Souris

Vérifier que les solvants fournis par des clients ne font pas souffrir les animaux avant de lancer les études payantes : 360 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin du protocole. Chacune reçoit jusqu'à deux administrations par jour pendant quatorze jours, dans le péritoine, sous la peau, dans une veine ou par gavage. Le porteur indique que ces injections répétées peuvent réduire la mobilité, courber le dos, faire plisser les yeux, et provoquer irritation locale, inflammation du péritoine, douleur musculaire ou diarrhées. L'amendement au projet ajoute 120 animaux pour tester aussi la molécule elle-même, et le porteur range l'ensemble sous les principes de raffinement et de réduction.

Objectifs

Dans le cadre de l'amélioration continue de nos méthodes de travail, notre objectif est de valider les produits utilisés pour diluer les molécules d'intérêt fournies par nos clients, lorsque ces véhicules n'ont pas encore été testés au préalable. Cette validation est cruciale lors de l'arrivée de nouveaux projets afin de garantir que le produit choisi n'entraîne pas de douleur aiguë ou chronique chez les animaux. L'objectif principal de cette étude est de confirmer les produits injectés aux animaux sont innofensifs. En assurant l'absence de douleur ou de détresse liée à l'administration du produit, nous serons en mesure de procéder aux études de traitement répétées en toute confiance, sans compromettre le bien-être animal et en garantissant l'exactitude des résultats expérimentaux, s'incluant dans le principe de raffinement. Cela nous permet également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude, s'incluant dans le principe de réduction.Nous avons estimé, sur la base des projets réalisés à l'institut au cours des deux dernières années, que cette étude préliminaire pourrait être nécessaire au maximum six fois par an, en fonction des nouveaux projets nécessitant l'utilisation de produits non encore testés. Amendement 1 : Afin d’assurer une évaluation complète des conditions d’administration, cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent (par exemple lorsque seul une concentration inferieur à déjà été testé in vivo, ou lorsque la molécule seule pourrait avoir un risque de toxicite) nécessitant une modification du projet initial avec ajout de 120 animaux. Cette approche permettra de vérifier l’innocuité de l’ensemble de la formulation administrée, garantissant ainsi que ni le véhicule ni la molécule d’intérêt n’entraînent de douleur aiguë ou chronique chez les animaux, tout en maintenant la rigueur scientifique et le bien-être animal.

Bénéfices attendus

- Évaluation de la sécurité du produit : Assurer que l'administration du produit ne provoque ni douleur aiguë ni douleur chronique chez les animaux. Cela est crucial pour garantir que nos essais ne compromettent pas le bien-être animal. - Fiabilité des études : En validant la non toxicité du produit, nous serons en mesure de mener des études de traitement répété en toute confiance, ce qui nous permettra de fournir des résultats fiables et précis sur les effets des molécules testées.

Procédures

Chaque animal sera soumis à 1 administration d'un produit contrôle au maximum 2 fois par jour pendant 14 jours par voie intrapéritonéale, sous cutanéee, intraveineuse ou par gavage. Ces gestes durent environ 1 minute et n'affectent pas le bien-être des animaux plus d'une heure.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront des injections répétés pouvant conduire de manière aigue à une diminution de la mobilité de l'animal ou a des anomalies posturales (dos vouté, yeux plissés). En chronique les injections peuvent induire une irritation locale ( injection sous-cutanée), une inflammation du péritoine (injection intra-péritonéale), une douleur musculaire (injection intramusculaire) ou des diahrées (gavage oral).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole et les organes seront collectés si un effet négatif du traitement est visualisé.

Remplacement

Tester le produit à injecter avant la réalisation de l'étude expérimentale est une étape essentielle qui contribue à la sécurité, à l'efficacité et à la rigueur scientifique de la recherche. Cette phase permet de garantir que les résultats obtenus sont fiables et que les animaux ne subissent aucune souffrance inutile, répondant ainsi aux exigences éthiques et scientifiques des études expérimentales. Ceci va permettre d'identifier des potentielles réactions indésirables de l'injection ou du composé en lui même mais egalement d'optimiser sa formulation ci necessaire

Réduction

Une étude pilote de 8 animaux sera réalisée pour les études necessitant une administration répétée d'un composé lorsque le client ne l'aura jamais testé par lui même aupréalable (exemple: véhicule repris de la littérature). Tester le véhicule en amont permet d'anticiper et de corriger d'éventuels problèmes avant qu'ils n'affectent l'étude principale, évitant ainsi des répétitioins d'une étude et donc l'utilisation de plus d'animaux. Cela nous permettra également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude. Suite à nos retours sur les projets précédents et en concordance avec les études statistiques nous avons opté pour 8 animaux par groupe. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 8 animaux constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux utilisés. Amendement 1 : Cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent.

Raffinement

La phase de test du produit contribue au raffinement des méthodes expérimentales en minimisant la douleur et la détresse, et en maximisant la qualité des données obtenues. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation ainsi que le poids chaque jour pendant les 14 jours de la procédure. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance.

Choix des espèces

La souris est un mammifère permettant une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Les animaux pourront être utilisés à partir de l'âge de 1 mois jusqu'à 1 an, en fonction des exigences spécifiques de l'étude principale. Cette flexibilité d'âge nous permet d'adapter les animaux au modèle expérimental en phase avec les problématiques physiologiques pertinentes pour chaque étude.

88 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pesée quinze ou seize fois, mesurée à cinq reprises dans un tube de contention de trois minutes et laissée quarante-huit heures seule en cage de mesure de la dépense énergétique. Elles reçoivent quinze semaines de régime gras et sucré, deux ou trois gavages, une injection d'insuline dans le péritoine, une injection dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, des jeûnes de quatre à quinze heures et des prélèvements de sang répétés par une entaille d'un demi-millimètre au bout de la queue. La moitié de l'effectif est transportée vers un second établissement, y reste quarante-huit heures, jeûne quatre heures et meurt par dislocation cervicale sous anesthésie générale. Le bénéfice avancé se réduit à une hypothèse, le récepteur CD36 intestinal "pourrait constituer une cible thérapeutique" contre l'obésité.

Objectifs

L’excès de lipides alimentaires est associé à l’obésité via un apport énergétique et une inflammation élevés. CD36 est un récepteur présent notamment au niveau des membranes des cellules intestinales qui contrôle la formation des lipoprotéines synthétisées par l’intestin au cours de la digestion. Ces lipoprotéines véhiculent les lipides alimentaires mais aussi des molécules pro-inflammatoires issues du microbiote intestinal. Le premier objectif de ce projet sera donc d’évaluer la contribution du CD36 intestinal sur la régulation de la dépense énergétique de souris rendues obèses par un régime de type occidental (riche en graisses et en sucres). Nos précédents travaux de recherche laissent envisager que le CD36 intestinal pourrait constituer une cible thérapeutique dans le traitement des pathologies telles que l’obésité. Pour ce faire nous utiliserons des souris déficientes en CD36 spécifiquement au niveau des cellules intestinales comparées à des souris contrôles. 32 souris contrôles et 32 souris déficientes en CD36 seront nourries soit avec un régime standard, soit avec un régime occidental durant 15 semaines (temps nécessaire pour observer des effets). Le deuxième objectif de ce projet consiste à évaluer les conséquences d’une sur-activation de CD36 intestinal dans la mise en place de l’obésité. De précédents travaux ont permis de montrer que des leurres lipidiques, c’est-à-dire des molécules mimant les lipides mais n’apportant pas de calorie, diminuaient la consommation de lipides chez la souris obèse, en activant CD36 au niveau des papilles gustatives. Dans ce projet, nous étudierons à présent l’effet d’un leurre lipidique au niveau intestinal sur la mise en place de l’obésité induite par une régime occidental chez la souris. Pour cela, 24 souris contrôles seront nourries avec ce régime durant 8 semaines (temps nécessaire pour observer des effets dans ce cas). 12 souris recevront chaque jour le leurre lipidique en complément de leur alimentation et seront comparées à 12 souris recevant un placebo. Au total, 88 souris seront utilisées dans ce projet, qui se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Ce travail devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1. Le CD36 intestinal modifie-t-il la dépense énergétique en régimes standard et de type Western Diet (riche en acides gras saturés et en sucres) ? 2. Le CD36 intestinal modifie-t-il les capacités d’absorption intestinale des lipides alimentaires et la perméabilité intestinale lors d’un régime riche en acides gras saturés ? 3. La suractivation de CD36 intestinal par des leurres lipidiques affecte t-elle la mise en place de l’obésité ? En fonction des résultats obtenus dans ce projet, CD36 intestinal pourrait constituer une cible thérapeutique en cas de surconsommation de lipides alimentaires.

Procédures

L’ensemble de l’effectif du projet recevra un régime alimentaire spécifique (standard ou obésogène) et sera soumis à un suivi de masse corporelle hebdomadaire pour la procédure 1 (15 pesées sur 15 semaines de régime) et bi-hebdomadaire pour la procédure 2 (16 pesées sur 8 semaines de régime), ainsi qu’un suivi de masse grasse et masse maigre par une technique de mesure non invasive nécessitant une simple contention pendant 3 minutes) en semaines 0, 2, 4 , 9 ou 10, et 15 pour la procédure 1(5 mesures par souris au cours du régime), et en semaines 0, 2, 4, et 8 (4 mesures par souris au cours du régime) Dans la procédure 1, 2 gavages seront réalisés : en S12 avec de l’huile et une molécule fluorescente en solution aqueuse, et en S14 avec une solution aqueuse contenant la molécule fluorescente. Dans la procédure 2, 3 gavages seront réalisés (durée de moins de 10 secondes à chaque fois) : en S5 avec du glucose, en S7 avec une solution aqueuse contenant une molécule fluorescente et en S8 avec de l’huile. Dans la procédure 2 uniquement, une injection intrapéritonale sera réalisée en S4 avec de l’insuline. L’injection intrapéritonéale est un geste rapide (moins de 10 secondes) et effectué par du personnel formé et habitué à le réaliser. Une injection intraveineuse au sinus retro-orbital sous anesthésie générale sera réalisée avec une molécule bloquant temporairement l’action d’une enzyme (en S14 dans la procédure 1 et en S8 dans la procédure 2). Cette injection rapide (moins de 10 secondes) est effectuée sous anesthésie par du personnel formé. Des prélèvements sanguins au niveau caudal par simple pression après une légère incision du bout de la queue (0,5mm) et sous anesthésie locale seront également réalisés en semaines 11, 12, et 14 pour la procédure 1 et en semaines 5, 6, 7 et 8(environ 1min par souris par prélèvement). Dans la procédure 1, une mesure de la dépense énergétique est réalisée en semaine 9 ou 10. Cette mesure indolore et non invasive s’effectue dans des cages spécifiques. Elle nécessite 2 jours d’isolement dans cette cage. Dans la procédure 1, toutes les interventions se dérouleront dans l’EU1 jusqu’à la semaine 15. En semaine 16, la moitié de l’effectif (32 souris) sera transféré dans l’EU2 dans des boites de transports adaptées et y restera 48H. Les animaux seront alors soumis à un jeûne court de 4H avant mise à mort par dislocation cervicale sous anesthésie générale. La procédure 2 se déroulera exclusivement dans l’EU1.

Impact sur les animaux

Les animaux en régime WD peuvent avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Toutefois, cela n’est jamais observé après 3 mois de régime. Le projet requiert d’individualiser les souris lors des mesures de dépense énergétique pendant 48h, ce qui peut engendrer un stress pour les animaux. Les tests de tolérance orale au glucose et à l’insuline, et l’étude de l’hypertriglycéridémie nécessitent des mises à jeun de 4 ou 15h. Les mises à jeun de 4h se font sur la matinée en dehors de leur phase de nourriture nocturne et n’a donc que peu d’impact. La mise à jeun nécessaire de 15h se fait sur la nuit lors de leur phase de nourriture nocturne et s’avère donc plus stressante pour les animaux qui auront toutefois un accès ad libitum au biberon d’eau pendant cette période. Le test de tolérance orale au glucose et l’étude de l’hypertriglycéridémie nécessitent une préhension des animaux afin de les gaver ce qui peut être stressant pour les souris. Le test de tolérance à l’insuline nécessite une préhension des souris et une injection intrapéritonéale qui peut également être invasive. L’analyse de la composition corporelle nécessite de faire entrer les souris dans un tube plastique dans lequel elles doivent rester 3 minutes, ce qui peut être anxiogène. L’injection de la molécule bloquant temporairement l’action d’une enzyme sera réalisée par voie intra-veineuse sous anesthésie à l’isoflurane par un personnel formé maitrisant ce geste.

Devenir

A l’issue de la procédure 1, la moitié de l’effectif (32 souris) sera mis à mort dans l’EU1 sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem. L’autre moitié (32 souris) sera transféré dans l’EU2 puis mis à mort sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem. A l’issue de la procédure 2, tous les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem.

Remplacement

Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires et le nombre d’expériences réalisées sur chaque animal, nous avons adopté la stratégie suivante : Réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à une analyse statistique robuste de cette expérience sachant qu’il y a des variations individuelles dans la réponse intestinale aux lipides.

Raffinement

Lors des procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entrainer une souffrance ou une douleur seront réalisés soit sous anesthésie locale (application au bout de la queue pour les prélèvements sanguins à la queue), soit sous anesthésie générale (pour le prélèvement sanguin intracardiaque, par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3R. De plus, des points limites en adéquation avec ce projet ont été définis (signes généraux de souffrance, perte de poids, prise de poids pouvant gêner la locomotion). En cas d’atteinte d’un de ces points limites, l’animal concerné sera retiré du projet (mise à mort sous anesthésie générale). Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet. Le transport des animaux dans l’EU2 sera effectué au moyen de boites opaques spécifiquement prévues pour les rongeurs, dans lesquelles seront disposées de la nourriture et de l’eau gélifiée, ainsi qu’un enrichissement supplémentaire afin de limiter le stress lié au transport. De plus, les 2 EU étant très proches, le temps de transport sera très court (environ 15minutes).

Choix des espèces

La souris est utilisée car son métabolisme présente de nombreuses similarités avec celui de l’Homme, en particulier au niveau oro-intestinal. Elle exprime les mêmes protéines clés de la détection des lipides et de la synthèse des lipoprotéines par l’intestin qui sont régulées de la même manière. Ce modèle est largement documenté dans la bibliographie scientifique. Dans ce projet, nous travaillons sur des lignées de souris OGM présentant une délétion spécifiquement au niveau intestinal. Ces souris n’ont pas un phénotype dommageable, elles se portent bien, se comportent bien et ont un état de santé général identique à des souris non génétiquement modifiées. Les animaux seront utilisés au stade adulte à partir de 8 semaines afin de s’affranchir des effets de la puberté dans les résultats obtenus.

Les souris de ce projet portent une mutation qui les rend profondément sourdes et leur donne un trouble vestibulaire : elles tournent en rond et présentent une activité motrice anormalement élevée. 956 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés. Sous anesthésie, elles reçoivent des électrodes sous la peau pour trente minutes d'enregistrement auditif, une incision fine pour l'injection d'un virus dans la cochlée, et une biopsie de quelques secondes. Le raffinement annoncé tient en trois mesures, anesthésie pour les tests auditifs, tatouage des phalanges et nourriture posée dans la litière, quand les bénéfices avancés s'ouvrent sur le milliard et demi de personnes touchées par un déficit auditif dans le monde.

Objectifs

Les cellules sensorielles auditives sont surmontées d’une touffe ciliaire constituée de stéréocils dans lesquels se produit la transmission du signal sonore. Le dysfonctionnement de cette transmission du signal sonore cause une perte auditive sévère. Certains composants responsables de cette transmission ont déjà été identifié. Toutefois, la régulation du fonctionnement de ces composants n’est toujours pas investie. Le projet porte sur une protéine qui fait partie de ce complexe. L’absence de cette protéine cause une surdité profonde d’origine congénitale et héréditaire. La protéine d’intérêt est très particulière dans sa fonction du fait qu’elle est la seule à interagir avec tous les composants de la machinerie de transmission du signal. Il a récemment été montré, que cette protéine pourrait subir une modification dont les conséquences restent encore inconnues. D’ailleurs, dans d'autres systèmes biologiques cette même modification pourrait jouer un rôle important dans la régulation des propriétés des complexes protéiques et dans leur transport au sein de la cellule. Les différents modèles de souris qui miment les mutations chez l’homme, reproduisent le phénotype humain et causent la surdité. Ainsi, nous envisageons par thérapie génique de restituer l’audition chez les souris mutantes pour la protéine d’intérêt. Également nous allons essayer de comprendre l'impact de cette modification sur son transport au sein de l'organisme et dans la régulation de son activité au sein du complexe de transmission du son. Nous souhaitons aussi identifier les protéines qui catalysent cette modification.

Bénéfices attendus

Les surdités sont un problème majeur de santé publique. On estime que 1,5 milliard de personnes dans le monde présentent des déficits auditifs et que ce chiffre devrait atteindre 2,5 milliards d'ici 2050. 1- Proposer une opportunité pour soigner une forme héréditaire de surdité par thérapie génique. 2- Comprendre le rôle d’une modification dans la régulation du complexe de transmission du son. 3- Déchiffrer le code protéique qui régule cette modification. Cette modification pourrait être une cible thérapeutique pour restaurer ou corriger une perte des seuils auditifs.

Procédures

Disposition d’élétrode en sous-cutanée sur animal anésthésié pour un enregistrement qui dure 30 minutes. Une incision cutanée très fine lors de l’injection au niveau de la cochlée sur animal anésthésié. Acte de Biopsie: geste qui dure quelques secondes.

Impact sur les animaux

Les souris manifestent un trouble vestibulaire en plus de la surdité. Ils ont donc une activité motrice plus élevée que la normale. Les souris tournent en rond assez souvent. Afin d’injecter les virus, nous allons réaliser une incision très fine. Cette procédure peut provoquer une douleur légère malgré que les souriceaux soient endormis. Aussi, cette procédure et malgré la désinfection cutanée, pourrait causer une infection locale. Également, suite à l’acte de Biopsie, on pourrait avoir une infection locale. Les infections sont des risques rares aussi bien dans la pratique de la biopsie que l'incision lors de l'injection du virus.

Devenir

Pour effectuer le prélèvement des organes et réaliser les expériences, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Pour réaliser cette étude il n’existe aucune alternative à l’expérimentation animale car on ne sait pas mettre en culture les systèmes auditifs. De plus, aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement du système auditif dans son ensemble.

Réduction

- Les 2 oreilles de chaque souris seront utilisées systématiquement afin de ne pas doubler le nombre d’animaux. - Le sexe n’est pas pris en compte dans cette étude car il n’intervient pas jusqu’à preuve du contraire dans l’audition. Nous utiliserons aussi bien des mâles que des femelles dans notre étude.

Raffinement

Réduction de la douleur, souffrance & l’angoisse (raffinement) - Pour les tests auditifs, les animaux seront anesthésiés. - Les animaux seront marqués par tatouage au niveau des phalanges. - Les animaux présentent un trouble vestibulaire de ce fait on leur propose la nourriture dans leur litière.

Choix des espèces

Les gènes responsables de surdité chez l’homme sont aussi responsables de déficit auditif chez la souris et l’architecture de la cochlée du rongeur est similaire à celle de l’homme ce qui permet d’étudier chez ces animaux le mécanisme de l’audition humaine. Pour restaurer l’audition de ces souris et comprendre l’impact des mutations étudiées, nous devons connaître la localisation exacte de la protéine d’intérêt dans son état sauvage et une fois mutée dans l’oreille interne à différents stades (embryonnaire, au cours du développement et adultes). Nous devons mesurer les courants produits par la transmission du son pour se rendre compte de la fonctionnalité des cellules de l’oreille interne.

Les deux nerfs optiques de 1 127 souris sont écrasés par pincement, trois minutes par œil, ce qui les rend aveugles. 2 975 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec jusqu'à trois injections dans le péritoine et deux injections d'un vecteur viral dans chaque œil par animal. Le porteur écrit n'observer aucune nuisance ni effet indésirable sur la capacité de ces souris aveugles à explorer leur environnement, à se nourrir, à boire ou à sociabiliser. Toutes sont tuées, 1 681 d'entre elles par une thoracotomie suivie d'une perfusion intracardiaque, pour analyser la repousse des axones dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.

Objectifs

Chez les mammifères adultes, les neurones du système nerveux central (SNC) n’ont pas la capacité de repousser spontanément lorsqu’ils sont endommagés, ce qui conduit à des pertes irréversibles et permanentes des fonctions neuronales. Pour promouvoir la repousse des neurones du SNC, il est essentiel d’élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires de régénération. L’objectif global du projet est de comprendre comment les neurones du système nerveux central (SNC) peuvent être réparés après une lésion. Pour cela, nous nous concentrons sur les mécanismes cellulaires et moléculaires au sein des neurones eux-mêmes. Le projet étudiera comment les neurones régulent l'expression des gènes en réponse à une lésion, puis identifiera des facteurs-clefs de cette régulation nécessaires à la régénération. Enfin, nous chercherons des moyens de promouvoir la régénération des neurones en manipulant certains de ces facteurs-clefs.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet nous permettront d’identifier des mécanismes qui permettent à un neurone lésé de repousser et de se reconnecter après une lésion. Ils ouvriront des opportunités de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la réparation du système nerveux central. Ils permettront d'identifier de nouvelles cibles moléculaires pour déclencher la régénération des neurones de manière efficace et reproductible, et par la suite une reconnexion fonctionnelle. Ces résultats concerneront les patients atteints de maladies de l'œil (telles que le glaucome), mais aussi les patients ayant subi une lésion traumatique du cerveau ou de la moelle épinière (accident de la route, accident du sport, agression) et les patients atteints de maladies neurodégénératives (par exemple la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer qui affectent certains neurones dans le cerveau).

Procédures

Les souris recevront une injection intrapéritonéale d'anesthésiant et de myorelaxant, suivie d'une injection dans l'œil d'un vecteur viral. Cette procédure dure au maximum 1 min par œil. Une partie des souris recevra une lésion des nerfs optiques par pincement. Cette procédure dure 3 min par œil. Les souris subiront une thoracotomie dans le cadre de leur euthanasie par perfusion intra-cardiaque. Cette procédure dure 5 min et est réalisée une seule fois car elle conduit à la mort de l'animal. Nombre d’animaux concernés par l’injection intrapéritonéale : 2975, dont 1294 1 fois, 554 2 fois, 1127 3 fois. Nombre d’animaux concernés par l’injection intravitréale : 2975, dont 1848 1 fois chaque œil, et 1127 2 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la lésion du nerf optique : 1127, 1 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la perfusion intra-cardiaque : 1681.

Impact sur les animaux

L’injection par voie intrapéritonéale entraîne probablement un stress des animaux au moment de leur contention et de l’introduction de l’aiguille. Cependant, au regard de la durée extrêmement courte de l’intervention (moins d’une minute) nous pouvons estimer que le stress et la douleur induits par l'introduction de l’aiguille sont très limités dans le temps. Les éventuelles douleurs ressenties pendant l'injection dans l'œil ou pendant l'incision de la membrane conjonctive sont prises en charge en pré- et post-opératoire par l'administration d'anesthésiant local et d'analgésique. La lésion des deux nerfs optiques entraîne la cécité des souris. Cependant, nous n’observons aucune nuisance ou aucun effet indésirable sur la capacité des souris à explorer leur environnement, à se nourrir, à s’abreuver ou à sociabiliser.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort soit pour prélèvement des tissus rétiniens et leur mise en culture ; soit pour analyse histologique de la régénération dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.

Remplacement

L’étude de processus cellulaires et moléculaires complexes impliqués dans la régénération du SNC mammifére adulte nécessite l’utilisation d’animaux et ne nous permet pas de recourir à des stratégies de remplacement par des méthodes in vitro. En effet, à l'heure actuelle, il n'existe aucun modèle de culture de neurones de rétine adulte ni de système d’organoide qui pourrait être utilisé en remplacement du système visuel de la souris.

Réduction

La très grande reproducibilité du modèle expérimental permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l'analyse de la régénération. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats scientifiques statistiquement valables nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Les procédures décrites sont maîtrisées depuis plusieurs années au sein de l’équipe par les expérimentateurs responsables du projet. Nos approches peu invasives et peu incapacitantes, ainsi que la parfaite maîtrise des procédures chirurgicales réduisent la variabilité et les pertes post-expérimentation. Enfin, le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permet de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats statistiquement valables.

Raffinement

Dans l'équipe, les expérimentateurs maîtrisent parfaitement les chirurgies d'injection intravitréale et de lésion du nerf optique. La maîtrise des procédures ainsi que leur courte durée contribuent à limiter l’inconfort des souris. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé et 5 personnes s'assurent quotidiennement du bien-être des animaux. Les procédures expérimentales seront planifiées (disponibilité des locaux d'expérimentation, du matériel, période d'acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation), ce qui permettra de diminuer le stress des animaux et de favoriser la validité des expériences. Les souris seront hébergées dans une zone dédiée aux périodes post-expérimentation. Des points limites les plus précoces possibles seront établis en fonction des procédures. Une grille de score servira de repère pour vérifier l’état de l’animal pendant la période post-opératoire, permettant l'idenditification des critères d'arrêt des souffrances et la décision à prendre. Les stratégies d’optimisation ainsi qu'une médication adaptée en pré- et post-expérimentation sont mises en place dans le but de réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse chez les animaux.

Choix des espèces

Les souris sont appropriées pour ce projet car le système visuel de la souris est similaire à celui de l’humain et permet d'étudier tous les aspects de la repousse axonale et de la reconnexion (aux niveaux moléculaire, cellulaire et des circuits). En tant qu'organisme mammifère, les souris partagent de nombreuses caractéristiques avec les humains, notamment l'échec de la régénération du SNC adulte. Dans le domaine de la régénération axonale, l'avantage d'utiliser des souris est de dépasser la compréhension in vitro des systèmes moléculaires et d'avoir une vue d'ensemble dans le cadre d'un organisme entier. Cela est crucial si nous voulons que les résultats soient éventuellement traduits en une approche thérapeutique pour les lésions du SNC adulte chez l'humain. Dans le projet, nous utiliserons des souris à l'âge adulte (au moins 4 semaines d'âge).

290 rats et 290 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sédatés par inhalation puis piqués à répétition. Chaque animal reçoit une injection sous la peau, une dans le péritoine, une dans une veine de la queue couplée à un prélèvement de sang, et un gavage, tous de sérum physiologique. Ces gestes ne produisent aucune connaissance, ils alimentent une séance de travaux pratiques de quatre heures offerte chaque année à 96 étudiants de première année de BUT et à dix personnes extérieures. Aucun animal n'est tué ici, les rats partant ensuite vers des protocoles sans réveil ou des travaux pratiques hors procédure, et les souris vers des procédures légères à modérées. Le porteur écrit que le recours à l'animal vivant est "indispensable", tout en indiquant que les participants s'exercent d'abord sur des mannequins.

Objectifs

Les laboratoires de recherche privés ou académiques emploient de nombreux techniciens intervenant directement dans la mise en oeuvre de projets scientifiques utilisant des animaux vivants. Ces projets ont pour but d'améliorer à la fois nos connaissances mais aussi la santé humaine ou animale. L'objectif de ce projet est d'assurer les compétences des agents appliquant des procédures expérimentales sur rongeurs conformément à la directive 2010/63/UE et le décret du 1er février 2013 sur l'utilisation des animaux vivants en expérimentation animale. Dans le cadre du module de spécialisation rat-souris, 1 séance de travaux pratiques (4h) sera réalisée chez le rat et la souris vigile. La séance consistera à former les participants aux principales techniques faiblement invasives de préhension manuelle en vue d'administrations de sérum physiologique en mode sous cutané, intraperitonéal, intramusculaire, intraveineux, gavage et de prélèvement sanguin intraveineux (au niveau de la queue) . La règle des 3 R sera respectée sachant que des méthodes alternatives ne sont pas disponibles en remplacement des procédures faiblement invasives dont l'apprentissage sur animal est un requis fondamental dans ce type de formation. De plus le nombre d'animaux (1 rat et 1 souris par participant) a été reduit au minimum nécessaire et suffisant pour assurer un apprentissage de qualité et les compétences demandées. Afin de limiter les contraintes lors des manipulations les animaux seront préalablement sédatés facilitant ainsi les procédures. Ce projet concerne la formation chaque année de 96 étudiants du parcours BMB 1ère année du BUT Génie biologique nécessaire aux manipulations lors des TP inclus dans le programme national de la formation. Il concerne aussi la formation (pour applicateurs) de personnels extérieurs à l'IUT que l'établissement délivre chaque année (1 session) pour 10 participants.

Bénéfices attendus

Ce projet doit permettre aux futurs applicateurs de procédures de maitriser (dans le cadre des 3Rs) les techniques d'administrations et prélévements peu invasifs sur rat ou souris vivantes.

Procédures

Les animaux subiront chacun une sédation qui pourra être suivie d'une injection intrapéritonéale de serum physiologique , d' une injection sous cutanée de serum physiologique, d'une injection intraveineuse de serum physiologique couplée à un prélèvement sanguin (veine de la queue). Ils recevront également une administration per os (gavage) de serum physiologique. Tous ces actes sont de tres courtes durées (quelques secondes à 1 minute maximum).

Impact sur les animaux

Chaque animal subira : - une sédation par inhalation gazeuse entrainant un stress léger de courte durée. - 1 piqure d'aiguille pour l'injection intrapéritonéale, entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 piqure pour l'injection sous cutanée entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 piqure pour l'injection/prélévement intraveineuse entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 administration orale entrainant un stress léger de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront maintenus en vie à la fin de la procedure, et réutilisés , apres avis du vétérinaire référent, dans d'autres procedures d'autres projets dans le but de Réduire le nombre d'animaux des dits projets. Les animaux seront utilisés soit pour des experiences hors procedures ( mise à mort dans le but de prélevee des organes ou tissus) ou bien dans des projets avec procedures sans reveil pour les rats , et dans projets à procedures légéres à modérées pour les souris.

Remplacement

Aucune méthode alternative n’est ici adaptée. En effet, afin de former les personnels aux gestes techniques et expérimentation in vivo, le recours à l’animal vivant est indispensable. Les personnels impliqués directement dans l’expérimentation animale in vivo doivent, sinon être opérationnels, maitriser les techniques pratiques de base de l’expérimentation animale in vivo. Ce projet fait partie intégrante de la formation de niveau applicateur agréée que nous délivrons et qui est requise par la directive européenne 2010/63/UE. Il est à noter que préalablement à la procédure d'administration/prélèvements sur animaux vivants, les participants seront formés aux gestes sur des mannequins (rat souris).

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au maximum ( 1 rat + 1 souris par participant) tout en restant dans des limites pédagogiques efficaces pour la formation et l’acquisition des compétences dans le cadre de la formation spécifique des personnels appliquant les procedures expérimentales sur animaux vivants. De plus ces animaux seront réutilisés ce qui contribue à une réduction a posteriori du nombre d'animaux dans d'autres projets (du BUT). En effet Les rats seront re-utilisés plus tard pour une utilisation dans les travaux pratiques hors procédures (mise à mort en vue de prelever organe), ou dans des procedures sans reveil d'autre projets. Les souris pourront être re-utilisées dans des travaux pratiques ultérieurs avec procedures légères à modérées d'un projet autorisé pour le parcours de 2eme année BUT.

Raffinement

Afin de favoriser au maximum le bien être de l'animal ( limiter les nuisances , la douleur, le stress,...) pour les animaux mais également pour assurer l'apprentissage des gestes des participants, différentes actions sont mises en place. Pour ce faire, une periode d'habituation de quelques heures à la salle /poste de manipulations pour les animaux est sytématiquement respectée. Les animaux sont préalablament sédatés (inhalation de courte durée de gaz anesthésiant) avant la pratique des différentes administrations. De plus les participants ont pu simuler sur mannequins les différentes opérations ce qui optimise leur apprentissage sur animaux vivants. Les caractéristiques du matériel (aiguilles sondes) sont adaptées à l'espece rat ou souris afin de garantir la résussite de l'acte en limitant la douleur ( considérée comme légère pour une administration) ou le risque physiologique (volume d'injection ou de prélévement et intervalles de temps suffisant entre chaque administration). La substance injectée (serum physiologique) est à pH controlé (selon les règles d'utilisations des médicaments). Les animaux sont hébergés dans les conditions standard (cage enrichies ) mais beneficient en plus d'une game room en dehors des manipulations. Cette game est un espace de jeu pour les rat ou souris qui leur permet ,en groupe , d'interagir avec différents objets ( tunnels, boites à trous, grelots hamacs ...), en dehors de leurs cages, et ce pendant 1h par jour (2 à 3 fois par semaine). La methode d'administration volontaire par le rat ou la souris via micropipette (solution appétante) est utilisée en vue d'une substition à la methode de gavage.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont les animaux modèles les plus utilisés dans l’expérimentation in vivo pour les études en pharmacologie ou en physiologie Animaux adultes pour faciliter les manipulations.

Soumises à une ou deux injections d'une substance qui déclenche une réaction inflammatoire, puis à un prélèvement de sang terminal sous anesthésie, 1 720 souris vont toutes être tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La substance peut entraîner une perte de poids, une baisse de la pression sanguine et des dysfonctionnements rénaux et hépatiques, le geste d'injection pouvant lui-même provoquer ulcération, induration et crampes abdominales. L'objet déclaré est de montrer que des candidats médicaments développés au laboratoire bloquent le récepteur TLR4, en vue de traiter des maladies inflammatoires chroniques comme celles de l'intestin ou de la peau. Le porteur indique que ces candidats ont été testés au préalable sur des cellules pour s'assurer de leur non-toxicité, puis reconnaît ne pas pouvoir exclure une toxicité chez la souris, ces travaux étant les premiers menés sur des animaux.

Objectifs

L’inflammation est une réponse de l’organisme face à une menace d’origine exterieure ou intérieure. Il s’agit d’une réaction transitoire mais peut dans certains cas, durer des mois ou des années et donner lieu à une inflammation dit chronique. Dans le cas des maladies inflammatoires dites chroniques, la balance entre l’inflammation et la reconstitution d’une équilibre immunologique est perturbée et peut conduire à des réactions disproportionées de l’organisme. Les traitements actuels sont insuffisants ou inexistants dans certains cas, ce qui rend difficile la prise en charge des patients et impacte leur qualité de vie. De nouvelles cibles sont en cours d’étude pour agir sur la réponse inflammatoire exagérée liée à l’activation de l’inflammation via les facteurs microbiens ou endogènes. Il a été montré que le récépteur TLR4 est impliqué dans le déclenchement de la réponse inflammatoire et au développement de ces maladies inflammatoires chroniques. Les études menées dans le cadre de ce projet s’appuyent sur le ciblage et l’interaction de ce récepteur avec les candidats médicaments développés dans notre laboratoire pour leur effet anti-inflammatoire. Ce projet repose sur deux objectifs. Le premier objectif est de reproduire chez l’animal un contexte inflammatoire similaire à ce qu’il se passe chez l’homme. L’inflammation est induite chez la souris par l’administration d’un produit qui va agir spécifiquement sur ce récepteur TLR4 et déclencher ainsi une réponse inflammatoire. Le second objectif est de démontrer les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments administrés chez ce même animal pour lequel l’inflammation a été provoquée. Les candidats médicaments vont reconnaitre spécifiquement le récepteur comme cible sur laquelle agir. L’interaction entre le candidat et la cible permettra de bloquer la réponse inflammatoire et inhiber ainsi les symptômes qui y sont liés. La finalité de ce projet est de démontrer l’efficacité de candidats médicaments ayant une action anti-inflammatoire afin de proposer un nouveau traitement et améliorer la prise en charge des patients atteints de ces maladies inflammatoires chroniques telles que Crohn, Alzheimer, maladies inflammatoires de la peau. Les modifications dans les voies d'administration et de prélèvement nécessitent une modification du projet initial sans ajout d’animaux.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels permettent de soulager les symptômes mais ne permettent pas de traiter l’origine de la maladie. Démontrer l’efficacité de ces candidats médicaments nous permettrait de proposer un traitement de fond avec une nouvelle stratégie qui se focalise davantage sur les mécanismes qui favorisent l’inflammation que sur les symptômes uniquement. Ce nouveau médicament pourrait être envisagé seul ou en combinaison avec d’autres traitement existants pour améliorer le potentiel thérapeutique et assurer une meilleur prise en charge et qualité de vie des patients sur le long terme. De plus l’utilisation de ce médicament pourrait être envisagée dans différentes applications cliniques car le mécanisme ciblé dans ce projet provoquant le développement de la réponse inflammatoire, se retrouve dans beaucoup de maladies inflammatoires chroniques.

Procédures

Les animaux seront soumis à une ou deux injections de substance espacées d'une minute à minima. Les animaux resteront vigiles ou seront anesthésiés selon le mode d’administration (modification) utilisé. Un prélèvement de sang terminal (modification) est prévu chez tous les animaux et sera effectué sur animal anesthésié. Cette intervention durera cinq minutes.

Impact sur les animaux

Les candidats médicaments ont été testés au préalable sur des cellules pour s’assurer de la non toxicité de ces produits et de leur efficacité pour bloquer la réponse inflammatoire. Cependant il s’agit de premières études menées chez les animaux et nous ne pouvons exclure le fait que ces candidats puissent entraîner une toxicité chez l’animal au moment de l’injection se traduisant par les symptômes cutanés suivants : irritation, démangeaison, gonflement ou rougeur passagère. Des nuisances dues au geste technique au moment de l’injection sont également à prendre en compte : ulcération, induration, crampes abdominales. La substance inflammatoire peut entraîner une perte de poids, une baisse de la pression sanguine ainsi que des dysfonctionnements rénaux et hépatiques.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de procéder à des analyses post-mortem.

Remplacement

Des premiers tests ont été réalisés au préalable sur des cellules avant de lancer des études chez l’animal pour vérifier la non toxicité et les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments. Néanmoins, aucune méthode de remplacement ne permet de reproduire la réponse inflammatoire à l’échelle de l’organisme. La réponse inflammatoire entraîne la libération de molécules qui vont diffuser à travers la circulation jusqu’à atteindre différents organes et provoquer des lésions notamment au niveau du foie, reins, thymus, rate, poumons. Ces interactions ne peuvent pas être modélisées par une méthode alternative et nécessitent de réaliser des études chez l’animal sur lequel on a reproduit la réaction inflammatoire afin d’obtenir des symptômes similaires.

Réduction

Le nombre d'animaux a été calculé pour collecter suffisamment de données qui seront analysées à l’aide d’outils statistiques permettant de répondre aux hypothèses et objectifs scientifiques définis dans ce projet. Cette estimation a été déterminée à partir d’études décrites dans la littérature scientifique ayant déjà utilisées ce modèle d’étude. Néanmoins les paramètres expérimentaux utilisés pour mettre en place le modèle sont variables d’une étude à l’autre. Nous avons donc envisagé une étude pilote pour déterminer les conditions expérimentales optimales afin d’obtenir un modèle d’étude stable sur lequel s’appuyer pour évaluer les propriétés anti-inflammatoires de nos candidats médicaments. Dans cette étude, nous étudierons la réponse inflammatoire au cours du temps et selon la dose de substance inflammatoire injectée. Le nombre d’animaux est défini selon deux critères : la dose et le temps. 4 doses et cinq points de temps ont été déterminés à partir de données issues de la littérature. Suite à cette étude pilote, le modèle sera reproduit pour évaluer le potentiel thérapeutique anti-inflammatoire des candidats médicaments. Le nombre d'animaux a été estimé selon les groupes nécessaires à la réalisation de l’étude. Ces groupes sont définis selon le type de candidats et la dose à laquelle ils seront administrés. Les candidats seront évalués selon 4 doses chacun. Les résultats attendus à l’issue de ces études sont une atténuation de la réponse inflammatoire et une amélioration des symptômes chez l’animal. Ce projet prévoit une répartition équivalente de mâles et de femelles dans chaque groupe pour vérifier un effet sexe potentiel sur la réponse inflammatoire.

Raffinement

L’environnement des animaux sera enrichi de coton, d'abris et d’objet afin de subvenir au bien-être animal. Une période d’acclimatation de deux semaines est prévue à l’arrivée des animaux incluant une phase d’habituation à la contention pour limiter le stress de l’animal avant une injection. Le recours à une anesthésie préalable pourra être réalisée selon le mode d'administration utilisé. Un suivi quotidien sera effectué pour évaluer l’état de l’animal et l’apparition d’effets indésirables. Une grille d’évaluation basée sur ces observations permettra si nécessaire l’arrêt de la procédure en cours pour éviter toute douleur ou souffrance à l’animal.

Choix des espèces

La souris utilisée dans le cadre de ce projet est une espèce particulièrement adaptée au développement du modèle inflammatoire aigu, notamment dans la phase précoce. Cette réponse inflammatoire se traduit par des phénomènes physiologiques similaires à ceux observés lors de la phase inflammatoire induite après une infection chez l’homme : taux élevé et précoce de cytokines pro-inflammatoires, baisse de la pression sanguine, modification de la fréquence cardiaque, et dysfonctionnements des organes périphériques. Les phénomènes physiologiques observés chez la souris sont autant d’indicateurs pour corréler les bénéfices obtenus chez l’animal à ceux que l’on pourrait obtenir chez l’homme. Cette espèce permet de développer un modèle efficace dans la phase précoce de l’inflammation et de le proposer comme un outil permettant d’évaluer les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments. Il s’agira de souris adulte afin d’inclure dans ce projet des animaux possédant un système immunitaire mature.

1 200 souris, dont des souris génétiquement modifiées pour ne plus produire la protéine CD44, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, et chacune passe jusqu'à 32 semaines sous régime gras ou reçoit jusqu'à 16 injections intrapéritonéales d'un agent qui provoque une fibrose du foie. Sous régime riche en graisses, glucides et cholestérol, les premières sont mises à jeun quatre heures puis gavées à la sonde rigide, avec un risque de passage du liquide dans les poumons et de détresse respiratoire, et reçoivent jusqu'à trois injections intrapéritonéales et plusieurs prises de sang à la queue. Le porteur annonce la validation d'une protéine qui "pourrait être une cible thérapeutique potentielle" dans les maladies du foie liées à l'obésité. Pour justifier le choix de la souris, il avance sa "natalité importante" et le fait qu'elle permet d'obtenir assez de "matériel" pour les analyses, puis conclut : "Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée".

Objectifs

L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires mais s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées, en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras, avec ou sans inflammation, pouvant progresser jusqu’à la fibrose/cirrhose puis au cancer du foie. Plusieurs facteurs sont impliqués dans la progression de ces complications, comme la résistance à l'insuline, le microbiote intestinal, les stress cellulaires et l'inflammation. Cependant, les traitements pharmacologiques restent très limités et une meilleure compréhension de l'évolution de ces complications est nécessaire pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre équipe de recherche s’intéresse à une protéine clef que l’on retrouve à la surface des cellules immunitaires, et également à la surface des cellules stellaires hépatiques qui jouent un rôle clé dans la mise en place de la fibrose, en produisant de façon excessive du collagène. Chez les patients atteints de complications hépatiques, la présence de cette protéine est augmentée dans le foie en comparaison aux patients sains. Par l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés n'exprimant pas cette protéine, et soumis à des régimes alimentaires ou des agents chimiques favorisant l’apparition de complications hépatiques, nous serons en mesure de démontrer son rôle et d'observer les conséquences biologiques lors de sa suppression au cours des complications hépatiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra la validation in vivo du rôle d’une protéine à la surface des cellules qui pourrait être une cible thérapeutique potentielle dans un contexte de maladie stéatosique du foie associée à un dysfonctionnement métabolique et de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie.

Procédures

Dans la procédure 1 : Pendant la période d’alimentation riche en graisse, carbohydrate et cholestérol (durée de 32 semaines au maximum), les souris seront mises à jeun pendant 4h puis recevront des solutions aqueuses par gavage à l’aide d’une sonde rigide droite de 22 gauge suivi de 2 prélèvements sanguins à la veine de la queue. En milieu de période de régime, 3 injections intra-péritonéales maximum, espacées de 1 semaine, seront réalisées et le sang sera alors prélevé au niveau de la veine de la queue. Enfin à la fin du régime, un dernier prélèvement sanguin sera effectué. Dans la procédure 2 : 16 injections intra-péritonéales au maximum à raison de 2 par semaine seront effectuées pour étudier le développement de la fibrose hépatique. Un à deux prélèvements sanguins à la veine de la queue seront effectués (en milieu et en fin de traitement avec l’agent chimique).

Impact sur les animaux

Dans la procédure 1 : pendant la période d’alimentation riche en graisse, carbohydrate et cholestérol (durée de 32 semaines au maximum), les souris prendront du poids pouvant occasionner une gêne pour se déplacer. Lors des gavages des solutions aqueuses à l’aide d’une sonde rigide droite de 22 gauge, l’introduction accidentelle de liquide dans la trachée ou les poumons peut se produire entrainant une détresse respiratoire. En milieu de période de régime, 3 injections intra-péritonéales maximum, espacées de 1 semaine, seront réalisées. À la suite de ces injections une inflammation peut se développer au niveau des sites d’injection. Dans la procédure 2 : 16 injections intra-péritonéales au maximum à raison de 2 par semaine seront effectuées pouvant entraîner une inflammation au niveau des sites d’injection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Nous utiliserons pour chaque procédure un nombre minimum d'animaux qui nous permet de réaliser des études statistiques robustes et pertinentes.

Remplacement

Pour répondre à l’exigence de remplacement, des études seront réalisées in vitro sur des lignées cellulaires afin de mettre au point les différentes conditions expérimentales avant de réaliser les expériences sur les cellules primaires. Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe.

Réduction

Chaque procédure utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront réalisées 3 fois au maximum pour atteindre la significativité statistique.

Raffinement

La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés (perte de poids, état général de la souris) pour chacune nos procédures et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de chaque procédure, permettra de limiter leur sévérité. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). La surveillance quotidienne des animaux par les zootechniciens et nos surveillances lors des pesées et/ou injections bi-hebdomadaires nous permettront de repérer précocement l’apparition de points limites qui imposent une action pour soulager l’animal.

Choix des espèces

La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Pour la procédure 1 (souris mâles et femelles), la mise sous régime riche en graisse sera effectuée à environ 8-10 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. En effet, un régime riche en graisse induit une prise de poids importante. L’utilisation d’un tel régime peut durer jusqu’à 32 semaines, d’où la nécessité d’avoir des animaux relativement jeunes. Pour la procédure 2 (souris mâles et femelles), le traitement chimique induisant de la fibrose hépatique débutera à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise.

Le rat roussard, un rongeur diurne, vit en cage individuelle dès le sevrage, les mâles de cette espèce étant agressifs entre eux. 64 rats roussards et 64 souris, soit 128 rongeurs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comparer l'effet de la lumière sur la prise alimentaire et le métabolisme d'une espèce diurne et d'une espèce nocturne. Chacun subit une chirurgie d'une heure trente sous anesthésie générale pour l'implantation d'un capteur de télémétrie, puis jusqu'à quatre semaines en cage individuelle, ce que le porteur décrit comme un "stress d'isolement social". Tous sont tués pour des analyses post-mortem, après un prélèvement de sang terminal que le porteur situe "après arrêt respiratoire de l'animal".

Objectifs

La lumière joue un rôle majeur sur la physiologie et la santé. Ce projet de recherche vise à étudier les effets de la lumière ambiante sur la prise alimentaire et le métabolisme au cours des 24 h. Les expériences seront menées en parallèle chez un modèle animal nocturne, la souris et chez un modèle animal diurne, le rat roussard. Dans ce projet de recherche, nous proposons de tester l’hypothèse selon laquelle l'exposition à la lumière optimise les comportements de prise alimentaire chez les espèces diurnes et nocturnes, par deux processus temporellement cohérents qui sont 1) les effets dépendants des horloges circadiennes et 2) les effets directs de la lumière sur le comportement. Nous proposons que les effets directs de la lumière favorisent la prise alimentaire de jour chez les espèces diurnes et inhibent la prise alimentaire de nuit chez les animaux nocturnes.

Bénéfices attendus

L’identification des effets directs de la lumière sur la prise alimentaire et le métabolisme pourrait permettre de participer à la prévention et le traitement des troubles liés à la prise de nourriture et des maladies métaboliques, comme le diabète ou l’obésité, par des approches de photothérapie ciblée et par des recommandations sur des horaires d’exposition à la lumière qui seraient à éviter.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d'une durée de 1h30 réalisée sous anesthésie générale et à un prélèvement sanguin terminal réalisé également sous anesthésie générale et après arrêt respiratoire de l'animal. Pour toutes les procédures les animaux devront être placés en cage inviduelle pour une durée maximal de 4 semaines.

Impact sur les animaux

Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour enregistrer des variables rythmiques individuelles, ce qui pourra créer un stress d'isolement social d'une durée maximale de 4 semaines. La chirurgie d'implantation du capteur de télémétrie pourrait induire de l'inflammation, une perte de poids transitoire, une infection au site des sutures.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort pour analyse post-mortem.

Remplacement

La régulation des cycles journaliers de la prise alimentaire et du métabolisme et la détection de la lumière impliquant plusieurs organes à la fois (notamment, rétine, cerveau, foie, pancréas, surrénales, muscles) et des relais nerveux et hormonaux, l’investigation des interactions entre horloges circadiennes et nutrition nécessite l’utilisation de modèles animaux. Ainsi est-il impossible de réaliser ces études sur des organes isolés ou des cultures cellulaires in vitro ou de modéliser in silico la réponse de ce circuit multi-organes.

Réduction

Pour les tests in vivo circadiens et métaboliques, le nombre d’animaux proposé (n=12 par condition) est basé sur une évaluation de la puissance statistique qui prend en compte les moyennes et la dispersion des données comportementales recueillies dans des études antérieures. Pour l'étude des réponses hormonales et neuronales à la lumière (post-mortem), le nombre d’animaux proposés (n=6 par point-horaire et par condition lumineuse) est basé sur une évaluation de la puissance statistique qui prend en compte les moyennes et la dispersion des données comportementales des études antérieures . Notre suivi systématiquement longitudinal des animaux réduit significativement le nombre d’individus utilisés.

Raffinement

Les souris issues d'un fournisseur agréé seront soumies à deux semaines d'acclimatation aux nouvelles conditions d'animalerie avant le début des procédures. Le rongeur diurne est quant à lui hébergé dès le sevrage en cage individuel car les mâles de cette espèce sont très territoriaux et donc agressifs entre eux. Les souris seront ensuite placées en cages individuelles pour la durée des procédures ce qui genèrera un stress d'isolement social que nous limiterons par ajout de frisure en plus de l'enrichissement classique des cages à savoir bâton à ronger et coton pour faire un nid. La frisure permettra de soutenir la thermorégulation de la souris individualisée notamment tout en apportant un enrihcissement supplémentaire pour la construction du nid. La procédure invasive de chirurgie est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie adaptée et la température corporelle des animaux est maintenues grâce à un tapis thermostaté relié à une sonde rectale durant toute la procédure. Dès l'anestéhsie et ensuite jusqu'au réveil les animaux sont maintenus sous lampe chauffante. L'état de santé des animaux est évalué une fois par semaine avant la procédure de chirurgie puis au minimum quotidiennement à l'aide d'une grille de score adapatée après. Des points limites spécifiques ont été établis pour limiter la souffrance animal en arrêtant la procédure dès que nécessaire. En post-chirurgie pour aider la récupération de l'animal de la nourriture gélifiée sera ajoutée au fond de la cage pour faciliter la prise de nourriture et hydrique.

Choix des espèces

Pour mieux comprendre les mécanismes mis en jeu, notre projet repose sur l’analyse comparative des réponses comportementales, physiologiques et neuronales entre un modèle animal nocturne et un modèle animal diurne. La souris est une espèce nocturne devenue un modèle classique en nutrition et en chronobiologie. C’est aussi un modèle incontournable en recherche animale par l’existence de nombreuses lignées transgéniques (y compris celles porteuses de mutations, celles avec gènes invalidés, ou avec gènes-rapporteurs). Une fois ce projet achevé, nous envisageons de rechercher les mécanismes moléculaires mis en jeu, en étudiant des souris transgéniques exposées aux mêmes procédures expérimentales. Le modèle rongeurs diurnes sont des modèles expérimentaux appropriés pour la recherche biomédicale. Leur utilisation dans le projet présent est pertinente pour comprendre les différences de réponses entre espèces nocturnes et diurnes. C’est pourquoi les mêmes expériences seront faites en parallèle chez un rat diurne, et la souris nocturne. Jeunes adultes (2-4 mois) pour étudier un système circadien et un métabolisme matures et non-sénescents.

Aucun animal porteur du phénotype dommageable n'est gardé au-delà de vingt semaines, et tout individu atteignant un point limite est tué aussitôt. 2 880 souris vont être utilisées dans cet élevage de lignées à inflammation chronique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin. Le phénotype produit une mort prématurée, un poids réduit et des difficultés respiratoires, et les souris qui ne l'expriment pas rejoignent les groupes témoins. L'élevage alimente un projet sur le métabolisme des lipides dans le syndrome d'Aicardi-Goutières, et le porteur écrit que les animaux développeront une inflammation chronique vers vingt semaines tout en affirmant que les conditions d'élevage seront adaptées pour qu'ils ne développent pas de symptômes.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’élever des animaux spécialement conçus pour nos expériences scientifiques. Grâce à ces expériences, nous cherchons à comprendre comment le métabolisme des lipides influence certaines maladies inflammatoires chroniques (ici par exemple le syndrome d'Aicardi-Goutières).

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de découvrir des solutions thérapeutiques pour alléger les symptômes présents chez les patients souffrant d’inflammation chronique.

Procédures

Les animaux développeront aux alentours de 20 semaines d'âge une inflammation chronique liée à leur phénotype dommageable.

Impact sur les animaux

Les nuisances liées à l'inflammation chronique dans ces modèles sont une mort prématurée, un poids réduit et des difficultés respiratoires. Les animaux ne seront pas maintenus plus de 20 semaines, les conditions d'élevage seront donc adaptées pour qu'ils ne dévellopent pas de symptômes.

Devenir

Les animaux issus de l'élevage seront soit utilisés pour renouveler les accouplements soit utilisés pour les expérimentations dans le cadre d'une utilisation continue sur site. Les animaux ne présentant pas le phénotype dommageable seront intégrés dans les groupes "contrôles". Tous les animaux seront utilisés. A la fin, ils seront tous euthanasiés.

Remplacement

L'objectif du projet scientifique associé à ces élévages nécessite l'utilisation de modèles animaux. Les méthodes substitutives notamment l'utilisation de modèle in vitro ne permet pas d'étudier la communication inter-organes.

Réduction

Afin de réduire le biais associé au sexe, des groupes équivalents d’animaux des deux sexes seront utilisés dans les protocoles expérimentaux proposés. Tous les animaux issus des accouplements seront conservés pour l'expérimentation.

Raffinement

Toutes les mesures susceptibles de prévenir tout effet impactant le bien être des individus seront mise en oeuvre durant la durée du projet. Les animaux seront sous surveillance quotidienne. Des points limites ont été établis afin de pouvoir surveiller au plus près les altérations dues à la délétion génétique dommageable. Les animaux manifestant au moins un des points limites identifiés seront systématiquement euthanasiés. De plus les besoins sociaux et biologiques des modèles murins sont bien connus et parfaitement maîtrisés, permettant de minimiser tout effet indésirable, douleur, souffrance ou tout dommage durable. De fait, afin de combler les besoins physiologiques et comportementaux des animaux, les animaux seront placés en cage 3 individus (trio d'accouplements) avec pour enrichissement une maisonnette en carton et du coton pour la nidification. Les animaux avec un phénotype dommageable ne seront pas gardés en vie au delà de 20 semaines d'âge.

Choix des espèces

Les modèles murins, sont les plus utilisés dans les procédures expérimentales visant à étudier l’immunité et le métabolisme et en particulier l’impact de régimes alimentaires spécifiques sur les processus biologiques. La communauté scientifique bénéficie d’un large éventail de modèles génétiquement modifiés permettant l’obtention de résultats robustes et des comparaisons avec d’autres études préalables. Les animaux seront utilisées pour l'élevage, les animaux seront donc mis en accouplement entre 7 et 8 semaines et les animaux à phénotype dommageable seront maintenus en accouplements pour une durée maximale de 12 à 13 semaines ( âge maximum des animaux 20 semaines).