres forment un réseau de conduction électrique rapide assurant la contraction coordonnée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du cœur (2% de la masse du cœur), plusieurs études suggèrent que des dysfonctionnements au niveau de ces fibres jouent un rôle important dans les arythmies cardiaques et la mort subite chez l’Homme. L’objectif principal de ce projet est d’élucider comment ces dysfonctionnements peuvent provoquer des arythmies cardiaques. Notre hypothèse est que des perturbations de la structure ou de la fonction des fibres de Purkinje dans certaines formes de maladies cardiaques (cardiomyopathies) représentent un facteur de risque élevé de mort subite. Pour cela nous allons étudier la structure et l’activité électrique de fibres de Purkinje des modèles de cardiomyopathies chez la souris. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris modifiés génétiquement avec une dysfonction des fibres de Purkinje, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent associées à des arythmies.

Bénéfices attendus

La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du cœur et son étude chez l’Homme est limitée à des mesures invasives et indirectes. L’utilisation de souris transgéniques, chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable, est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies.

Procédures

La première intervention consiste au traitement des souris gestantes, juste avant la naissance et par voie orale avec une molécule qui induit les cardiomyopathies chez la descendance (durée : moins d’une minute). La descendance issue de ces mères gestantes recevra une injection du même traitement au 2ème jour après la naissance (durée : moins d’une minute), une identification par tatouage digital à 10 jours (durée : moins d’une minute), une biopsie de la queue pour le génotypage (identification de la variation génétique) (durée : moins d’une minute). Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU1/2 Ces animaux seront sous anesthésie générale, et leur activité électrique sera analysée au niveau du cœur entier par électrocardiogramme (ECG), au niveau tissulaire par stimulation cardiaque, et au niveau structurel par IRM. Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU2/2.

Impact sur les animaux

Les animaux présentant les points limites suivants seront euthanasiés par dislocation cervicale : L’administration par voie orale du tamoxifène peut provoquer un stress à l’animal et provoquer la mise-bas des femelles gestantes. De plus, au moment du traitement par voie orale, le tamoxifène peut également suivre une fausse route. Chez les nouveau-nés, l’injection de tamoxifène peut provoquer un retard de croissance. L’anesthésie générale peut entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation cardiaque pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.

Devenir

Tous les animaux utilisés dans ce projet seront euthanasié suite à la fin de fertilité ou bien afin d’effectuer des analyses ex vivo.

Remplacement

Pour le moment, les études sur cellules, organes artificielles ou par modélisation informatique ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure et fonction complexe des fibres de Purkinje. Cependant, les résultats obtenus pourront enrichir de futurs modèles mathématiques des fibres pour la réalisation de simulation virtuelle de la fonction cardiaque et des arythmies.

Réduction

Les animaux subiront le maximum de procédures possibles (sous anesthésie générale) afin d’obtenir le maximum de données sur un minimum de d’animaux. Dès que les résultats auront une puissance statistique minimale pour être exploités, la production de souris sera arrêtée.

Raffinement

Les mesures de raffinement sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adaptés) et seront manipulés par des personnes compétentes et formées. L’état des animaux sera contrôlé quotidiennement afin d’éviter toute souffrance. Les animaux seront anesthésiés quand nécessaire et des points limites sont déterminés afin d’utiliser une méthode analgésique ou bien d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : -animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner -modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), -6 à 15 souriceaux par portée -modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99 pourcents d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en termes de manipulation génétique. Les stades de développement utilisés dans ce projet sont les suivants : -Souris adultes : des souris génitrices qui permettront le maintien de la lignée de souris transgéniques (à partir 6-8 semaines jusqu’à 24 semaines) et la descendance à partir du 3ème jour jusqu’à 6 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Souris : 466
Souffrances
▲ -
▲ 180
▲ 286
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 466

Toutes tuées à l'issue pour un prélèvement d'organes, 466 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Élevées avec une flore intestinale définie ou dépourvues de tout micro-organisme, elles reçoivent pendant cinq semaines un régime appauvri en protéines et en graisses, censé reproduire la sous-nutrition infantile et permettre de suivre l'évolution des bactéries de leur intestin. Le porteur affirme que ce régime n'induit ni sensation de faim ni phénotype délétère et que le projet ne devrait entraîner que des nuisances modérées. Les effectifs annoncés se recoupent sans être rapportés au total, 180 souris gavées deux fois, 250 saignées juste avant la mise à mort, 160 mesurées sous anesthésie, 90 contenues pour mesurer leur composition corporelle et 36 isolées en cage métabolique.

Objectifs

La période de croissance juvénile, s'étendant de la naissance à la maturation sexuelle, représente une phase cruciale dans la vie des animaux, marquée par des interactions complexes entre l'hôte, sa nutrition et les bactéries de sa flore intestinale (microbiote). La sous-nutrition infantile reste un défi majeur à l'échelle mondiale, et celle-ci conduit à des altérations significatives de la flore intestinale des individus malnutris. Par ailleurs, des travaux de recherche ont démontré qu'une intervention probiotique, consistant en l'administration de micro-organismes vivants en quantités adéquates, peut partiellement atténuer les phénotypes néfastes associés à la sous-nutrition chez un modèle préclinique de rongeur. Notre objectif est d'utiliser divers modèles de souris présentant une flore intestinale définie, composée de bactéries rigoureusement caractérisées, afin d'explorer les interactions entre l'hôte, son microbiote, et les relations au sein de cette dernière au cours de la croissance juvénile dans un contexte de dénutrition. Pour ce faire, nous envisageons d'implanter différentes populations bactériennes dans des souris « stériles », dépourvues de tout micro-organismes et de comparer la dynamique de croissance de ces animaux nourris avec un régime appauvri en protéines et en graisses par rapport à des animaux ayant un régime normal. Dans un second temps, nous souhaitons caractériser l'évolution génétique de ces souches au cours d'un tel challenge nutritionnel. Ces expérimentations visent à approfondir notre compréhension des mécanismes sous-jacents permettant à la flore intestinale et à la nutrition d'influer conjointement sur la croissance juvénile des animaux.

Bénéfices attendus

Chez l'homme, 155 millions d'enfants sont aujourd'hui victimes de malnutrition dans le monde et la sous-nutrition chronique au stade juvénile entraîne un retard de croissance sévère et des séquelles physiologiques à long terme qui ne peuvent être corrigées par les stratégies classiques de renutrition. Des études récentes, ont établi que des composants de la flore intestinale peuvent modifier la trajectoire de croissance des animaux. Cependant, malgré les progrès récents dans l'étude des relations complexes entre la nutrition, la croissance et les microbes intestinaux, les mécanismes moléculaires à l'origine de ces bénéfices médiés par la flore bactérienne sur un hôte mammifère restent mal compris. Ici, en utilisant de nouveaux modèles de souris à flore définie, nous nous proposons d’étudier comment les constituants et les activités de la flore intestinale, associés à la nutrition, influencent la croissance juvénile. Au-delà de l'impératif d'améliorer la nutrition mondiale pour prévenir la dénutrition, concevoir des stratégies d'intervention pour remédier à ceux qui souffrent déjà de dénutrition est également un impératif urgent. Ce projet s'attaque à ce problème important et nous pensons que notre travail contribuera à l'élucidation des mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'interaction hôte-microbes en relation avec la dénutrition.

Procédures

Dans le cadre de ce projet : - 180 souris seront gavées à l’aide d’une sonde 2 fois à 48h d’intervalle. Ce geste prend une trentaine de seconde. - 268 souris seront soumise à un régime nutritionnel faible en protéines et en graisses pendant 5 semaines au maximum. Ce régime n’induit pas de sensation de faim (isocalorique d’un régime normal), ni de phénotype délétère.- Sous anesthésie générale, 160 souris auront leur taille mesurée en début et en fin de procédure sous anesthésie générale ce qui prend moins de 2 minutes et subiront deux prélevement sanguin à 15 jours d’intervalle. Ce prélevement prend de l'ordre d'une minute - 250 souris subiront un prélèvement de sang juste avant la mise à mort. - 304 souris seront pesées chaque semaine pendant 5 semaines au maximum ce qui prend environ une minute - 90 souris subiront une contention de 2 minutes maximum afin de mesurer leur composition corporelle - 36 souris seront placées seules dans une cage adaptée pour mesurer leurs dépenses énergétiques.

Impact sur les animaux

Ce projet ne devrait entraîner que des nuisances modérées sur les animaux : Le gavages des animaux ne devrait entrainer qu'un léger stress lié à la contention et un inconfort mineur lors du gavage. La mesure de la taille des animaux à P21 et P56 et les prélèvements sanguinss n'induiront qu'un léger stress lors de l'induction de l'anesthesie. Les pesées induiront un leger stress associé à la contention de l'animal afin de déterminer son identification. La contention pour analyse de la masse corporelle des animaux induira également un stress modéré : le temps de contention associé à la mesure est au maximum de 2 minutes Le stress associé à l'isolement des animaux en cages métaboliques restera modéré et limité au strict necessaire.

Devenir

L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements d'organes après mise à mort.

Remplacement

Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme et de sa flore à l'ingestion de divers régimes alimentaires ce qui nécessite une étude chez l’animal. Aucun modèle in vitro ne permet de reproduire la complexité d'un organisme dans son entier et des interactions avec sa flore dans un contexte de malnutrition. C'est pourquoi cette étude nécessite d’expérimenter sur l’animal.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus, tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle des paramètres. Dans une optique de réduction, nous allons prélever en fin de procédure, après mise à mort, l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser mais sur lesquels nous n’avons pas prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures. Dans la mesure du possible, les anciens reproducteurs seront utilisés dans le cadre d’autres projets ou mis à mort pour collecter des organes.

Raffinement

Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de ce projet expérimental, la croissance en poids sera mesurée individuellement chaque semaine afin d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. Les animaux seront identifiés en début de procédure afin de permettre un suivi individuel de ces paramètres. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement, et la nourriture sera mise directement dans la litière au début de la procédure expérimentale afin de faciliter l’accès aux souriceaux qui viendront d’être sevrés. Les prélèvements sanguins se feront sous anesthésie gazeuse suivi d’un point de compression jusqu’à l’hémostase complète. Tout au long des expériences, à l’exception des mesures de dépense énergétique, les animaux seront maintenus en groupes sociaux d’au moins deux individus. L’atteinte des points limites entraînerait alors la mise à mort des individus concernés. Le challenge nutritionnel réalisé a déjà été pratiqué au laboratoire et ne devrait pas apporter de souffrance animale. La contention lors la mesure de la composition corporelle est limitée au strict minimum. L'analyse du métabolisme se fera dans une cage comportant des enrichissements (morceau de bois, tube en plastique) n'interférant pas avec l'analyse.

Choix des espèces

La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin d’étudier la flore dans une étude nutritionnelle. Pour l’élevage, les animaux doivent être matures sexuellement c’est pourquoi l’inoculation de la flore intestinale des animaux se fait à 8 semaines de manière à pouvoir accoupler les animaux vers 10 semaines. Pour les expériences les animaux utilisés seront suivis tout au long du challenge nutritionnel du sevrage à l'âge de 21 jours jusqu'à l'âge de 56 jours. L'objectif du projet est d'étudier les interactions entre l’hôte et son microbiote pendant la période juvénile. Pour cela, les animaux doivent être inclus dans la procédure dès le sevrage, qui est une période clé de la croissance de l’animal.

  • Enseignement supérieur
Souris : 115
Souffrances
▲ -
▲ 60
▲ 55
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 115

Trois injections d'un vaccin sous la peau, une par semaine pendant trois semaines, puis la mise à mort par dislocation cervicale et la dissection : 115 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, pour un travail pratique d'immunologie. Le porteur indique que l'injection provoque une masse au flanc droit et une inflammation d'environ vingt-quatre heures, sans altération attendue de l'état général. Les compétences visées sont la contention, la préparation du vaccin, l'injection sous la peau, puis le repérage et le prélèvement de la rate et des ganglions. La dislocation cervicale est annoncée comme une connaissance théorique, non pratiquée par les étudiants, et l'effectif est fixé à une souris par binôme.

Objectifs

L’objectif du projet est pédagogique. Ces travaux pratiques d’immunologie couvrent deux objectifs. 1.Les étudiants apprennent à induire une réponse vaccinale chez la souris par injection sous-cutanée. Dans cet objectif ils pourront accroitre leur technique d’expérimentation animale sur la contention et l’injection sous-cutanée. 2. Les étudiants apprennent à disséquer les souris de manière à identifier et prélever les organes lymphoïdes secondaires (rate et ganglions).

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est de transmettre un savoir théorique et pratique aux étudiants dans le domaine de l’immunologie, de la réponse vaccinale, des techniques biologiques et des bonnes pratiques en expérimentation animale. Voici les compétences en lien avec l’expérimentation animale qui seront acquises par les étudiants à l’issue de ce projet : - Contention des souris - Préparation d’un vaccin et technique d’injection sous-cutanée - Connaissance théorique sur la mise à mort par dislocation cervicale (non pratiquée par l’étudiant) - Connaissance de l’anatomie du système immunitaire chez la souris - Dissection et prélèvement des organes lymphoïdes secondaires (rate et ganglions)

Procédures

Injection sous cutanée du vaccin ou de la solution témoins : 3 injections par animal (1/semaine sur 3 semaines) - Durée de l’injection : 15 secondes

Impact sur les animaux

L’injection du vaccin en sous-cutanée génère une petite masse au niveau du flanc droit qui s’estompe dans les 4 heures qui suivent l’injection. Pour les souris vaccinées, le tampon dans lequel est injecté le vaccin contient une molécule (CpG) qui génère une inflammation sur le site d’injection durant les 24 heures qui suivent l’administration. L’administration du vaccin peut donc provoquer une gêne légère et une douleur légère. Elle ne génère cependant pas de nécrose cutanée. Aucune altération de l’état général n’est attendue.

Devenir

Toutes les souris de ce projet seront mises à mort au moment de l’analyse de la réponse immunitaire une semaine après la fin de la procédure de vaccination.

Remplacement

L’étude de la réponse immunitaire post-vaccinale est complexe et implique des mécanismes et des interactions cellulaires que l’on ne peut étudier que dans un organisme vivant. En conséquence, l’évaluation d’un vaccin doit être réalisée sur les organismes vivants. Les étudiants de 3° année de BUT-GB-BMB (BUT3) sont destinés à des métiers de techniciens ou d’assistant ingénieurs en biologie et seront amenés à travailler dans des structures académiques ou privés dans les domaines de l’immunologie et/ou de la cancérologie. Ces domaines nécessitent des compétences poussées en expérimentation animale ce qui justifie la formation des étudiants de BUT3 dans ce domaine.

Réduction

Nous limiterons le nombre de souris à une par binôme. C’est un nombre minimum pour garantir l’apprentissage des bons gestes de contention, d’injection sous-cutanée et de dissection. Une analyse statistique sera possible en mettant en commun l’ensemble des données du groupe d’étudiants. Par ailleurs, en utilisant des données disponibles de la littérature scientifique intégrant des données d’expérimentation animale autres que celles obtenues dans le TP (effet sur la croissance des tumeurs, sur la survie des souris, sur des paramètres de la réponse immunitaire), nous pourrons aider les étudiants à interpréter, à critiquer leurs résultats et imaginer des perspectives à leur travail dans le contexte scientifique actuel.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions qui répondent à leurs besoins (groupes, environnement enrichi) et seront habitués aux techniques de préhension par les responsables de l’animalerie de l’IUT. Les animaux seront suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Contrairement à d’autres produits existants, l’adjuvant utilisé n’est pas toxique pour les souris et la solution injectée n’induit pas de douleur à l’animal. Ces modifications de la composition du vaccin ne modifient en rien l’efficacité de celui-ci (données sur cette formulation connues dans la littérature).

Choix des espèces

Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme dans un contexte de vaccination. Des données sur la vaccination chez la souris avec le peptide RIOK1 existe dans la littérature, ce qui permettra d’utiliser ce modèle en tenant compte de la règle des 3R. Les outils d’analyses ex vivo chez la souris sont maitrisés par l’équipe encadrante. Par ailleurs, les outils (anticorps) permettant l’analyse et la déplétion des populations immunitaires sont aussi très nombreux chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 900
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 900
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 900

Tuées à la fin des procédures pour prélèvement de tissus, 900 souris au maximum vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles enchaînent des tests comportementaux quatre à sept jours par semaine pendant six semaines, dont un test de coordination, un test de motivation, un test d'addiction avec jusqu'à dix injections de drogues, et un apprentissage par récompense obtenu en réduisant leur ration pendant dix-huit jours jusqu'à 15 % de perte de poids. Une partie est hébergée seule pendant quatre semaines, et les souris qui servent de partenaires dans le test de sociabilité peuvent être agressées et blessées par les souris mutantes. Le porteur annonce huit à dix animaux par groupe comme effectif minimal, sans détailler comment ces groupes conduisent au total de 900.

Objectifs

Nous étudions une maladie rare et invalidante avec des troubles du mouvement. Cette maladie est due à des mutations d’un gène exprimé dans une région du cerveau qui contrôle l’exécution des mouvements. Ces mutations pourraient changer le fonctionnement de cette région du cerveau et donc perturber l’exécution du mouvement. Toutefois, cette maladie fait l’objet de peu d’études. Un modèle animal porteur d’une des mutations impliquées dans la maladie humaine a été développé et a permis de montrer que la mutation affecte l’activité dans le cerveau des animaux mutés qui, de plus, ne peuvent pas exécuter certains mouvements complexes. Cependant, les résultats des tests de comportement réalisés dépendent de différents facteurs (coordination, endurance, motivation…) et la région du cerveau concernée est aussi impliquée dans la motivation et d’autres comportements en dehors des mouvements. Les patients présentent d’ailleurs d’autres troubles que ceux affectant leurs mouvements, encore mal documentés, qui pourraient résulter d’un dysfonctionnement de cette région du cerveau en raison de la mutation génétique. L’objectif de ce projet sera donc d’explorer chez ce modèle de souris génétiquement modifiées, avec des tests plus spécifiques, les conséquences de cette mutation sur différents comportements (mouvements, motivation, cognition…), afin de mieux comprendre les perturbations du fonctionnement du système nerveux entrainées par la mutation.

Bénéfices attendus

Les bénéfices seront scientifiques et thérapeutiques. Les troubles du mouvement étudiés ici sont une maladie rare faisant partie d’un ensemble de maladies du mouvement dont les causes sont des perturbations du fonctionnement d’une région du cerveau impliquée dans l’exécution des mouvements. Ces perturbations, plus ou moins sévères, altèrent la qualité de vie des patients et s’accompagnent parfois de troubles psychomoteurs, développementaux, psychiatriques ou cognitifs. Ce projet pourrait donc permettre de mieux comprendre comment cette mutation induit des troubles moteurs ou non moteurs. A ce jour, de nombreux traitements de cette maladie ont été testés avec un bénéfice limité. Le traitement médicamenteux le plus efficace montre un bénéfice variable selon les patients, allant d’une franche amélioration pour une majorité d’entre eux, à une aggravation des symptômes pour certains. Un traitement invasif est également possible mais est envisagé seulement dans les cas les plus graves. Le modèle animal utilisé dans ce projet, avec le complément de caractérisation obtenu grâce à nos travaux, pourrait permettre de tester d’autres traitements médicamenteux pour traiter l’ensemble des troubles observés. A court terme, nous espérons donc que le projet fera progresser les connaissances sur le fonctionnement de cette région du cerveau, sur le lien entre la mutation et les symptômes des patients, et plus généralement sur les causes de plusieurs maladies du mouvement. A plus long terme, les résultats récoltés pourraient permettre de développer de nouvelles thérapies pour cette maladie, et d’en faire profiter l’ensemble des maladies du mouvement altérant les mécanismes dans lesquels le gène muté joue un rôle pour le fonctionnement du cerveau.

Procédures

Les animaux participeront à des tests comportementaux pendant 4 à 7 jours par semaine répartis sur 6 semaines max, visant à évaluer la motricité, l’anxiété, la sociabilité, la motivation, l’apprentissage ou l’addiction. Une partie des animaux commencera par un test de coordination motrice et équilibre (5 jours, 5 essais max par jour de 5min). Puis ils feront un test de motivation (1 jour, 1 essai de 5min). Puis une partie d’entre eux réalisera un test évaluant l’addiction, où ils recevront des injections intrapéritonéales de substances (max 10 injections au total par animal vigile, soit 2 injections par jour pendant 5 jours, d’une durée de quelques secondes par injection). Les autres animaux seront hébergés seuls pendant 4 semaines max pour réaliser un test de motivation, d’endurance et de motricité pendant 4 nuits consécutives, puis un test d’apprentissage par la récompense (10min par essai pendant 4 jours pour habituation, 30min par essai pendant 8 jours pour entrainement puis 1 essai de 60min pour évaluation), où pour obtenir une motivation optimale à chercher la récompense alimentaire, leur apport alimentaire en cage sera réduit (18 jours max). L’autre partie des animaux commencera par un test d’anxiété (1 jour, 1 essai de 10min), puis un test évaluant la démarche, l’équilibre et la coordination (4 jours, 3 essais max par jour de 2min). Ils feront ensuite un test pour évaluer leur sensibilité à l’effort (2 jours, 1 essais de 10min le 1er jour et 8 essais de 2min, le 2e jour), puis seront évalués sur leur sensibilité à la nouveauté (3 jours, dont 1 essai de 30min le 1erjour, de 10min le 2e jour et 2 essais de 5min le 3e jour). Par la suite, les animaux réaliseront un test évaluant leur motricité fine au cours duquel, la nourriture leur sera retirée la veille du test (jeûne de moins de 16 h) afin d’optimiser leur motivation à consommer un capellini (6 jours, 1 essai par jour de 10min pendant l’habituation ou plus lors de l’évaluation). A l’issue de ce test, les animaux auront une semaine de pause, puis seront hébergés seuls pendant 1 semaine pour tester leur capacité individuelle à préparer un nid. Enfin, ils passeront un test évaluant l’équilibre et la coordination (2 jours, 3 essais par jour de 2min), puis un test d’interaction sociale (2 jours, 1 essai par jour de 20min). En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses.

Impact sur les animaux

Une mise à jeun sera réalisée sur une durée courte (inférieure à 16h) impliquant un stress, une sensation de faim et un risque de légère perte de poids associée. Une restriction alimentaire sera réalisée sur 18 jours générant un stress, une sensation de faim et une perte de poids (stabilisée à 15 pourcents de perte du poids initial). L’hébergement individuel des animaux à certaines étapes sera associé à un stress. Les injections génèreront un stress et une brève et légère douleur au point d’injection. Les drogues utilisées entraineront une augmentation de locomotion ou d’activité. Les tests comportementaux effectués pourraient induire un stress. Les souris utilisées dans le test évaluant la sociabilité seront susceptibles de se faire agresser par les souris à étudier, impliquant un stress et un risque de blessures.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux seront euthanasiés pour permettre les analyses scientifiques par prélèvements de tissus.

Remplacement

Notre projet propose d’étudier les mécanismes et les conséquences d’une mutation d’un gène impliqué dans une maladie humaine touchant les circuits moteurs, les circuits de la récompense, l’apprentissage, l’addiction, la motivation, la sociabilité, la sensibilité à la nouveauté et l’anxiété. Des études in vitro ont déjà été menées pour étudier l’effet de la mutation sur la protéine correspondant au gène muté chez les patients. Cela a permis de démontrer une activité trop importante de cette protéine mutée en réponse à une stimulation dans une lignée de cellules humaines en culture, par rapport à la protéine non mutée. Une modélisation de la structure de cette protéine a permis d’identifier la position de la mutation dans la protéine et de proposer un mécanisme pour expliquer la modification d’activité de la protéine mutée. L’ensemble de ces études soutient donc l’importance de pouvoir étudier les effets de la mutation dans la région du cerveau où ce gène est exprimé en observant les conséquences comportementales de la perturbation de l’activité de la protéine directement dans les tissus où elle est présente. Cette région du cerveau est à la fois impliquée dans le contrôle des mouvements volontaires, l’apprentissage par la récompense, mais aussi dans d’autres fonctions psycho-cognitives (Ex : sociabilité, anxiété, etc…) par ses interactions avec d’autres structures du système nerveux. Le fonctionnement de ce réseau de régions ne peut, à ce jour, pas être reproduit ni modélisé par des modèles de cellules en culture ou par outil informatique. Le projet nécessite donc des approches intégrées sur animal entier et ne peut se faire qu'à l'aide d'études comportementales chez l'animal. Il existe une lignée de souris génétiquement modifiées avec une mutation du gène trouvée fréquemment chez les patients, qui constitue donc un modèle pertinent pour cette étude. D'une façon générale, nous nous efforçons continuellement d'évaluer nos approches et d’adapter nos expériences pour réduire l’utilisation des modèles in vivo autant que possible.

Réduction

Nous chercherons à réduire le plus possible la variabilité expérimentale par des protocoles expérimentaux rigoureux et par l’utilisation de groupes d’animaux les plus stables possibles en termes de génétique et d’hébergement. De plus, les groupes de souris de lignée modèle de la maladie d’intérêt seront issus des mêmes portées dans la mesure du possible et l’élevage des souris sera piloté pour produire les nombres d’animaux strictement nécessaires aux expériences. Le nombre total d'animaux impliqués sera de maximum 900 pour l'ensemble des procédures. Les expériences ne seront réalisées que 2 fois pour confirmation, afin de limiter le nombre d'animaux, une 3ème occurrence ne sera réalisée qu'en cas de résultats incohérents ou contradictoires afin de permettre de conclure. La taille des groupes d’animaux expérimentaux est estimée en se basant sur des travaux précédents, défini comme le nombre minimum nécessaire pour mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 8 à 10 animaux par groupe seront nécessaires pour dégager des effets statistiquement significatifs dans les réponses que nous proposons de tester. Les résultats obtenus seront analysés avec des méthodes statistiques rigoureuses et éprouvées.

Raffinement

Pour toute cette étude, les conditions d'hébergement et les protocoles expérimentaux utilisés ont été optimisés pour exposer les animaux au minimum de douleur et d'inconfort possible. Pendant les procédures, en complément de la surveillance quotidienne, ils seront observés et manipulés au moins 4 fois dans une semaine et une pesée sera effectuée entre une fois par jour et une fois par semaine. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la règlementation en vigueur pour l’espèce à l’exception des étapes spécifiques au cours desquelles ils devront être hébergés individuellement, ou être soumis à une restriction alimentaire. Lors de ces étapes précises nous surveillerons les animaux de manière spécifique au moins 4 fois par semaine afin de détecter tout signe de détresse chez les animaux. Lorsque cela sera compatible avec notre procédure nous apporterons également un enrichissement supplémentaire. Nous évaluerons les signes de douleurs ou détresse au minimum 1 fois par semaine et pour chaque procédure des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale. Les animaux seront également observés quotidiennement tout au long du projet ; en cas d’anomalie, celle-ci est déclarée à la structure chargée du bien-être animal et au vétérinaire qui apporteront conseils et recommandations pour mettre en place une prise en charge adaptée de l’animal. Dans la procédure nécessitant des injections répétées de substances, nous changerons si nécessaire la zone d’injection. De plus, avant chaque injection nous nous assurerons que la zone soit saine et sans lésion apparente. Nous vérifierons également le bon état général de l’animal lors de la réalisation des tests afin de détecter tout effet secondaire à l’administration de drogue. Pour réduire le stress lors des tests comportementaux, les souris seront manipulées 5min par jour pendant au moins 5 jours avant le début des tests, elles seront également placées au moins 30min avant le test comportemental dans la pièce d’expérimentation et une phase d’habituation au matériel utilisé lors des tests sera prévue. Lors de l’euthanasie médicamenteuse nous administrerons à l’animal un sédatif au préalable, afin d’éviter tout stress ou douleur lors de l’injection de l’euthanasiant.

Choix des espèces

Dans le projet, la souris sera utilisée. Il s’agit du modèle le plus utilisé pour modéliser les maladies humaines du mouvement. La souris, ayant des mouvements coordonnés des pattes, constitue un modèle d'étude du mouvement pertinent, notamment pour l’étude de comportements moteurs élaborés et de mouvements anormaux. De nombreux tests comportementaux nécessaires pour cette étude sont développés chez la souris. De plus, elle est très utilisée pour les études de récompense, addiction, anxiété dont les protocoles sont bien définis. Enfin, la région du cerveau dans laquelle le gène muté est exprimé comporte une organisation anatomo-fonctionnelle proche entre la souris et les primates non humains et humains, faisant ainsi de la souris un modèle particulièrement utile à l'étude de cette maladie. Les expériences ont lieu chez des animaux adultes âgés de 6 à 22 semaines, afin de ne pas interagir avec les phénomènes développementaux. De plus, les tests expérimentaux utilisés sont tous adaptés à des souris adultes avec des capacités motrices bien caractérisées.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 110
Souffrances
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▲ 85
▲ 25
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Devenir
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 110

Injectées dans la veine de la queue en état vigile, dans une boîte de contention, 85 souris reçoivent une dose unique d'un composé, tandis que 25 autres, porteuses d'un cathéter dans la veine jugulaire, en reçoivent matin et soir pendant quatre jours. Ces 110 souris subissent des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, avec un risque de lésions et d'inflammation au point d'injection. L'objet est de vérifier si deux composés bloquant l'action d'un peptide franchissent la barrière entre le sang et le cerveau, étape que le porteur qualifie d'"impérative" avant d'envisager un usage contre la maladie d'Alzheimer. Toutes sont tuées pour prélever cerveau, foie, reins et sang, et y doser le composé.

Objectifs

L'objectif de cette étude est de faire une première analyse préclinique pour optimiser la livraison de composés thérapeutiques dans le cerveau chez la souris. Deux composés ont été sélectionnés en amont comme bloquant l'action d'un peptide sécrété naturellement dans le cerveau en condition physiologique. Une étude scientifique a montré un impact direct de ce peptide sur la régulation de l'activité des synapses (points de connexion entre les neurones). De plus, des données obtenues par l'équipe montrent qu'une augmentation anormale des niveaux de ce peptide dans le cerveau de patients atteints de la maladie d'Alzheimer pourrait contribuer à la perte d'activité des synapses et de la mémoire, symptômes typiques de cette maladie. Enfin, il est possible que ce peptide soit impliqué dans d'autres maladies neurologiques comme la schizophrénie. Afin de prévenir cette action néfaste, nous avons criblé une banque de composés afin de bloquer son action à la synapse. Il est impératif aujourd'hui d'évaluer la capacité de ces composés à entrer dans le cerveau pour confirmer leur potentiel thérapeutique. Ce projet s'engagera à répondre aux questions scientifiques suivantes : 1. Déterminer si ces composés parviennent à traverser la barrière hémato-encéphalique avec succès. 2. Définir les doses et les temps de stabilité de ces composés après injection. 3. Analyser la dose et le temps de stabilité pour un traitement chronique (jusqu'à un maximum de 4 jours).

Bénéfices attendus

Dans le monde, on estime qu'il y a environ 50 millions de personnes atteintes de démence, dont la maladie d'Alzheimer est la forme la plus courante. Cette maladie impacte un tiers des personnes de plus de 80 ans. Ces chiffres sont cependant en augmentation en raison du vieillissement de la population. Il n'y a pour l'instant aucune solution thérapeutique permettant de soigner ces patients. Trouver de nouvelles solutions thérapeutiques est donc une priorité absolue de santé publique. Notre groupe se concentre sur un nouveau peptide associé à la maladie d'Alzheimer, mais aussi possiblement à d'autres maladies neurologiques (schizophrénie…), comme nouvelle cible thérapeutique. Les analyses de pharmacocinétique prévues dans ce projet vont être essentielles pour confirmer la livraison au cerveau des composés bloquant l'action du peptide étudié, et donc renforcer leur potentiel thérapeutique. Ces données précliniques seront précieuses en vue d'une application thérapeutique future chez l'homme.

Procédures

Des souris vigiles seront soumises à une seule administration aiguë d'un composé par injection intraveineuse au niveau de la queue (85 souris, 5 minutes de manipulation). Un autre groupe de 25 souris avec un cathéter placé au niveau de la veine jugulaire sera soumis à l'administration du composé le matin et le soir via le cathéter sur un maximum de 4 jours.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une injection en intraveineuse à la veine caudale de la queue dans une boite à contention ce qui peut entrainer un stress et un inconfort ainsi que des lésions ou de l’inflammation sur le site d’injection. Une nuisance légère dûe à la contention de l'animal lors des injections via le cathéter est attendue.

Devenir

À la fin du traitement, nous procéderons à la mise à mort de l'animal et au prélèvement de ses organes (le cerveau, le foie, les reins, le sang) afin d'évaluer la concentration des composés injectés ainsi que ses caractéristiques pharmacocinétiques et sa capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique.

Remplacement

Pour compléter les études in vitro et ex vivo précédemment réalisées dans notre laboratoire sur des neurones de souris, il est désormais nécessaire d'utiliser ce même modèle comme modèle animal. En effet, la souris est idéalement adaptée pour des analyses de pharmacocinétique, notamment pour une livraison dans le cerveau avec une barrière hématoencéphalique intacte. Malheureusement, pour ce type d'analyse pharmacocinétique, il est impossible de recourir à des méthodes alternatives pour remplacer l'utilisation d'animaux ou pour opter pour des animaux moins sensibles. Bien qu'il existe des modèles ex vivo dédiés à l'étude du passage de la barrière hémato-encephalique, ce type d'analyse de pharmacocinétique chez l'animal vivant est nécessaire comme pré-requis avant transfert de l'utilisation de ces composées chez l'homme. Cette étude chez la souris est donc capitale pour fournir les données essentielles in vivo en vue d'une application thérapeutique chez l'homme.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux à utiliser, nous nous baserons sur des études pilotes précédemment menées ex-vivo. Ces expériences, déjà réalisées dans notre laboratoire, ont permis d'identifier une dose optimale à administrer de manière directe et aiguë sur des neurones en culture et des tranches de cerveau de souris ex vivo. Nous sommes toutefois conscients que passer d'un modèle ex vivo, avec une administration directe sur le tissu et en aigu, à une étude in vivo présente des différences significatives. C'est pourquoi le calcul final des doses sera recalibré si besoin de façon à ce que le niveau de concentration passant du flux sanguin au cerveau soit comparable à celui obtenu lors des expériences ex vivo. Pour réduire le nombre d'animaux, nous utiliserons essentiellement des mâles pour la première partie de l'étude pharmacocinétique. Après identification des doses et temps optimaux en injection aigue et chronique, nous validerons ces points aussi chez la femelle. Aussi, c'est dans l'optique de reduction d'animaux que nous séparons ce projet en 2 procédures, en espérant ne devoir utiliser que la procédure 1 si la stabilité des composés lors de livraison in vivo en aigu le permet. Enfin, nous avons regroupé les groupes 'contrôle' pour les mâles pour les deux procédures afin de minimiser le nombres d'animaux utilisés et nous avons estimé avec l'outil statistique prédictif g-power le nombre de souris nécessaire par groupe (5 souris) pour obtenir une puissance statistique suffisante (>80%) en se basant sur les analyses d'effets des composés obtenus ex vivo.

Raffinement

Nous nous sommes assurés de la non toxicité des composés à injecter en amont de cette étude. En effet, les études préliminaires réalisées in vitro et ex-vivo avec les composés à l'étude n'ont montré aucune toxicité sur des neurones en culture ou sur des tranches de cerveau, même après application à forte dose et à temps long (24h). D'autres composés de même profile (même famille de molécules) ont déjà été utilisés in vivo montrant qu'ils ne présentent pas d'effets secondaires notoires. Nous accorderons une attention particulière aux conditions d'hébergement, en plaçant les animaux 5 par cage. Ils auront accès à l'eau et nourriture, dans un environnement enrichi où la temperature et l'hydrometrie sont controlées. Un suivi régulier sera assuré par des opérateurs formés, et les animaux seront surveillés de manière à permettre, le cas échéant, la mise en œuvre de points limites précoces et adaptés. Si les données obtenues montrent que la souris devra subir des injections répétées pour obtenir un niveau suffisant des composés dans le cerveau, nous avons aussi proposé une livraison du composé sur plusieurs jours via un cathéter inséré dans la veine jugulaire.

Choix des espèces

Le choix de la souris est dû au fait que toutes nos données ex-vivo ont été obtenues sur des neurones de souris. Cela permettra de calibrer du mieux possible les doses à utiliser in vivo. La souris possède un système vaculaire, une barrière hémato-encéphalique et un cerveau avec des propriétés très similaires à celles décrites chez l'humain. Nos données de pharmacocinétiques obtenues dans ce modèle seront donc très pertinentes comme pré-requis pour pouvoir ensuite transferer l'utilistation des composés chez l'homme. Pour réaliser notre étude, nous utiliserons des souris adultes d'environ 8 semaines (environ 24-28g chacune). L’utilisation des composés pourrait être à terme envisagée pour d’autres maladies liées à la dysfonction des synapses, notamment aussi des pathologies présentes chez le jeune adulte, en plus d'une utilisation potentielle pour la maladie d'Alzheimer. La barrière hémato-encéphalique étant moins poreuse chez le jeune adulte que chez les sujets âgés, il est préférable d’obtenir ces données de pharmacocinétique chez le jeune adulte comme passage ‘à minima’ des composés.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 220
Souffrances
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▲ 220
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Devenir
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 -
 220

220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant recevoir jusqu'à treize anesthésies générales et voir ses oreilles mesurées six fois par semaine pendant quatre semaines. Un allergène est appliqué sur leur ventre rasé, puis sur leurs oreilles trois fois par semaine, pour installer un eczéma chronique et suivre une population de cellules mémoires de la peau. Le porteur écarte tout traitement anti-inflammatoire ou cicatrisant, au motif qu'il perturberait la réponse inflammatoire étudiée. Les souris qui se grattent jusqu'à s'ouvrir la peau sont mises à mort immédiatement.

Objectifs

L’eczéma allergique de contact est une maladie inflammatoire de la peau qui se développe suite à des contacts avec un allergène de l’environnement, induisant, chez certains individus, la production de cellules spécifiques de cet allergène. Lorsque ces cellules migrent dans la peau, elles induisent une poussée d’eczéma et certaines d’entre elles acquièrent alors des propriétés mémoires. Ces cellules résidants mémoires ont une capacité à répondre très rapidement et plus efficacement à des expositions ultérieures au même allergène. Ces cellules vont être clés dans la chronicité et la sévérité de l’eczéma. Récemment décrits dans la littérature, ils ont de plus la capacité de persister pendant de longs mois dans la peau. Ce projet vise à étudier l'effet de l'application répétée d'un allergène (phase chronique) sur la peau et plus particulièrement sur cette population spécifique de cellules mémoires qui persite. Nous chercherons à comprendre quel est l’effet de l’application répétée de l’allergène sur ces cellules. Nous chercherons de plus à documenter la participation de ces cellules dans les modifications de la peau induite par la chronicité et notamment dans l'apparition de fibrose cutanée très fréquente chez les patients atteints d’eczéma chronique.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de progresser dans la connaissance des cellules présentes de la peau qui persistent aprés des lésions d'eczema et plus largement de mieux comprendre la sévérité de ces eczémas. Ce projet permettra egalement de mieux comprendre l'implication de ces cellules dans les modifications du tissu induites par l'application répétée de chimique et plus particulierement dans l'apparition de fibrose.

Procédures

Les animaux recevront une application sur la peau d'un produit allergisant sur leur ventre rasé au début des procédures. Cette procédure (rasage + application du produit) sera réalisée sur animal vigile et durera au maximum 1 minute. 5 jours après, les animaux recevront des applications du même produit sur leurs oreilles (3fois /semaines pendant 4 semaines), afin d'induire une réaction allergique chronique (inflammation). Cette intervention sera réalisée sous anesthésie générale afin d'éviter que les souris ne lèchent le produit avant qu'il n'ait pénétré dans la peau. L'anesthésie durera environ 30min (13 injections au maximum sur toute la durée du protocole) . Les animaux pourront également être injectés (4 injections suplémentaires au total) avec un produit permettant d'induire sélectivement la suppression de cellules cibles. Ce traitement sera réalisé sur animal endormis par injection du produit (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Enfin, les oreilles des souris seront mesurées 6 fois par semaine, pendant 4 semaines, afin de suivre de manière quantitative l'inflammation (l'augmentation de l'épaisseur des oreilles étant un des signes de l'inflammation). Ces mesures seront effectuées sur animaux anesthésiés (durée de l'anesthésie gazeuse : 30secondes) afin d'éviter de générer un stress trop important chez les souris et pour réaliser les mesures les plus fiables et reproductibles possible.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur ou inflammation au point d’injection et un stress généré lors des injections ; ii) le stress généré par l’anesthésie et/ou l'application de l'allergène sur la peau ; iii) une légère inflammation (pouvant induire un grattage léger) au niveau des oreilles ou du ventre, après application de l'allergène. iv) certains des animaux ont un sytème immunitaire réduit qui dans la nature leur serait défavorable, mais cela n'aura pas de répercution dans ce protocole car elles évolueront dans un milieu controlé et protégé.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leurs peaux ( oreilles) et leurs ganglions. Ces différents organes sont ensuite utilisés pour analyser la réponse immunitaire et histologique.

Remplacement

Aucun test in vitro ne permet de reproduire de manière satisfaisante la complexité de la réaction immunitaire de la peau et des organes immunitaires associés, dans le cadre de l’allergie. En effet, les cellules que nous étudions dans ce projet sont des cellules qui initialement circulent dans le sang et qui migrent dans la peau suite à la ré-application de l'allergène sur la peau de l'animal.

Réduction

L’estimation du nombre d’animaux par groupe est réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique et a été réduit au maximum sans mettre en péril une interprétation statistique de nos résultats. En effet, les expériences d'induction de poussée d'eczéma génèrent classiquement des réponses d'intensité variable chez les animaux, aussi, un minimum de 10 animaux par groupe expérimental est nécessaire afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes. A noter que les expérimentations décrites ici indiquent le nombre maximum d’animaux susceptibles d’être utilisés dans ce projet. En effet, le nombre d’animaux utilisés pourra diminuer en fonction des résultats obtenus . Par exemple, la totalité des procédures ne seront réalisées que si une dose définie en manip pilote permet de valider un modèle d'eczema allergique chronique tel que décrit dans la litterrature.

Raffinement

Afin d'optimiser le bien-être des souris, nous réaliserons une observation clinique des animaux 6 fois par semaine. Dans le cadre de ce projet, les animaux seront anesthésiés (anesthésie générale ou locale) pour chaque geste entraînant ou pouvant entraîner un stress ou une douleur pour l’animal, geste invasif ou non mais egalement pour éviter un risque de propagation de l'allergène qui pourrait entrainer des lésions d'eczema sur les pattes ou la face. Afin de limiter la douleur liée aux injections répétées, les souris seront injectées alternativement à gauche et à droite. Lors des injections, nous veillerons consciencieusement à ne pas toucher les mamelles des souris afin de ne pas les blesser. L'application d'un produit anti-inflammatoire ou cicatrisant n'est pas envisageable pour les souris présentant des lésions d'eczéma car cela risquerait de perturber le déroulé de la réponse inflammatoire et donc d'impacter les cellules étudiées dans ce projet. Dès lors, les animaux présentant des signes de grattage excessif allant jusqu'à entrainer l'apparition de plaies seront immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

La souris est un modèle très utilisé pour étudier les maladies inflammatoires telle que l’allergie en raison des nombreux outils mis à disposition pour l’analyse des réponses immunes . Cette espèce est également proche de l’homme en ce qui concerne certains marqueurs de la réponse immunologique comme la production de facteurs impliqués dans l'inflammation ou l'induction de populations spécifiques mémoires. Nous utiliserons des animaux adultes de 6 semaines à 8mois car ces animaux possédent un système immunitaire complètement mature. Nous avons choisi d'inclure des animaux de tous âges afin d’utiliser au mieux les animaux transgéniques qui seront disponibles et parce que nous savons, grâce à des expériences antérieures, que la réponse attendus chez des souris de 8 mois est comparable à celle observée chez des animaux plus jeunes.

Humanisation des souris MISTRG

(NTS-FR-070868v1 – 13/06/2025)
  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 18
Souffrances
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▲ 6
▲ 12
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Devenir
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 18

Privées par construction génétique de l'essentiel de leur système immunitaire, 18 souris MISTRG reçoivent un système sanguin humain puis des cellules leucémiques humaines, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. L'injection dans le foie a lieu à deux jours de vie, suivie d'une injection lente dans la veine de la queue à douze semaines, de cinq injections abdominales hebdomadaires, de cinq anesthésies pour imagerie de trente minutes, de deux prises de sang et d'un prélèvement de moelle osseuse dans le fémur. Le porteur décrit une diminution d'activité, une perte de poids et l'apparition possible de tumeurs dans l'abdomen. Aucun animal n'est gardé au-delà de seize semaines de vie, les tests étant arrêtés avant que la leucémie ne tue les souris elle-même.

Objectifs

Notre laboratoire a obtenu une lignée de souris transgénique appelée MISTRG, qui ne rejette pas les cellules sanguines humaines du fait de sa déficience profonde du système immunitaire : les cellules sanguines humaines prolifèrent et survivent longtemps selon une reconstitution équilibrée qui imite parfaitement le sang humain, issu de donneur sain ou de patients. L’idée est de recréer un environnement humain dans la souris, où des cellules cancéreuses du sang (leucémiques) peuvent se développer, de façon à pouvoir étudier en situation physiologique. Ce modèle, une fois mis au point, nous servira à évaluer l’efficacité pré-clinique de nouvelles thérapies appelées immunothérapies. Toutes nos futures études seront basées sur les résultats de ce projet de mise au point. Nous souhaitons donc mettre au point cette humanisation de la souris avec l’injection d’un système sanguin humain et l’adjonction d’un cancer du sang.

Bénéfices attendus

Les cancers du sang échappent au contrôle du système immunitaire par divers mécanismes, dans un environnement qui comprend de nombreuses cellules : des cellules leucémiques, des cellules de l’immunité, du tissu osseux, des vaisseaux sanguins qui est très difficile à reproduire in vitro. Seules des souris génétiquement modifiées pour imiter le fonctionnement humain peuvent reproduire ces interactions complexes. Ce projet a pour but de créer un modèle pré-clinique de cancer du sang humain pour évaluer l’efficacité de nouveaux traitements pharmacologiques ou cellulaires mis au point au laboratoire et aussi mieux comprendre les mécanismes de résistance des cancers du sang. Ce modèle permettra de proposer des pistes pour de futurs traitements plus efficaces. Ces avancées sont cruciales pour développer des traitements sur mesure et améliorer les soins pour les patients.

Procédures

-Une injection rapide (1min) dans le foie chez les souriceaux de 2 jours d’âge -Une injection lente dans la veine de la queue à 12 semaines d’âge (5 à 10 min) - 5 injections rapides dans l’abdomen (une fois par semaine entre 12 et 16 semaines d’âge, 1min) et 5 anesthésies pour réaliser une imagerie d’une durée maximale de 30 minutes par anésthésie - 2 prélèvements de sang à 8 et 12 semaines d’âge de durée (1min) -Un prélèvement de moelle osseuse dans le fémur sous anesthésie à 8 semaines d’âge (2 min)

Impact sur les animaux

- douleur légère de courte durée due à la piqûre d'aiguille pour l’injection et le prélèvement. - diminution de l’activité, perte de poids, et possible développement de petites tumeurs intra-abdominales dans les trois premières semaines chez les souris recevant l'administration de cellules tumorales.

Devenir

Les souris MISTRG étant partiellement dépourvues de système immunitaire et ayant reçu une injection de cellules humaines leucémiques, une progression tumorale va se développer. Afin d’éviter une souffrance à l’animal, les animaux ne seront pas conservés au-delà de 16 semaines de vie, ni en cas de point limite atteint.

Remplacement

Nous continuons nos expériences sans expérimentation animal en laboratoire pour tester les cellules humaines . Cependant, jusqu’à présent, nous n’avons pas réussi à recréer un modèle ne nécessitant pas d’expérimentation animal avec un environnement similaire à celui de la moelle osseuse humaine. Pour prouver l’efficacité de nos cellules, nous devons donc utiliser un modèle murin. De plus, les modèles sans animaux actuels pour étudier l’environnement des tumeurs humaines concernent uniquement les tumeurs solides, et non les cancers du sang comme les leucémies étudiées ici.

Réduction

Nous avons réuni des expériences en utilisant les souris humanisées pour l’expérimentation de la transplantation de cellules leucémique. Nous avons réduit au minimum notre nombre de souris par groupe en le déterminant par une approche statistique.

Raffinement

Les souris seront dans une cage contenant de l’enrichissement dans un secteur spécifiquement adapté pour leur état immunitaire déficient. Leur état clinique sera surveillé quotidiennement et un score d’évaluation de leur état clinique sera utilisé. Des points limites sont mis en place. Nous aurons recours à de l'anesthésie, ainsi qu'à de l'analgésie en cas de douleur. Nous avons mit en place des points limites stricts et spécifiques du projet.

Choix des espèces

Nous utilisons la souris, car c’est la seule espèce qui permet de réaliser ce type d’étude. Cela est notamment possible grâce à la capacité de modifier son patrimoine génétique de façon précise et répétée. C’est grâce à cette méthode que la souris MISTRG a pu être obtenue. La souris MISTRG est un modèle qui imite le fonctionnement humain grâce à sa capacité à développer des cellules du sang après humanisation. Elle est reconnue comme le meilleur modèle pour étudier les cellules humaines cancéreuses du sang. Avec ce modèle, nous pouvons examiner l’environnement des leucémies et tester l’efficacité de nouveaux traitements, comme les thérapies cellulaires. Les expériences se font entre la naissance et 16 semaines de vie des souris. Nous arrêtons les tests avant que la leucémie ne se développe complètement et n’induise de mortalité.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 480
Rats : 480
Souffrances
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▲ 960
▲ -
Devenir
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 -
 960

960 rongeurs, 480 souris et 480 rats, vont être exposés pendant toute leur vie, jusqu'à 24 mois environ, à une nouvelle molécule chimique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'examen de leurs organes. Les prélèvements prévus à 3, 6, 12, 18 ou 24 mois comprennent trois prises de sang dans la même journée sans anesthésie, une autre sous anesthésie, et un isolement de 16 heures au plus pour recueillir les urines, à jeun pour les rats. Le résumé ne précise pas par quelle voie la molécule leur est administrée. Les souris et les rats porteurs de tumeurs sont gardés en vie tant que celles-ci n'entravent pas leurs déplacements ou leur capacité à boire et à manger et ne s'ulcèrent pas, et le porteur indique que la molécule peut provoquer chez le rat une opacité de la cornée et une cécité. Il présente ces études comme "une obligation avant la mise sur le marché", et précise que les groupes supplémentaires des lignes directrices chinoises ne seront pas constitués, la molécule n'étant pas destinée à ce marché.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer les risques pour la santé liés à l’exposition à un produit chimique spécifique tout au long de la vie de l’espèce considérée, avant sa mise sur le marché. Pour cela, nous réaliserons une étude combinée de toxicité chronique et de cancérogénicité. Ce projet permet de recueillir des informations sur les effets toxiques de la substance, y compris son potentiel cancérogène, tout en identifiant les potentiels organes cibles et la possibilité d’accumulation du produit dans ces derniers. De plus, il peut fournir une estimation de la dose sans effet nocif observé pour les effets toxiques, ainsi que, dans le cas de substances cancérogènes non génotoxiques, des réponses tumorales. Ces estimations sont cruciales pour établir des critères de sécurité concernant l'exposition humaine et donc le potentiel effet cancérogène pour l’homme. Pour caractériser et évaluer la cancérogénicité potentielle ainsi que la toxicité chronique de ce produit chimique, l’installation d’essai intègre toutes les informations disponibles sur la substance à tester.

Bénéfices attendus

Les études d’exposition chroniques et de cancérogenèse vont permettre : l’identification des propriétés cancérogènes d'un produit chimique susceptible d'augmenter les risques de tumeurs, la fréquence de survenue de tumeurs bénignes ou malignes ou la diminution du temps nécessaire à leur apparition, par rapport au groupe témoin non traité ; l’identification de la toxicité chronique d’un produit chimique ; l’identification d'un ou de plusieurs organes cibles de la toxicité chronique et de la cancérogenèse ; la caractérisation de la relation dose-effet ; l’identification d’un niveau de dose sans effet nocif observé ou du point de départ de l’effet pour l’établissement d'une dose de référence ; l’extrapolation des effets cancérogènes aux niveaux d’exposition humaine correspondant à de faibles doses ; la prévision des effets de toxicité chronique aux niveaux de doses représentatifs de l'exposition humaine ; l’obtention de données permettant de vérifier les hypothèses concernant le mode d’action de la molécule. Toutes ses données seront rapportées, soumises aux autorités internationales et serviront à l’analyse du risque pour l’homme.

Procédures

Aprés 3, 6, 12 et 18 et/ou 24 mois environ, 3 prélèvements sanguins sont réalisés au cours d'une même journée en moins de 2 minutes sur animaux vigiles. Aprés 3, 6, 12 et 18 et/ou 24 mois environ, 1 prélèvement sanguin est réalisé en moins de 2 minutes sur animaux anesthésiés. Aprés 3, 6, 12 et 18 ou 24 mois environ au cours de l’étude, les animaux peuvent être isolés pour une durée maximale de 16h (avec mise à jeun pour les rats) pour le recueil de leurs urines. La mise à mort précédée par une administration d'un analgésique et d'une anesthésie.

Impact sur les animaux

Les niveaux de doses sont fondés sur les résultats des études précédentes. Le choix de la forte dose doit permettre l’évaluation d’une dose bien tolérée par les animaux et induisant une toxicité légere à modérée. Les prelevements de sang peuvent induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prelevement. Pour la mesure et le prelevement d’urines, les animaux sont isolés pendant 16h maximum (avec mise à jeun pour les rats). La veille des autopsies prévues, les rats n’ont plus accès à la nourriture pendant 16 h maximum ce qui peut induire un stress léger ainsi qu’une baisse de poids. Compte tenu de l’objectif de l’étude et de sa durée, des tumeurs bénignes ou non , spontanées ou induites par le produit peuvent apparaitre, les animaux seront gardés en vie tant que la taille des tumeurs ne remet pas en cause leur déplacement, et leur capacité à boire ou à s'alimenter(

Devenir

En raison du but de l’étude qui est d’évaluer l’atteinte au niveau des tissus, des organes de l’animal et l’apparition de tumeurs, tous les animaux seront mis à mort pour prelevement d'organes .

Remplacement

Malgré les nombreux tests in silico ( évaluation grace à des calculs/modéles complexes informatisés), in-vitro (essais réalisés sur micro-organismes, organes ou cellules) , et in-vivo conduits lors du developpement de cette molecule qui ont permis de mettre en évidence le mode d’action et les organes cibles de la molécule, ces études animales restent une obligation avant la mise sur le marché d’une nouvelle molécule chimique. Il n’existe pas aujourd’hui de tests substitutifs validés et acceptés par les autorités relatifs à l’évaluation de tumeurs après une exposition chronique.

Réduction

L'essai combiné dans l’étude rat ou l’ajout d’un sous-groupe pour mise à mort intermédiaire (phase chronique) dans l’étude souris permet une meilleure efficacité en temps et en coûts, et un moindre recours aux animaux, par rapport à la conduite de deux essais séparés, et ne compromet pas la qualité des données de la phase chronique ou de la phase de cancérogenèse. La taille des groupes est la taille minimale requise par la ligne directrice. La molecule n’étant pas destinée au marché chinois, les groupes supplémentaires requis par les guidelines chinoises (2 groupes de 10 animaux par doses et par sexes mis à mort après 6 et 18 mois d’exposition) ne seront pas nécessaires.

Raffinement

Compte tenu de la durée de l’étude, une observation quotidienne de l’état clinique des animaux sera assurée et une attention particulière sera portée à l’apparition de tumeurs spontanées ou induites par le produit. Ces tumeurs seront recherchées, observées et mesurées au moins 1 fois/semaine afin de suivre leur progression et/ou l’apparition de zone de nécrose. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. Lors des prises de sang en cours d’étude l’usage d’un tapis chauffant pourra être utilisé pour maintenir la température corporelle des animaux sous anesthésie. Des micro prélèvements seront utilisés pour l’évaluation des paramètres toxicocinétiques. Le jour précédent leur mise à mort les animaux sont déplacés dans une salle proche de la salle de nécropsie pour éviter le stress du transfert le jour même. Les prélèvements de sang sont réalisés dans une salle séparée et différente de celle utilisée pour la mise à mort. Afin d’éviter toute douleur, les animaux seront mis à mort après une analgésie à l’aide d’un opioïde de type méthadone suivi d’une anesthésie gazeuse à l’isoflurane.

Choix des espèces

Les rats et les souris sont les modèles expérimentaux choisis en raison de leur durée de vie relativement courte, de leur utilisation fréquente dans les études pharmacologiques et toxicologiques, de leur sensibilité à l'induction de tumeurs et de la disponibilité de souches suffisamment caractérisées. Les rongeurs sont recommandés par la communauté scientifique et les instances réglementaires. Des données historiques issues des études précdemment conduites sont disponibles dans le laboratoire avec les espèces et souches choisies (Rat Wistar et souris C57Bl6J). Ces caractéristiques permettent d'obtenir une grande quantité d'informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Les animaux utilisés sont de jeunes animaux sevrés à l’arrivée sur le lieu de l’expérimentation dont l’âge après la période d’acclimatation doit être inférieur à 8 semaines compte tenu de l'objectif et de la durée de l'étude (exposition pendant toute la vie de l'animal). Cet age est requis par les lignes directrices internationales.