Souris
Programme de formation aux gestes techniques chez le rat et la souris pour la validation des acquis dans le cadre du maintien des compétences
- Formation professionnelle
Rats : 90
Tués à la fin du projet dans le cadre de l'apprentissage des gestes de mise à mort et des prélèvements post-mortem, 270 souris et 90 rats, soit 360 individus, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir jusqu'à dix injections, une par semaine sur dix semaines, jusqu'à trois prélèvements sanguins et jusqu'à trois administrations orales, une cinquantaine de personnes étant à former. Le porteur écrit que ces rats et ces souris viennent en grande majorité de son propre élevage, qu'il s'agit d'individus "dont le profil génétique n'est pas adéquat ou surnuméraires de la production destinée à d'autres projets", et que plusieurs gestes sont appris sur un même individu. La formation sur rongeurs vivants est justifiée par l'absence de "méthode de remplacement pour pouvoir permettre aux utilisateurs d'appréhender les interactions avec le rongeur, de ressentir les réactions de l'animal lors des manipulations".
Objectifs
Ce projet a pour but de former, de manière encadrée et progressive, les personnes amenées à manipuler des rats et des souris dans le cadre de la recherche scientifique. Cette demande s’inscrit dans le cadre de la section PE42-2 « Enseignement supérieur ou formation pour l'acquisition, le maintien ou l'amélioration de compétences professionnelles » de la commission européenne. Elle a pour objectif de couvrir les besoins en formation du personnel dans le cadre de la formation initiale ou du suivi des compétences, de garantir la meilleure préparation du personnel à la mise en œuvre des procédures expérimentales ainsi qu’à la manipulation des animaux au sein de notre établissement. Il s’agit d’un programme de formation pratique qui permet aux nouveaux arrivants et à ceux déjà formés d’apprendre les gestes techniques nécessaires, comme les prises de sang ou les injections, dans des conditions sécurisées et respectueuses des animaux. Il contribue ainsi à améliorer la qualité des soins aux animaux et la fiabilité des expériences. Ce programme de formation participe également à une démarche éthique plus large, en veillant à limiter le nombre d’animaux utilisés et à réduire au maximum leur stress ou leur douleur. Une cinquantaine de personnes est concernée par cette demande.
Bénéfices attendus
Ce projet de formation permet aux personnes qui travaillent en recherche d’apprendre à manipuler correctement les animaux de laboratoire, en particulier les rats et les souris. Il est important que ces gestes soient bien maîtrisés, car une erreur technique peut faire souffrir l’animal ou fausser les résultats d’une étude scientifique. Pour apprendre, les participants doivent s’entraîner directement sur des animaux vivants, car certains gestes ne peuvent pas être reproduits correctement sur des modèles artificiels. Toutefois, tout est mis en œuvre pour limiter le nombre d’animaux utilisés et pour réduire au maximum leur stress ou leur douleur. Cette formation encadrée permet ainsi d’assurer une meilleure prise en charge des animaux dans les futurs projets de recherche, en garantissant que les personnes soient compétentes, formées et responsables. C’est une étape indispensable pour améliorer les pratiques scientifiques tout en respectant les animaux.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à 1 et jusqu’à 10 injections maximum (durée approximative 1 minute par geste, 1 geste par semaine sur 10 semaines maximum). Cela concerne maximum 170 animaux vigiles et 100 sous anesthésie. Ils pourront être soumis à 1 et jusqu’à 3 prélèvements sanguins (durée approximative 5 minutes par geste, 1 geste par semaine, espacé de trois semaines minimum). Cela concerne maximum 70 animaux vigiles et 200 sous anesthésie. Ils pourront également être soumis à 1 et jusqu’à 3 administrations orales (durée approximative 5 minutes, 1 geste par semaine, espacé d’une semaine). Cela concerne maximum 200 animaux. La prise de décision quant à la mise en place d'une anesthésie dépendra de la technique utilisée, des recommandations vétérinaires en la matière et du besoin de travailler avec un animal éveillé pour pouvoir interpréter son ressenti et adapter les gestes à ses réactions.
Impact sur les animaux
Les gestes que les participants apprennent à réaliser sur les rats et les souris peuvent parfois provoquer un léger inconfort, voire une douleur légère de quelques minutes. Cela dépend du type de geste (prise de sang, injection, etc.), de la fréquence à laquelle il est réalisé, et du niveau d’expérience de la personne en formation. Parmi les effets indésirables possibles, on peut citer : un stress passager lié à la manipulation de l’animal ou à la contention (tenir l’animal immobile pour le geste) ; de petites inflammations ou hématomes au point d’injection ou de prélèvement sanguin ; des réactions à l’anesthésie, comme une respiration ralentie ou un réveil plus long que prévu.
Devenir
L’ensemble des animaux sera mis à mort à l’issue du projet dans le cadre de l’apprentissage des gestes de mise à mort et de prélèvements post-mortem.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de méthode de remplacement pour pouvoir permettre aux utilisateurs d’appréhender les interactions avec le rongeur, de ressentir les réactions de l’animal lors des manipulations. Cette formation est nécessaire en complément des supports existants pour apprendre aux manipulateurs à interpréter les réactions de l’animal et à réagir correctement en conséquence.
Réduction
Ce projet de formation a été conçu pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en permettant aux participants d’apprendre correctement les gestes nécessaires à leur travail. Les animaux qui seront utilisés dans ce projet seront issus en grande majorité de notre propre élevage. Ce seront notamment des animaux dont le profil génétique n'est pas adéquat ou surnuméraires de la production destinée à d’autres projets, et destinés à mettre mis à mort. Nous réaliserons l’apprentissage de plusieurs gestes sur un même animal pour en limiter le nombre.
Raffinement
Les manipulations seront adaptées en fonction des techniques. Nous proposerons dès que possible l’enseignement de techniques alternatives non invasives sur l’animal. Toutes les injections se feront avec des solutions sans effet sur l’animal. Les volumes de prélèvements de sang seront effectués selon le poids de l'animal aux fréquences respectant sa physiologie. Nous mettrons en place une anesthésie gazeuse et une analgésie quand cela est recommandé pour certaines techniques engendrant une douleur chez l’animal. Le suivi du bien-être animal sera effectué quotidiennement par un personnel compétent, les utilisateurs seront également formés à ce suivi. Les animaux sont pris en charge dès leur naissance ou arrivée dans le service pour un suivi quotidien. Ils seront hébergés en groupe, dans le respect de leurs fratries respectives. Les animaux font l'objet de suivi avec des points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
Nous utilisons des rats et des souris car ce sont les deux principales espèces utilisées dans les autorisations de projets de notre établissement. Les formations seront réalisées préférentiellement sur animaux adultes, entre 6 semaines et 7 mois en nous adaptant à l’âge des animaux qui seront disponibles dans notre élevage au moment des apprentissages. Si un utilisateur souhaite toutefois acquérir ces mêmes techniques sur des animaux d’âge différent (entre 3 et 6 semaines), des animaux pourront être commandés auprès de fournisseurs agréés. En effet, le but de ce projet est de former chaque utilisateur à la manipulation de l’animal dans la tranche d’âge qu’il est susceptible d’utiliser dans ses propres expériences par la suite.
Extraction de cellules de cerveau murin pour culture de cellules primaires
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Pour cultiver des cellules cérébrales fraîches destinées à l'étude d'un cancer du cerveau, 1 395 souris vont être tuées sans avoir subi aucune autre procédure, dans un projet classé d'un niveau de souffrance léger. Une partie des lignées employées est immunodéprimée par modification génétique, donc plus sensible aux infections. Le porteur indique que tous les embryons et souriceaux d'une portée sont utilisés, l'isolement des cellules visées se faisant entre 0 et 3 jours après la naissance ou sur des embryons de 17,5 jours, et que le cerveau de la femelle gestante peut aussi être prélevé. La mise à mort ne sert qu'à prélever les cerveaux, une culture de cellules primaires étant présentée comme plus proche des patients que les lignées immortalisées.
Objectifs
Nous étudions le cancer cérébral le plus fréquent chez l'adulte. Le traitement standard actuel, comprenant la chirurgie pour retirer la tumeur, chimiothérapie et radiothérapie, ne permet qu'une survie médiane de 15 mois en moyenne avec une récidive quasi systématique. Nous étudions les intéractions entre les cellules cancéreuses et les cellules saines qui les entourent afin d'évaluer l'impact de celles-ci sur le développement des tumeurs. L'utilisation de cellules primaires (prélevées sur tissus frais) plutôt que des lignées immortalisées (artificiellement modifiées) est essentielle afin de se rapprocher au plus des conditions réelles chez les patients.
Bénéfices attendus
Des bénéfices sur la santé humaine sont attendus à long terme sur ce projet qui permet de mieux comprendre les mécanismes de ce cancer du cerveau afin d'en trouver de nouvelles pistes thérapeutiques car c'est un cancer très agressif et actuellement incurable.
Procédures
Une des lignées de souris utilisée est immunodéprimée (leurs défenses immunitaires sont diminuées) du fait de ses modifications géniques. Les animaux ne seront soumis à aucune intervention avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Les souris d’une des lignées utilisées sont immunodéprimées (leurs défenses immunitaires sont diminuées), ce qui les rend plus sensibles aux infections. Aucune procédure n'est appliquée aux animaux vivants.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort afin de pouvoir prélever les cerveaux et d'en extraire différents types cellulaires.
Remplacement
L'utilisation de cellules primaires (prélevées sur tissus frais) permet un grand nombre d'expériences afin d'obtenir des résultats dans différents domaines, évitant ainsi l'utilisation de cohortes importantes d'animaux. Les cellules primaires offrent un modèle plus physiologique que les lignées immortalisées (artificiellement modifiées), rendant les résultats plus proches de la réalité chez les patients.
Réduction
Tous les embryons ou souriceaux d'une portée sont utilisés pour extraire les cellules. Dans certains cas, le cerveau de la femelle gestante peut aussi être prélevé afin de réaliser des expériences complémentaires ou des tests. De nombreuses expériences peuvent être menées sur les cellules obtenues à partir d'un lot d’individus. Pour la production des animaux génétiquement modifiés, peu de géniteurs sont nécessaires et tous les animaux de la portée sont utilisés.
Raffinement
Des points limites adaptés seront choisis et un arbre décisionnel avec des critères d'arrêt des souffrances sera mis en place. Puisqu'aucune procédure n'est prévue sur animaux vivants, les points limites généraux seront appliqués dans le cadre de la surveillance des animaux.
Choix des espèces
La souris étant un mammifère, son cerveau et les cellules qui le constituent sont suffisamment proches de l'Homme pour constituer un modèle cohérent dans l'étude des intéractions entre les cellules de cancer cérébral et son micro-environnement. Les lignées transgéniques nous permettront de cibler localement un gène en l'inactivant une fois les cellules extraites, sans dommager l'ensemble des cellules des animaux. Les lignées de souris contrôles sont utilisées pour des expériences in vivo sur d'autres parties du projet, l'extraction de cellules à partir de ces lignées permettra de mieux caractériser le micro-environnement tumoral de ces modèles. Pour les souriceaux : l'isolement du type de cellules cérébrales qui nous intéresse peut être réalisée entre 0 et 3 jours après la naissance, nous allons tester ces différents stades pour trouver celle avec laquelle nous obtiendrons les meilleurs résultats. Pour les embryons : nous avons optimisé un protocole d'extraction et de purification de neurones à partir de la littérature scientifique, l'utilisation d'embryons à 17.5 jours après accouplement permet l'obtention de neurones les plus fonctionnels, avec une meilleure viabilité.
Etude de l’implication d’une protéine dans une démence : troubles mnésiques et déficits sociaux.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Un prélèvement de peau sert au génotypage, un gavage quotidien pendant cinq jours administre le traitement, et une partie des souris subit une chirurgie d'une heure sous anesthésie. Le projet induit la délocalisation d'une protéine dans un sous-type de neurones pour reproduire des traits de la démence frontotemporale, puis mesure les conséquences par des tests comportementaux étalés sur douze semaines, jusqu'à quatre sessions par jour, que le résumé ne nomme pas. Le porteur indique qu'une étude pilote pourrait "réduire de plus de la moitié les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet", effectif de 1 170 pourtant déjà demandé.
Objectifs
Ce projet déjà financé a pour but de mieux comprendre les mécanismes mis en œuvre dans le développement de la démence frontotemporale en lien avec une protéine qui est aussi impliquée dans une autre maladie, la maladie de Charcot (la sclérose latérale amyotrophique). Nous souhaitons mieux comprendre pourquoi les patients qui souffrent de démence frontotemporale et/ou de sclérose latérale amyotrophique ont un cerveau avec des régions plus sensibles que d’autres, et des cellules nerveuses plus vulnérables que d’autres. Dans le cadre de ce projet, nous ciblons une protéine d’intérêt en particulier. Nous nous y intéressons car dans la démence frontotemporale et la sclérose latérale amyotrophique, cette protéine est délocalisée. En d’autres termes, elle est retrouvée dans le cytoplasme alors qu’elle ne devrait pas s’y trouver ; nous parlons de délocalisation cytoplasmique. Notre laboratoire de recherche a mis en évidence que les troubles dont souffrent les patients atteints de la sclérose latérale amyotrophique et/ou de la démence frontotemporale sont corrélés à la délocalisation de cette protéine. Cela s’explique notamment par une modification de l’expression d’autres acteurs cellulaires dont la régulation est dépendante de l’intégrité de cette protéine. En utilisant des modèles de souris transgéniques, nous voulons induire la délocalisation de cette protéine au sein d’un sous-type de neurones, et analyser les conséquences de cette manipulation génétique. Le but final est de comprendre comment l’on pourrait rétablir l’expression de ces gènes afin que les cellules les plus vulnérables soient à nouveau en mesure de fonctionner normalement.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons grâce à ce projet mieux comprendre pourquoi les patients qui souffrent de démence frontotemporale et de sclérose latérale amyotrophique ont un cerveau avec des régions plus sensibles que d’autres, et des cellules nerveuses plus vulnérables que d’autres. Ces altérations sont associées à une mauvaise localisation d’une protéine au sein des cellules. Si nous comprenons mieux l’origine de cette vulnérabilité, on pourra envisager de nouvelles thérapies en reprogrammant les cellules nerveuses affectées afin que cette protéine retrouve sa localisation cellulaire normale et soit à nouveau en mesure d’assurer ses fonctions initiales.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement de tissu (peau) afin de réaliser le génotypage. Ils animaux recevront un traitement (administration par gavage oral sur animal vigil) durant 5 jours, à raison d’une administration par jour. Chaque administration durera au maximum 20 secondes. Les animaux passeront ensuite différents tests comportementaux qui dureront entre 5 et 30 minutes. Certains de ces tests se dérouleront sur un essai unique tandis que d’autres nécessiteront plusieurs sessions réparties sur plusieurs semaines. Lors de sessions multiples, au maximum, un individu pourra être confronté à 4 sessions par jour, d’une durée maximale de 1 min/ session. Pour l’ensemble des tests, au maximum, un individu sera testé sur un ensemble de 12 semaines et un seul test sera réalisé par jour. Pour une partie du projet, une chirurgie d’une durée d’une heure sera réalisée sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Nous réaliserons un prélèvement d’un petit bout de tissus ce qui entrainera une douleur légère et de courte durée. Une des procédures de ce projet nécessite une chirurgie pouvant induire une douleur modérée, une inflammation transitoire et/ou un inconfort pour les animaux et une perte de poids transitoire. Nous pourrions observer des signes de stress liés à la contention obligatoire pour réaliser ce geste de gavage. Nous pourrions également observer un léger stress causé par la passation des tests comportementaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser des vérifications histologiques et analyses génomiques.
Remplacement
Ce projet a pour but de déterminer si la délocalisation cytoplasmique d’une protéine à l’âge adulte spécifiquement dans une sous-population neuronale entraine 1) des troubles cognitifs associés à la démence frontotemporale, 2) si l’apparition de ces troubles est associée à une atteinte de l’activité calcique au sein de réseaux neuronaux, et 3) si l’on peut retrouver une signature moléculaire spécifique dans les structures affectées. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit à la fois la complexité comportementale mais aussi celle structurelle du système nerveux, notamment avec les différents intervenants cellulaires retrouvés dans le système nerveux central de l’humain. Les modèles cellulaires ne nous permettraient pas de réaliser des études comportementales ou de reproduire cette complexité structurelle mettant en œuvre de multiples types cellulaires.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires à la bonne réalisation de ce projet a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Afin de limiter le nombre total d’animaux générés et améliorer nos connaissances de la maladie, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous avons décidé de réaliser une première étude afin de valider les groupes expérimentaux et potentiellement réduire le nombre de groupes contrôle que nous utiliserons. Si cette étude pilote est validée sur ces deux aspects, nous pourrons réduire de plus de la moitié les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet.
Raffinement
L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales (les souris sont gardées à plusieurs par cage tout au long de leur vie) et leur surveillance quotidienne permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Nous avons établi des points-limites clairs afin de pouvoir soustraire l’animal à la souffrance si nécessaire. Les expérimentateurs en charge sont formés à chaque procédure et nous avons une très bonne connaissance du modèle utilisé. Nous pourrons ainsi facilement déceler un éventuel comportement anormal. En lien avec la chirurgie, nous avons mis en place une analgésie pré et post opératoire, maintien au chaud de l’animal durant la chirurgie et pendant le réveil. Nous réalisons aussi une réhydratation de l'animal. Nous plaçons de la nourriture humide et eau gélifié en post-opératoire dans la cage pour favoriser la récupération. Afin de réduire le stress, les animaux seront systématiquement habitués aux expérimentateurs et aux dispositifs expérimentaux et ils seront systématiquement manipulés par la technique de préhension douce (« cup »).
Choix des espèces
Les modèles de souris transgéniques sont les plus appropriés à notre étude car ils présentent le niveau de complexité structurelle du cerveau adéquat, une séquence de notre gène d’intérêt presque identique que celui chez l’Homme et des capacités cognitives qui nous permettent d’évaluer des troubles retrouvés chez les patients. Les études seront réalisées sur des souris adultes (âgées de 2 mois au début des procédures) car les patients souffrant de démence frontotemporale sont toujours des patients adultes.
Rôle neuroprotecteur de la surexpression de CRX dans un modèle d’amaurose congénitale de Leber
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
200 souris porteuses d'une dégénérescence de la rétine vont être utilisées, chacune recevant une injection sous la rétine sous anesthésie générale, puis jusqu'à cinq séances de mesures de 20 à 30 minutes, encore sous anesthésie générale. Une partie passe un test visuel comportemental jusqu'à cinq fois, et un test d'exploration en environnement éclairé ou sombre. Les procédures sont classées d'un niveau de souffrance léger, et le porteur signale que l'injection oculaire entraîne un décollement rétinien transitoire, qu'une opacification de l'œil peut persister et qu'un saignement anormal peut conduire à la mise à mort de l'animal. Toutes les souris sont tuées pour prélever les rétines, le vecteur de thérapie génique ayant été breveté et codéveloppé avec une société privée en vue d'un essai clinique.
Objectifs
La perte progressive des cellules de la rétine responsables de la vision constitue une cause fréquente de déficience visuelle, touchant environ une personne sur 4 000. Certaines de ces maladies sont liées à des anomalies de protéines régulant l’expression de nombreux gènes essentiels au développement, à la maturation, au maintien et au bon fonctionnement des cellules visuelles. Les altérations de l’un de ces régulateurs peuvent conduire à plusieurs formes de maladies rétiniennes héréditaires entraînant une baisse importante de la vision, voire une cécité. Des travaux récents, dont les nôtres, ont permis de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de cette perte de vision grâce à l’utilisation de modèles animaux reproduisant ces pathologies. Afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques, nous proposons d’augmenter l’expression de ce facteur protecteur au moyen d’un vecteur de thérapie génique. L’efficacité et la sécurité de cette stratégie ont déjà été démontrées dans de nombreuses études précliniques. Nos résultats ont montré que cette approche permettait de restaurer partiellement le développement et le fonctionnement des cellules visuelles dans un modèle de maladie rétinienne, ce qui a conduit à une récupération partielle de la vision. Nous avons également observé un effet protecteur de ce traitement dans un autre modèle de dégénérescence rétinienne, entraînant un ralentissement de la progression de la maladie. Afin de confirmer ce potentiel neuroprotecteur et d’évaluer la possibilité d’étendre cette stratégie à d’autres maladies de la rétine, nous étudierons un modèle animal présentant une dégénérescence rétinienne causée par des mécanismes différents. Trois procédures expérimentales seront mises en œuvre, pour un maximum de 200 animaux. L’objectif est d’évaluer l’efficacité de cette approche thérapeutique pour préserver les cellules visuelles et ralentir l’évolution de maladies rétiniennes héréditaires actuellement sans traitement curatif.
Bénéfices attendus
À l’heure actuelle, peu de thérapies sont proposées aux patients atteints de rétinopathies. La plupart ne permettent que de ralentir la dégénérescence. Certaines, plus efficaces, ne sont proposées que pour votre mutation. Nous réalisons ce projet afin de développer une thérapie génique efficace aussi bien pour des rétinopathies liées à un CRX dominant ou non, qui n’ont pour l’instant pas de traitement disponible, que pour des rétinopathies liées à d’autres gènes, entraînant la perte des photorécepteurs. Nous espérons, par ce projet, démontrer l’efficacité de notre traitement sur un modèle animal, qui servira de preuve de concept, ou d’études précliniques, nécessaires à réaliser en amont d’essais chez les patients. Notre vecteur a été breveté et codéveloppé avec la société Variant. Le but est de poursuivre vers un essai clinique.
Procédures
Nous utiliserons une lignée de souris présentant une maladie de la rétine afin d’évaluer l’efficacité d’un traitement expérimental. Toutes les souris recevront une injection sous la rétine, réalisée une seule fois sous anesthésie générale. La bonne réalisation de l’injection sera vérifiée immédiatement après l’intervention par l’observation à l’œil. Les animaux bénéficieront ensuite de mesures non invasives de la structure et du fonctionnement rétiniens, réalisées sur les deux yeux à plusieurs âges (jusqu’à 5 fois par groupe). Chaque séance durera environ 20 à 30 minutes sous anesthésie générale. Une partie des souris effectuera également un test visuel comportemental afin d’évaluer leurs capacités visuelles. Ce test sera réalisé jusqu’à 5 fois et durera environ 20 minutes par séance. Les souris pourront également participer à un test comportemental d’exploration dans un environnement éclairé ou sombre. Ce test sera réalisé une seule fois et durera environ 5 minutes. À différents temps de l’étude, les animaux seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les animaux présentent une atteinte limitée à la rétine. Les effets indésirables potentiels liés aux procédures sont principalement associés aux anesthésies répétées et aux injections oculaires. Une opacification temporaire de l’œil peut parfois être observée après une anesthésie. Dans de rares cas, des complications oculaires, telles qu’une persistance de cette opacification ou un saignement anormal, peuvent survenir et conduire à l’euthanasie de l’animal. L’injection dans l’œil entraîne un décollement rétinien transitoire qui se résorbe spontanément en quelques jours. Une gêne légère ou une inflammation temporaire peut également être observée après l’intervention. Les examens de suivi visuel et comportemental sont non invasifs et ne provoquent pas de douleur. Les animaux font l’objet d’une surveillance régulière tout au long de l’étude afin de détecter rapidement tout signe d’inconfort ou de souffrance.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure, afin de récupérer les rétines et réaliser des marquages immunologiques sur les coupes histologiques, ou analyser les effets de notre traitement au niveau transcriptomique et protéique.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d’évaluer une nouvelle approche thérapeutique destinée à traiter certaines maladies héréditaires de la rétine responsables d’une perte progressive de la vision. Avant toute application chez l’être humain, les autorités réglementaires exigent que l’efficacité et la sécurité de ces traitements soient démontrées chez l’animal. L’utilisation d’animaux est nécessaire car la rétine est un tissu complexe composé de nombreuses cellules qui interagissent entre elles pour permettre la vision. Les phénomènes impliqués dans la dégénérescence, la protection et la préservation des cellules visuelles dépendent de cet environnement complexe et ne peuvent pas être reproduits de manière satisfaisante en laboratoire à l’aide de cultures cellulaires seules. Les souris utilisées développent des maladies rétiniennes comparables à celles observées chez l’être humain, ce qui permet d’évaluer l’efficacité du traitement dans des conditions proches de la réalité biologique. Les études réalisées sur ces modèles fournissent ainsi des informations essentielles qui ne peuvent être obtenues par d’autres méthodes. Les procédures prévues sont peu invasives et couramment utilisées dans la recherche sur les maladies de la vision.
Réduction
Cette étude se déroulera sur trois ans et portera sur plusieurs modèles de maladies de la rétine. L’utilisation de différents modèles est nécessaire pour évaluer l’efficacité du traitement dans plusieurs situations représentatives des maladies observées chez l’être humain et pour mieux en comprendre le mode d’action. Le nombre maximal d’animaux prévu a été calculé afin de garantir la fiabilité des résultats. Toutefois, si le nombre nécessaire pour atteindre les objectifs de l’étude est atteint plus tôt, les animaux supplémentaires ne seront pas utilisés. L’objectif est d’obtenir un nombre suffisant d’yeux correctement traités pour chaque condition expérimentale. Comme la réussite de l’injection peut varier, un nombre supérieur d’animaux est prévu. Les animaux pour lesquels l’injection n’aura pas été correctement réalisée seront euthanasiés sous anesthésie à la fin de l’intervention. Chaque œil pouvant être étudié séparément, cela permet de réduire le nombre total d’animaux nécessaires. L’étude débutera par la détermination de la dose de traitement la mieux adaptée. Une fois cette dose identifiée, seules les conditions les plus pertinentes seront utilisées pour la suite des expériences. Un test comportemental évaluant les réactions de l’animal dans un environnement éclairé ou sombre sera réalisé principalement à la fin de l’étude afin de limiter les répétitions. Ce test nécessitant l’évaluation de l’animal dans son ensemble, et non de chaque œil séparément, un nombre plus important d’animaux est nécessaire pour cette partie du projet
Raffinement
Cette étude se déroulera sur trois ans et portera sur plusieurs modèles de maladies rétiniennes. L’utilisation de ces modèles est nécessaire pour évaluer l’efficacité du traitement dans différentes situations représentatives des pathologies humaines et mieux comprendre son mécanisme d’action. Le nombre d’animaux a été estimé afin d’obtenir des résultats fiables tout en respectant le principe de réduction. Si les objectifs sont atteints avant l’utilisation de tous les animaux prévus, les animaux restants ne seront pas inclus dans l’étude. Afin d’obtenir un nombre suffisant d’yeux correctement traités, un effectif légèrement supérieur est prévu pour tenir compte des échecs possibles d’injection. Les animaux pour lesquels l’injection n’aura pas été réalisée avec succès seront euthanasiés sous anesthésie à la fin de la procédure. L’analyse indépendante de chaque œil permet également de réduire le nombre total d’animaux nécessaires. L’étude débutera par la détermination de la dose optimale de traitement. Une fois cette dose identifiée, seules les conditions les plus pertinentes seront retenues pour la suite du projet. Le test comportemental clair-obscur sera principalement réalisé en fin d’étude afin de limiter les répétitions. Comme ce test évalue l’animal dans son ensemble et non chaque œil séparément, un effectif plus important est nécessaire pour cette partie des expérimentations.
Choix des espèces
a thérapie génique que nous développons doit être évaluée chez l’animal avant toute application chez l’être humain. Les souris constituent un modèle adapté, car elles présentent des atteintes de la rétine similaires à celles observées chez les patients. Elles permettent ainsi d’évaluer l’efficacité et la sécurité du traitement dans un organisme vivant. Le calendrier des interventions est adapté à l’évolution de la maladie. Chez les souris utilisées dans cette étude, l’atteinte de la rétine apparaît très tôt ; le traitement est donc administré à un jeune âge. Les animaux sont ensuite suivis régulièrement pendant plusieurs mois afin d’évaluer les effets du traitement à court et à long terme.
Amélioration du vieillissement en bonne santé et de la longévité par reprogrammation cellulaire et élimination de cellules sénescentes – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Pesées, mesures de composition corporelle sous contention, incision au bout de la queue chaque mois pour une goutte de sang, prélèvements sanguins tous les trois mois à partir de 17 mois : 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur une étude qui les suit jusqu'à leur mort. Un premier groupe de 32 est tué pour vérifier le mode d'administration du traitement, 128 autres à 24 mois pour des analyses tissulaires, et les souris restantes sont gardées "aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle" ou jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Le projet associe un traitement qui élimine les cellules sénescentes et un traitement de reprogrammation cellulaire, avec l'espoir déclaré d'allonger l'espérance de vie. Le porteur annonce des tests de motricité, de force physique et de mémoire répétés jusqu'en fin de vie, sans préciser lesquels.
Objectifs
L'objectif de cette étude est d'explorer une nouvelle approche pour ralentir le vieillissement et améliorer la santé en agissant directement sur nos cellules. Des recherches ont montré qu'il est possible de "réinitialiser" certaines cellules adultes et de les rendre plus jeunes (reprogrammation). Ce phénomène a été observé chez les souris et les humains, où ces cellules reprogrammées peuvent même contribuer à reconstruire des tissus et des organes. D’autres études ont révélé que lorsqu’on applique ce processus de manière temporaire chez des souris atteintes d'une maladie provoquant un vieillissement accéléré, leur état de santé s’améliore et leur espérance de vie s’allonge. Cependant, nous avons constaté qu’une seule intervention tardive n’a pas d'effet significatif sur la longévité et les organes. Nous pensons que l'accumulation de cellules trop âgées, qui ne fonctionnent plus correctement, pourrait empêcher ce processus de rajeunissement d’être pleinement efficace. C’est pourquoi notre projet vise à associer deux stratégies : Éliminer les cellules trop usées, qui pourraient gêner la régénération. Stimuler le renouvellement des cellules restantes, pour leur redonner une "seconde jeunesse". En testant cette combinaison chez la souris, nous espérons mieux comprendre comment ralentir le vieillissement et, à terme, trouver des pistes pour améliorer la santé au fil des années.
Bénéfices attendus
Nous pensons que le processus de rajeunissement des cellules pourrait être encore plus efficace s'il était associé à un traitement capable d’éliminer les cellules trop vieilles et dégradées. Pour vérifier cette hypothèse, nous allons observer de près les effets de cette approche chez des souris âgées. Nous examinerons leurs tissus au microscope, analyserons les différentes cellules présentes et étudierons certains marqueurs biologiques du vieillissement. Nous espérons ainsi constater non seulement une amélioration de la santé des tissus, mais aussi une augmentation de leur espérance de vie chez les souris recevant ces deux traitements combinés. Ce projet nous aidera à mieux comprendre les transformations qui accompagnent le vieillissement et à explorer une nouvelle approche pour limiter les maladies liées à l’âge. À terme, ces découvertes pourraient ouvrir la voie à des applications pour l’être humain. Si les résultats sont concluants, il pourrait être possible d’activer ce processus de rajeunissement grâce à des méthodes similaires à celles utilisées pour certains vaccins récents, ou encore via des traitements ciblés directement sur les organes ou tissus concernés (comme la peau, les muscles ou les articulations). Ce projet pourrait ainsi poser les bases d’une nouvelle approche pour vieillir en meilleure santé.
Procédures
Les interventions prévues pour les animaux seront les suivantes : - Suivi du poids et de la composition corporelle : Pesée hebdomadaire et mesure de la composition corporelle (méthode non invasive, 2 minutes de contention) tous les mois jusqu’à 18 mois, puis tous les 15 jours jusqu’à la fin de vie. - Surveillance de la glycémie : Une mesure mensuelle jusqu’à 24 mois SUR TOUTE LA COHORTE, nécessitant une petite incision à l’extrémité de la queue pour prélever une goutte de sang (3 secondes) AINSI QU'UN PRELEVEMENT SANGUIN TOUS LES 3 MOIS A PARTIR DE 17 MOIS- Traitements pharmacologiques : Administrés via l’alimentation pour limiter les interventions OU PAR INJECTION SELON LES RÉSULTATS DE LA PROCÉDURE TEST, l’un dans les croquettes pour éliminer les cellules vieillissantes (pour 48 animaux, de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie), l’autre dans l’eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire (pour 48 animaux de 2 à 24 mois / pour 32 animaux de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 2 mois jusqu'en fin de vie / pour 60 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie). - Évaluations fonctionnelles et comportementales : Tests de motricité (5 tests de 3 fois 5 minutes pour 128 animaux / 5 tests de 3 fois 5min puis 1 test tous les mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux), force physique (5 tests de 1 min pour 128 animaux / 5 tests de 1 min puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) et mémoire (4 tests de 2 fois 10 minutes pour 128 animaux / 4 tests de 10 minutes puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) réalisés à différentes étapes de l’étude
Impact sur les animaux
Effets indésirables prévus sur les animaux : Vieillissement naturel et effets associés ; Stress ponctuel lié aux tests de force, de motricité, de comportement et au suivi ; Douleurs légères et ponctuelles (Biopsies, tatouage, mesure de la glycémie, injection d'anesthésique lors de la fin de procédure ET INJECTION DU TRAITEMENT SI LE CHOIX SE PORTE SUR CETTE MÉTHODE). Désagréments digestifs mineurs liés à l'utilisation d'un antibiotique dans l'eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire, mais rien de significatif n'a pu être observé dans les expériences passées avec les mêmes concentrations. ET STRESS / LEGERE DOULEUR LIEE AU PRELEVEMENT D'UN PETIT VOLUME SANGUIN.
Devenir
UN PREMIER GROUPE DE 32 ANIMAUX SERA EUTHANASIÉ POUR VÉRIFIER LE MODE D’ADMINISTRATION ET L’EFFICACITÉ DU TRAITEMENT, AU TRAVERS D’UN CERTAIN NOMBRE D’ANALYSES TISSULAIRES ET HISTOLOGIQUE. Au terme des 24 premiers mois, un groupe de 128 animaux sera euthanasié afin de réaliser un large panel d’analyses tissulaires, cellulaires et moléculaires. Les animaux restants seront gardés aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle, ou jusqu’à l’atteinte des points limites préalablement définis et enregistrés sur une grille de score.
Remplacement
Bien que la reprogrammation cellulaire ait déjà montré des effets positifs sur la santé et la longévité des souris, nos recherches indiquent qu’elle fonctionne moins bien chez les souris âgées. Cela semble être dû à l’accumulation de cellules usées qui perturbent le bon fonctionnement des tissus et empêchent le processus de rajeunissement d’agir efficacement. Ce projet vise à améliorer cette approche en éliminant ces cellules vieillissantes dans différents organes pour lever cet obstacle. Il permettra aussi d’étudier en détail l’impact de ces traitements sur les cellules et les molécules des organes, notamment sur les cellules responsables de la régénération des tissus. L’utilisation d’animaux est essentielle pour comprendre comment ces traitements influencent le vieillissement et évaluer leur potentiel pour améliorer la santé au fil du temps.
Réduction
Des travaux réalisés au sein de l’équipe ont démontré pour la première fois qu’il existait une différence de la réponse à la reprogrammation cellulaire entre les mâles et les femelles. Afin d’optimiser au mieux l’utilisation de tous les animaux produits, nous allons réaliser nos tests à la fois sur les mâles et les femelles. Le nombre de groupes a été réfléchi de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus. Le nombre d’animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques. Plusieurs tests statistiques seront envisagés afin d'analyser les données.
Raffinement
Afin de limiter au maximum les interventions et les nuisances dues aux différents traitements, ces derniers ne seront administrés que par l’alimentation (EAU DE BOISSON ET NOURRITURE), SAUF SI LES RÉSULTATS DES TESTS SONT PLUS CONCLUANTS PAR INJECTION. Les procédures expérimentales étant non invasives, l’utilisation d’analgésiques ne sera pas nécessaire. L’ajout d’éléments d’enrichissement dans les cages sera systématiquement effectué. Un tunnel en plexi rouge permet à la fois de déplacer les animaux sans stress et de les habituer à la contention pour la mesure de composition corporelle. Les animaux seront préalablement habitués aux tests de motricité. L’examen, hebdomadaire jusqu’à l’âge de vingt QUATRE mois puis bi-hebdomadaire ensuite (sauf incident avec un individu nécessitant plus d’attention ou de soins), de l’ensemble des souris sera effectué pour détecter et renseigner dans des fiches de suivi les premiers signes comportementaux de douleur ou d’éventuelles anomalies. L’état de santé des animaux sera évalué et l’atteinte d’un point limite entraînera la mise à mort de l’animal. Les animaux seront pesés tous les 15 jours jusqu’à 18 mois puis chaque semaine. Dès les premiers signes de difficultés de déplacement ou de nutrition, de la nourriture humidifiée sera ajoutée dans les cages. Enfin, nous avons fixé des points limites qui, lorsqu'ils seront atteints, déclencheront l'arrêt du test ou l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
La reprogrammation permet de faire revenir des cellules adultes à un état plus jeune et moins spécialisé. Afin d’étudier l’impact de la sénescence sur la reprogrammation, les expérimentations et analyses seront réalisées sur des souris adultes. Le modèle souris permet d’étudier des animaux génétiquement modifiés et capables d’être reprogrammés lors de l’administration d’un traitement. Ainsi, les traitements (DANS LA NOURRITURE OU L’EAU DE BOISSON) seront réalisés sur des animaux dont les signes de vieillissement commencent à se manifester (à partir de 18 mois, équivalent à environ 60 ans en âge humain). La reprogrammation sera faite dès l’âge de 2 mois, ou bien sur des animaux déjà âgés de 18 mois.
Evaluation préclinique de l’endoxifène, seul ou en combinaison avec la prednisolone, chez des souris modèles de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
292 souris porteuses d'une mutation provoquant une dystrophie musculaire vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Onze gavages quotidiens sous anesthésie légère, jusqu'à 21 tests d'accrochage à une grille, des isolements de trois heures pour collecter l'urine, 48 heures d'isolement pour mesurer les déplacements, trois heures en pléthysmographe, et pour finir une mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet de trois à quatre heures sous anesthésie terminale, avant prélèvement du sang total et mise à mort. L'objet est de comparer l'endoxifène au tamoxifène et à la prednisolone à deux âges de la maladie, un essai clinique étant annoncé comme possible dans les trois à cinq ans. Le porteur affirme qu'il s'agit, à sa connaissance, de "la seule approche scientifiquement valide", et écrit par ailleurs que ces souris ont "une maladie très légère pendant l'essentiel de leur vie" du point de vue clinique.
Objectifs
Les myopathies sont des maladies génétiques rares qui touchent les muscles. Les patients sont progressivement paralysés et décèdent prématurément. Aucun traitement efficace n’est disponible à ce jour. Pour développer des traitements avant des essais cliniques, on utilise des souris modèles. Lors d’essais cliniques, le tamoxifène, un médicament connu depuis 40 ans, s’est montré peu efficace. En effet, son efficacité dépend de sa transformation en plusieurs produits dans le foie. Cette étape est variable d’un malade à l’autre. L’endoxifène est le produit final normalement fabriqué dans le foie. Il serait le véritable médicament actif et aurait moins d’effets secondaires que le tamoxifène. On va tester si ce produit final, endoxifène, est efficace contre la myopathie, et est bien toléré. Nous allons évaluer l’endoxifène dans des souris modèles de myopathie et le comparer à deux traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, le médicament le plus prescrit aux patients myopathes. Nous allons décrire les effets des traitements, seuls ou en combinaison sur les mouvements des animaux, la force musculaire et la composition des muscles.
Bénéfices attendus
Récemment, il a été établi que le tamoxifène est efficace chez des souris, ce qui a donné lieu à un essai clinique chez des garçons atteints de myopathie. Le tamoxifène est bien toléré, les paramètres cliniques se sont améliorés, mais sans atteindre un niveau statistique. Le faible nombre de patients, les fonds limités et des différences dans la capacité de chaque patient à transformer le tamoxifène (peu efficace) en endoxifène (le médicament actif) dans leur foie expliquent probablement les résultats mitigés de l’essai clinique. Nous allons étudier l’endoxifène comme traitement de la myopathie, dans un projet préclinique qui utilisera le moins d’animaux possible. Nous allons déterminer la dose optimale d’endoxifène à 2 âges clés de la maladie chez les souris modèles de myopathie : lorsque la maladie commence, et lorsque la maladie se stabilise et devient chronique. Les effets de l’endoxifène seront comparés à ceux du placébo et de 2 traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, un médicament couramment prescrit aux myopathes. On étudiera aussi si une combinaison endoxifène + prednisolone est plus efficace que chaque médicament seul. L’étude pourrait conduire à un essai clinique dans les 3-5 prochaines années.
Procédures
Pour la PROCEDURE 1, sur 133 animaux : 11 traitements par gavages quotidiens sous anesthésie légère isoflurane (tranquillisation ; 1 min max) / traitements avec des nourritures supplémentées (pendant 11 jours) / 1 analyse de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ) / isolements pour collecte d’urine, 1 à 3 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. Pour la PROCEDURE 2A, sur 123 animaux : 21 tests d’accrochage à une grille : 8 entrainements 2 fois par semaines pendant 4 semaines, + 13 mesures expérimentales hebdomadaires (20 min max par séance) / traitements par des nourritures supplémentées (13 semaines) / 2 analyses de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ par séance) / 3 isolements pour mesure de la récupération après tests d’accrochage à la grille (20 min environ par séance) / isolements pour collecte d’urine, 2 à 4 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 isolement dans une cage contenant seulement de la litière (peu de stress) pour la mesure des déplacements de la souris (48h) / 1 isolement dans un pléthysmographe pour mesurer les propriétés respiratoires (3h max) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / sous anesthésie-analgésie terminale : mesure de la perfusion musculaire, mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet (procédure de 3-4h), chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. La PROCEDURE 2B, sur 36 animaux, est semblable à la PROCEDURE 2A, sauf : les 13 tests d’accrochage à la grille qui sont remplacés par 1 injection de colorant 24h avant mise à mort.
Impact sur les animaux
La classe de sévérité des animaux passe lentement de normal à la naissance à léger à 6 mois environ, l’âge maximum pour ce projet. Chez les souris myopathes, les contentions fermes pour les prises de sang à la queue et les injections peuvent causer une augmentation des marqueurs de lésions musculaires dans le sang. Malgré l’acclimatation et les mesures prises, certains tests réalisés et les isolements pendant 3-48h pour les collectes d’urine et pour mesurer les déplacements peuvent causer un stress léger aux animaux. Les médicaments testés peuvent ralentir la progression de la maladie, en partie via une adaptation de la composition en fibres musculaires, qui peut se traduire par une légère perte de poids (muscles plus oxydatifs, comme chez les cyclistes ou les marathoniens).
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux sont mis à mort pour récupérer des organes et faire des analyses post-mortem.
Remplacement
Les cultures de cellules musculaires ne peuvent pas répondre aux questions que nous nous posons sur les maladies qui touchent le maintien du muscle mature. En effet, les cultures de cellules musculaires permettent de reproduire le développement initial du muscle (par exemple lors du développement embryonnaire), mais elles restent trop immatures pour servir de modèles aux maladies qui touchent le muscle des patients après la naissance. En l’absence de méthodes alternatives non-animales, nous sommes contraints d’utiliser des animaux vivants pour atteindre les objectifs du projet. A notre connaissance, il s’agit de la seule approche scientifiquement valide pour augmenter nos connaissances et pour obtenir des données précliniques pertinentes susceptibles de permettre une transition vers des essais cliniques chez l’Homme pour traiter des maladies neuromusculaires à ce jour toujours fatales.
Réduction
Nous nous sommes basés sur notre expérience et sur les données publiées dans la littérature scientifique. Nous avons réalisé des calculs de puissance statistique afin de déterminer le nombre minimal d’animaux qu’il est nécessaire d’utiliser pour collecter des données scientifiquement pertinentes et suffisamment robustes. Les groupes contrôle contiennent moins d’animaux sains parce qu’ils ont moins de variabilité que les groupes d’animaux myopathes. Il n’est pas possible de réutiliser les tissus d’études antérieures car les muscles utilisés pour les analyses post-mortem sont de très petite taille et les nombreuses analyses à effectuer consomment le matériel biologique. Par ailleurs les différences dans les conditions d’hébergement d’une institution à une autre, le type de nourriture utilisée, interdisent d’utiliser des données précédentes pour épargner un groupe d’animaux dans ce projet.
Raffinement
Des points limites prédictifs et précoces sont mis en place pour mettre en évidence tout problème ou anomalie chez nos animaux et prendre les mesures pour limiter leur douleur, souffrance ou angoisse. Les agents pharmacologiques sélectionnés sont sans danger pour les animaux : le tamoxifène et la prednisolone sont utilisées depuis des décennies chez l’homme et ont été évalués précédemment chez les souris dystrophiques. Des études réalisées avec l’endoxifène montrent qu’il est bien toléré à des doses élevées chez les souris saines. Il est en cours d’évaluation clinique contre le cancer du sein et est bien toléré chez les patientes (moins d’effets secondaires chez les femmes que le tamoxifène). Il n’y a aucune alerte concernant un risque chez les souris. Nous avons sélectionné les procédures expérimentales de sorte à minimiser les risques d’interférence avec la fonction et la structure du muscle tout en optimisant le bien-être des animaux. Les interventions et tests fonctionnels sur l’animal vigile (pour mesurer la résistance à la fatigue musculaire, l’activité locomotrice, la fonction respiratoire, la composition corporelle) sont peu ou pas invasifs ou traumatisants. Les prises de sang, les gavages, les injections et les mesures de contraction musculaire isométrique se pratiquent sur l’animal tranquillisé ou profondément anesthésié selon ce qui convient le mieux. La plupart des procédures employées respectent des Standard Operating Procedures élaborées par le consortium TREAT-NMD, afin que les données collectées puissent être comparées aux données obtenues précédemment ou dans d’autres laboratoires.
Choix des espèces
Les souris dystrophiques utilisées ici sont une référence pour étudier les mécanismes de la myopathie et évaluer les approches thérapeutiques pour cette maladie fatale. Certains aspects (par exemple les défauts de structure des muscles) représentent bien la maladie humaine. Cependant, d’un point de vue clinique (perte de fonction musculaire), ces souris ont une maladie très légère pendant l’essentiel de leur vie. La connaissance du génome de la souris et la multitude de mutants disponibles rend cette espèce particulièrement adaptée pour combiner des facteurs génétiques impliqués dans les maladies rares. Le projet porte sur des souris à 2 âges clés de la dystrophie musculaire : Pour certains animaux, les traitements commencent 10 jours avant le sevrage et s’achèvent 10 jours après le sevrage, vers l’âge de 5 semaines (35 jours). Cela permet de déterminer si les traitements retardent l’apparition de la maladie chez les individus immatures, équivalent des jeunes enfants au début de la maladie. Pour d’autres animaux, le projet porte sur des jeunes adultes entre 3 et 6 mois. Cette période de 3 mois correspond au début de la phase chronique de la maladie, pendant laquelle la myopathie progresse lentement, comme chez l’Homme. C’est la période appropriée pour étudier la mise en place de mécanismes d’adaptation du muscle à la maladie et la réponse des traitements sur le moyen-terme.
Comprendre comment un dérèglement de la lecture des gènes peut perturber l’immunité et favoriser l’inflammation.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une paralysie partielle ou complète des membres postérieurs, une diarrhée avec douleur viscérale, une perte de poids importante : ces états déclenchent la mise à mort immédiate des souris qui les atteignent. 2 016 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Elles reçoivent jusqu'à trois administrations en sept jours pour provoquer une inflammation du système nerveux central, ou une injection unique pour provoquer une inflammation du côlon, et sont suivies quarante à soixante jours avec des pesées au moins quotidiennes. Le projet porte sur une protéine, Cbx5, dont le dérèglement aggrave ces deux inflammations chez les souris porteuses de la modification génétique, le porteur annonçant à terme des traitements adaptés "aux particularités de chaque patient".
Objectifs
Les maladies auto-immunes et inflammatoires, comme la sclérose en plaques ou certaines maladies intestinales, touchent de plus en plus de personnes dans le monde. Malgré les progrès de la médecine, les traitements actuels ne sont pas toujours efficaces. Pour mieux les combattre, il est crucial de comprendre comment ces maladies se développent au niveau des cellules et des mécanismes internes du corps. Les études menées sur des animaux, comme les souris, permettent de reproduire certaines caractéristiques de ces maladies chez l’humain. Cela aide les chercheurs à tester de nouvelles pistes thérapeutiques avant de les appliquer aux patients. Notre projet vise à étudier le rôle d’une protéine spécifique, appelée Cbx5, qui pourrait influencer le fonctionnement du système immunitaire. En utilisant des modèles animaux, nous allons analyser si un dysfonctionnement de cette protéine favorise le développement de maladies auto-immunes. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes en jeu et, à terme, d’ouvrir la voie à de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Ce projet étudie comment un déséquilibre dans le fonctionnement du système immunitaire peut rendre les souris plus vulnérables aux maladies auto-immunes et inflammatoires. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes qui relient ces dérèglements au développement de maladies comme la sclérose en plaques ou certaines affections intestinales. En se concentrant sur les cellules du système immunitaire, cette étude pourrait identifier des éléments clés — comme des protéines ou des types spécifiques de cellules — qui pourraient devenir des cibles pour de nouveaux traitements. Les résultats pourraient aider à mieux prévenir et soigner ces maladies, en adaptant les solutions aux particularités de chaque patient.
Procédures
Les souris recevront des administrations visant à induire soit une inflammation du système nerveux central (modèle d’EAE), soit une inflammation du côlon (modèle de colite expérimentale), afin d’étudier les mécanismes immunopathologiques et leurs effets systémiques. Pour la procédure EAE, les animaux recevront jusqu’à 3 administrations au maximum sur une période de 7 jours, réalisées sous anesthésie générale afin de limiter la douleur et le stress. Pour la procédure colite, une injection unique est réalisée également sous anesthésie générale. Les animaux seront suivis sur une durée maximale de 40 à 60 jours selon la procédure. Le suivi comprend une observation clinique quotidienne, renforcée en phase aiguë, ainsi que des pesées au minimum quotidiennes (jusqu’à deux fois par jour en cas de dégradation clinique) pour surveiller l’évolution de l’état général. Des prélèvements de fèces non invasifs seront réalisés régulièrement afin d’analyser les paramètres inflammatoires et le microbiote. L’état des animaux sera évalué à l’aide de grilles de score intégrant les signes cliniques généraux, digestifs, neurologiques et la température corporelle, permettant d’appliquer les points limites définis. En fin de protocole ou en cas d’atteinte des points limites, les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des organes d’intérêt (cerveau, moelle épinière, tractus digestif et organes lymphoïdes) en vue des analyses.
Impact sur les animaux
Chez les souris étudiées, la modification génétique introduite n’a pas d’effet visible sur la santé en conditions basales : les animaux présentent une croissance, une reproduction et un comportement maternel comparables aux témoins. En revanche, lors de l’induction d’une inflammation (EAE ou colite expérimentale), cette modification est associée à une aggravation de la sévérité des pathologies. Dans le modèle d’EAE, cela peut se traduire par une faiblesse progressive des membres postérieurs, une perte de coordination pouvant évoluer vers une paralysie partielle ou complète, et une diminution de la capacité de déplacement et d’alimentation. Dans les cas sévères, une prostration peut être observée. Dans le modèle de colite, les animaux peuvent présenter une perte de poids, une diminution de l’appétit, une altération de l’état général, ainsi que des signes digestifs tels que diarrhée et inconfort abdominal compatible avec une douleur viscérale, avec possible déshydratation en cas d’évolution défavorable. Les interventions (injections, pesées, prélèvements de fèces) sont brèves et standardisées, et ne sont pas associées à des effets secondaires durables attendus, hormis un stress transitoire lié à la manipulation. L’ensemble de ces effets est intégré au suivi clinique afin d’adapter la surveillance et d’appliquer les points limites définis
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et leurs organes seront prélevés pour être analysés en laboratoire
Remplacement
Le principe de remplacement (utiliser des méthodes alternatives à l’expérimentation animale) n’est pas applicable à ce projet. En effet, les méthodes alternatives actuelles ne permettent pas d’étudier de manière fiable le système immunitaire dans des conditions proches des maladies humaines. Les réactions complexes comme le stress, l’inflammation ou l’auto-immunité impliquent l’organisme entier et ne peuvent pas être reproduites intégralement en laboratoire (in vitro). Une veille bibliographique a déjà été réalisée avant le dépôt du dossier pour vérifier l’absence de méthodes de remplacement adaptées. Cette veille se poursuivra tout au long du projet afin de s’assurer qu’aucune alternative valable ne sera négligée
Réduction
Le nombre de souris utilisé dans chaque expérience a été calculé au minimum nécessaire, en tenant compte de la variance biologique observée et des analyses statistiques prévues. Afin de réduire le nombre d’animaux, tous les échantillons prélevés sont conservés à -80 °C et dans une banque de données, ce qui permet leur réutilisation ou leur emploi comme témoins dans des expériences ultérieures. Les données de la littérature sur des modèles animaux similaires montrent que des groupes de 12 animaux par expérience sont suffisants pour obtenir des résultats robustes. Les animaux seront suivis régulièrement au cours du temps à l’aide de techniques non invasives, telles que le suivi du poids, l’observation de la consistance des fèces et l’évaluation de paramètres cliniques pertinents. Cette approche permet de suivre chaque animal de manière longitudinale, là où il aurait été nécessaire auparavant d’euthanasier plusieurs individus à chaque étape d’une étude, réduisant ainsi significativement le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, une analyse rétrospective sera réalisée à la fin de chaque expérience afin d’identifier les possibilités de diminution supplémentaire du nombre d’animaux pour les études futures.
Raffinement
Les conditions d’expérimentation sont encadrées par une procédure de suivi du bien-être animal. Pour chaque protocole, des critères de tolérance ont été définis afin de limiter la souffrance ou l’angoisse, tels que des signes de douleur intense, une perte de poids importante ou une altération notable de l’état général ; tout animal atteignant ces critères sera immédiatement mis à mort. Des mesures sont mises en place pour réduire l’anxiété et l’impact environnemental, notamment via un enrichissement amélioré comprenant des cachettes et des objets à ronger. Les animaux restent dans leur cage avec leurs congénères habituels et disposent d’un accès libre à l’eau et à la nourriture. Une surveillance quotidienne par le personnel animalier ou les expérimentateurs permet de détecter toute souffrance ou signe de mal-être, selon les critères définis pour chaque expérience. Une analyse rétrospective sera réalisée à l’issue de chaque étude afin d’identifier des améliorations possibles pour réduire la souffrance animale dans les protocoles futurs. Enfin, pour toutes les interventions telles que les injections ou les prélèvements, les animaux recevront une anesthésie appropriée, garantissant le raffinement des procédures.
Choix des espèces
La souris présente des caractéristiques physiopathologiques proches de celles de l’espèce humaine, ce qui en fait un modèle pertinent pour ce type de projet. Cette espèce offre par ailleurs des avantages pratiques décisifs : faible coût, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport et de manipulation, ainsi qu’une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. Notre projet repose sur l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés, nécessitant également des animaux témoins, sans alternative disponible dans d’autres espèces. Enfin, la souris bénéficie d’outils expérimentaux essentiels pour étudier avec précision les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Les souris utilisées seront âgées d’au moins six semaines, car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures, et cet âge correspond également aux pratiques courantes dans la littérature pour ces modèles.
Rôle des rétroéléments endogènes dans la régulation de l’immunitaire pulmonaire au cours des infections et du cancer
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système respiratoire
18 360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Les interventions prévues vont du gavage quotidien pendant quatorze jours à l'irradiation aux rayons X suivie d'une greffe de moelle osseuse, en passant par l'inoculation intranasale du virus de la grippe, l'injection de cellules cancéreuses et jusqu'à vingt-quatre séances d'imagerie par animal. Les tumeurs pulmonaires ou sous-cutanées qui en résultent provoquent une perte de poids, une baisse d'activité et une gêne respiratoire croissante, et toute souris perdant plus de 20 % de son poids est mise à mort. L'objectif reste la connaissance fondamentale du rôle de séquences virales anciennes intégrées au génome, et le porteur présente l'effectif de 18 360 comme minimal au terme d'analyses de puissance dont aucun résultat n'apparaît.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment certaines molécules (rétroéléments endogènes, séquences génétiques issues d’anciens virus, intégrées naturellement dans notre génome lors d’infections passées, et généralement inactives) modulent les réponses immunitaires. Ces séquences peuvent être réactivées dans des cellules infectées ou cancéreuses et produire des signaux capables d’alerter le système immunitaire et d’activer les défenses naturelles du corps.L’ampleur avec laquelle ces signaux influencent le fonctionnement du système immunitaire et les mécanismes biologiques impliqués restent encore mal compris. Ce projet utilisera un modèle d’infection respiratoire par le virus de la grippe chez la souris. Ce modèle bien caractérisé permet d’étudier l’impact des rétroéléments endogènes sur le système immunitaire dans un contexte où les mécanismes immunitaires impliquées dans la défense contre les virus sont fortement activés. Ce projet poursuivra 3 objectifs principaux : 1. Définir si une infection respiratoire par le virus de la grippe favorise la réactivation des rétroéléments endogènes et étudier les mécanismes par lesquels le système immunitaire détecte cette réactivation. 2. Identifier et caractériser les populations de cellules immunitaires impliquées dans la reconnaissance des rétroéléments endogènes réactivés et dans les réponses immunitaires qui en découlent. 3. Évaluer dans quelle mesure les réponses immunitaires déclenchées par la détection de ces rétroéléments endogènes sont susceptibles d’influence la capacité de l’organisme à limiter l’apparition ou la progression du cancer. En intégrant des modèles d’infection, des approches génétiques et des modèles de cancer chez la souris, ce projet établira un cadre mécanistique reliant infection virale, activation des rétroéléments endogènes et protection immunitaire. Les résultats attendus permettront de faire progresser les connaissances fondamentales sur la manière dont le système immunitaire détecte des signaux de danger internes et sur la façon dont les réponses contre les virus peuvent influencer la protection contre le cancer. Ces découvertes pourraient contribuer au développement d’immunothérapies améliorées ou de stratégies vaccinales exploitant les voies de détection par le système immunitaire des rétroéléments endogènes afin de renforcer la protection contre les infections et le cancer.
Bénéfices attendus
Ce projet générera des connaissances fondamentales sur la manière dont certaines molécules (rétroéléments endogènes) façonnent la fonction immunitaire lors d’infections virales et dans le contexte du cancer. Les rétroéléments endogènes sont des séquences génétiques issues d’anciens virus, intégrées naturellement dans notre génome lors d’infections passées, et généralement inactives. Ces séquences peuvent toutefois être réactivées dans des cellules infectées ou cancéreuses. Comprendre comment ces éléments sont détectés par le système immunitaire et comment ils modulent les défenses naturelles du corps est essentiel pour mieux comprendre les mécanismes qui relient infection et réponse immunitaire contre les virus et contre les tumeurs. En identifiant les cellules et les mécanismes impliqués dans la détection des rétroéléments endogènes, ce projet permettra de mieux connaître comment le système immunitaire intègre des signaux de danger provenant à la fois de microbes pathogènes et du génome de l’organisme hôte. Il permettra également de déterminer si les réponses immunitaires induites lors de l’infection par un virus peuvent influencer la reconnaissance et le contrôle des cellules cancéreuses. Les bénéfices scientifiques attendus sont multiples : - identifier les mécanismes par lesquels la réactivation des rétroéléments endogènes conduit et contribue à l’activation du système immunitaire ; - améliorer les connaissances sur les cellules à l’origine des signaux immunitaires induits par les rétroéléments endogènes ; - mieux comprendre l’impact de la réactivation des rétroéléments endogènes lors d’une infection virale sur la surveillance immunitaire contre les tumeurs et le développement du cancer. Ce projet aura également des retombées biomédicales importantes en améliorant la compréhension du rôle des éléments étudiés dans plusieurs pathologies humaines, notamment les infections virales, les maladies inflammatoires et les cancers. Les connaissances acquises fourniront des bases scientifiques pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ou vaccinales exploitant les mécanismes naturels de détection par le système immunitaire pour renforcer les réponses protectrices contre les virus ou pour le contrôle du cancer.
Procédures
- Administration orale par gavage d’un traitement : souris vigiles, quelques secondes, quotidienne pendant 14 jours maximum. - Injection intrapéritonéale (dans la cavité abdominale) d’un produit permettant d’étudier le renouvellement des cellules : souris vigiles, quelques secondes, jusqu’à 4 injections espacées de 24 heures. - Administration intranasale unique d’un virus respiratoire ou de bactérie : souris anesthésiées, quelques secondes. - Administration intranasale unique de molécules mimant une infection virale : souris anesthésiées, quelques secondes. - Injection intrapéritonéale d’un produit bloquant la migration des cellules immunitaires : souris vigiles, quelques secondes, quotidienne pendant 16 jours maximum. - Injection intrapéritonéale d’un produit permettant la déplétion spécifique d’une population de cellules immunitaires : souris vigiles, quelques secondes, jusqu’à 3 injections espacées de 24 heures. - Administration intranasale de ce même produit : souris anesthésiées, quelques secondes, jusqu’à 3 injections espacées de 24 heures. - Exposition à des rayons X : souris vigiles, jusqu’à 2 doses de rayons X espacées de 3-4 heures. - Injection intraveineuse unique de cellules de moelle osseuse : souris anesthésiées, quelques secondes. - Injection intraveineuse unique de cellules cancéreuses : souris anesthésiées, quelques secondes. - Injection intrapéritonéale unique d’anticorps: souris vigiles, quelques secondes. - Injection intranasale unique d’anticorps: souris anesthésiées, quelques secondes. - Injection intrapéritonéale d’anticorps: souris vigiles, quelques secondes, 2 fois par semaine pendant 4 semaines maximum. - Imagerie in vivo : souris anesthésiées, environ 15 min, au maximum 3 fois par semaines pour un nombre maximum de 24 sessions. - Injection sous-cutanée unique de cellules cancéreuses : souris vigiles, 1 min. - Injection intraveineuse unique de cellules immunitaires : souris anesthésiées, quelques secondes. - Prélèvement sanguin: souris vigiles, 1 min, fréquence variable (au maximum 2 fois par semaine pendant 3 semaines maximum ou une fois toutes les 2 semaines pendant 14 semaines maximum). - Injection sous-cutanée préopératoire d’un médicament anti-douleur : souris vigiles, quelques secondes. - Injection sous-cutanée d’un anesthésique local avant incision : souris anesthésiées, quelques secondes. - Prélèvement sanguin terminal par ponction cardiaque : souris anesthésiées.
Impact sur les animaux
Ce projet sera attentif aux 5 libertés individuelles de l’animal. Cependant, certaines procédures décrites dans ce projet peuvent induire divers effets indésirables, dont l’intensité et la durée dépendent de la nature de l’intervention. De manière générale, les effets les plus fréquemment observés sont une douleur et/ou un inconfort de courte durée (quelques secondes) liée à la manipulation et la contention et aux différentes administrations (gavage, injections), ainsi qu’aux prélèvements sanguins. L’administration par la voie nasale du virus de la grippe, du virus respiratoire syncytial ou de la bactérie Streptococcus pneumoniae ne provoque pas de douleur au moment du geste mais peut entraîner, dans les jours suivants, une infection pulmonaire transitoire chez l’animal. Celle-ci peut se manifester par un pelage ébouriffé, une posture voûtée, une diminution de l’appétit, une perte de poids, une baisse d’activité et, dans certains cas, une respiration plus difficile. Ces signes apparaissent généralement entre 2 et 7 jours après l’administration. Une récupération de l’animal est ensuite observée, avec une reprise progressive du poids et de l’activité. Plus rarement, une aggravation de l’état clinique peut être observée. L’administration de cellules cancéreuses, qu’elle soit réalisée sous la peau ou dans la circulation sanguine, conduira au développement de tumeurs au niveau du poumon ou sous la peau, respectivement. Le développement des tumeurs entraînera une altération progressive de l’état général, associée notamment à une perte de poids et une diminution de l’activité. Dans le cas de tumeurs pulmonaires, elles peuvent provoquer à terme une gêne respiratoire croissante. Dans le cas des tumeurs sous la peau, elles peuvent devenir visibles et palpables, entraîner une gêne locale liée à leur volume, une sensibilité de la zone concernée, et parfois une limitation des mouvements selon leur localisation. L’irradiation des souris suivie de la transplantation de moelle osseuse peut provoquer une faiblesse générale, une diminution de l’activité et une perte de poids pendant quelques jours après cette procédure. Une amélioration progressive de l’état des animaux est ensuite attendue.
Devenir
Toutes les procédures expérimentales nécessitent l’analyse des cellules immunitaires présentes dans différents organes, dont les poumons. La seule façon d’effectuer ces analyses est de mettre les animaux à mort à la fin de chaque expérience.
Remplacement
Les objectifs scientifiques de ce projet nécessitent l’étude du système immunitaire dans son environnement physiologique complet, incluant les interactions entre différents types de cellules, plusieurs organes et différents tissus dans le contexte d’une infection ou d’un cancer. À l’heure actuelle, ces interactions ne peuvent être intégralement reproduites ni in vitro ni in silico. Des méthodes substitutives seront néanmoins mises en œuvre chaque fois que possible. Des cultures cellulaires, des organoïdes et des approches fondées sur des simulations informatiques seront utilisés en complément afin d’explorer certains mécanismes moléculaires et de limiter le recours aux animaux. Toutefois, ces modèles ne permettront pas d’étudier de façon intégrée les interactions complexes entre plusieurs populations de cellules au sein de différents organes dans le contexte d’un organisme tout entier au cours d’une infection par virus ou d’un cancer. En l’état actuel des technologies disponibles, l’utilisation d’animaux vivants demeure donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques décrits dans ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été soigneusement déterminé à partir d’analyses de puissance statistiques basées sur des jeux de données antérieures, afin de garantir l’utilisation du nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats valides et fiables. Des groupes témoins seront partagés entre différentes procédures chaque fois que possible. Les lignées de souris génétiquement modifiées seront élevées de manière à limiter les surplus, et des animaux contrôles issus de la même portée seront utilisés afin d’optimiser les données recueillis pour chaque groupe. Toutes les expériences seront réalisées avec un nombre suffisant de réplicas biologiques pour tenir compte de la variabilité, tout en évitant toute répétition inutile.
Raffinement
Les procédures expérimentales nécessitant une anesthésie seront réalisées sous anesthésie générale appropriée dont la durée aura été optimisée pour faciliter une récupération rapide des animaux. Pour les manipulations répétées (prélèvements sanguins, injections), des méthodes peu invasives seront privilégiées et les sites d’injection ou de prélèvement seront alternés lorsque cela est possible, afin de limiter les irritations locales. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique régulier tout au long des procédures expérimentales avec une surveillance renforcée après infection ou injection de cellules cancéreuses. Leur état général, leur activité, leur comportement et leur poids seront suivis afin de repérer rapidement tout signe de souffrance ou d’altération de leur état de santé. La taille et l’aspect des tumeurs sous-cutanées feront également l’objet d’un suivi attentif. En cas de besoin, des mesures de raffinement supplémentaires seront systématiquement mises en œuvre afin d’optimiser le bien-être des animaux. Celles-ci incluront notamment la mise à disposition d’une litière douce, le renforcement de l’enrichissement du milieu, le maintien de conditions thermiques appropriées (avec apport de chaleur si nécessaire, en particulier pour les animaux fragilisés), ainsi que l’administration de supports nutritionnels adaptés (gel nutritif). Des points limites précis, spécifiques et précoces pour chaque protocole expérimental seront établis : tout animal présentant des signes de détresse ou de douleur persistante (léthargie, piloérection, perte de poids supérieure à 20%, difficultés respiratoires) sera mis à mort immédiatement selon les procédures appropriées.
Choix des espèces
La souris est un modèle particulièrement pertinent pour étudier les interactions entre infection virale, immunité et développement tumoral, en raison de son utilisation largement répandue dans les domaines de la virologie, de l’immunologie et de la cancérologie. Son système immunitaire, bien caractérisé, présente de nombreuses similitudes fonctionnelles avec celui de l’être humain. Des modèles murins d’infection par le virus de la grippe A et de tumeurs pulmonaires transplantables sont déjà bien établis, facilitant l’étude des interactions entre infection virale, immunité et développement tumoral. De plus, la disponibilité de nombreuses lignées de souris génétiquement modifiées permet d’explorer précisément le rôle de gènes ou d’éléments génomiques, comme les rétroéléments endogènes, dans la régulation immunitaire. Enfin, la petite taille des souris facilite également la constitution de cohortes expérimentales de taille appropriée tout en limitant l’impact sur le bien-être animal, comparativement à des espèces de plus grande taille. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (6-12 semaines), car il correspond à une période où le système immunitaire est mature et pleinement fonctionnel. Ce choix permet d’obtenir des résultats plus reproductibles, en limitant les variations liées à la croissance, au développement ou à l’immaturité de certains systèmes biologiques observés chez les animaux plus jeunes. Ce stade est également le plus adapté pour étudier les interactions entre infection virale, activation des rétroéléments endogènes et développement tumoral, ainsi que leurs conséquences sur l’immunité dans des conditions proches d’un fonctionnement physiologique stable. Par ailleurs, les animaux adultes tolèrent généralement mieux les différentes interventions prévues au cours de ce projet, ce qui contribue à limiter les contraintes et à préserver leur bien-être. L’utilisation de souris adultes permet ainsi de répondre aux objectifs scientifiques du projet tout en assurant des conditions expérimentales appropriées et compatibles avec le respect de l’animal.
Interaction entre l’organisation sociale et la sensibilité à la nicotine chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Opérées une ou plusieurs fois au cours d'interventions de quarante-cinq à quatre-vingt-dix minutes, puis abreuvées à la nicotine pendant trois semaines, 1 900 souris subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Leur comportement est filmé en continu par groupes de trois pendant une à deux semaines dans de grandes cages, et leur activité neuronale est manipulée avant ou pendant la tâche au cours de sessions d'une heure. L'objectif déclaré est d'établir dans quel sens joue le lien entre organisation sociale, plasticité dopaminergique et sensibilité à la nicotine, un lien que le porteur affirme impossible à mettre en évidence sans recourir à des lignées animales. Toutes sont tuées : le porteur écrit que "la mort des animaux est nécessaire pour l'étude post mortem" du cerveau, afin de localiser les injections et les enregistrements.
Objectifs
L’addiction à la nicotine présente une forte variabilité interindividuelle qui n’est pas entièrement expliquée par des facteurs génétiques. L’organisation sociale constitue un régulateur majeur de la fonction dopaminergique et du traitement de la récompense, et pourrait ainsi influencer la vulnérabilité à la nicotine. À l’inverse, l’exposition chronique à la nicotine modifie la plasticité dopaminergique ainsi que les comportements sociaux. L’objectif de ce projet est de déterminer la relation causale réciproque entre l’exposition chronique à la nicotine, la plasticité dopaminergique et l’organisation sociale. En combinant des approches comportementales, neurobiologiques et de manipulation neuronale, ce projet permettra d’identifier les mécanismes par lesquels l’environnement social et la plasticité cérébrale façonnent la sensibilité individuelle à la nicotine.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier comment l’environnement social et la plasticité dopaminergique interagissent pour façonner la vulnérabilité individuelle à l’addiction à la nicotine. Il apportera une compréhension mécanistique causale reliant l’organisation sociale à la sensibilité aux drogues, des mécanismes qui ne peuvent être mis en évidence sans recourir à des modèles animaux. Ces résultats pourront contribuer au développement de nouvelles stratégies de prévention et d’intervention dans l’addiction à la nicotine, intégrant explicitement la dimension sociale.
Procédures
Les souris subiront une ou plusieurs procédures chirurgicales (durée : environ 45–90 min). Certaines souris seront exposées à un traitement chronique dans l’eau de boisson pendant une durée de 3 semaines. Les souris sont placées dans de grandes cages, et leur comportement est enregistré en continu pendant une semaine. Un test de sensibilité sera réalisé en administrant différentes doses du traitement aux animaux pendant l’enregistrement de l’activité neuronale (deux enregistrements d’une heure chacun). Chez un autre groupe de souris, l’activité neuronale est manipulée avant la tâche (une session de 60 minutes) ou pendant celle-ci (deux sessions de 60 minutes) afin d’évaluer l’impact sur le comportement. Le comportement des animaux sera évalué par groupes de trois pendant 1–2 semaines dans une grande cage. À la fin de certaines procédures, un enregistrement unitaire de neurones sera effectué sur les animaux anesthésiés.
Impact sur les animaux
La douleur post-opératoire transitoire et une diminution temporaire de la mobilité peuvent apparaître à la suite des interventions chirurgicales. Une irritation locale ou une inflammation au niveau des sites d’implantation peut également induire une douleur de courte durée, rapidement prise en charge. Des troubles digestifs peuvent survenir en lien avec l’exposition chronique à la nicotine, provoquant un stress ou une gêne légère de courte durée. Un stress léger et transitoire peut aussi être associé aux administrations répétées de nicotine et aux manipulations expérimentales. Enfin, un stress social léger et de courte durée peut survenir lors de l’établissement et du maintien de l’organisation sociale au sein des groupes.
Devenir
La mort des animaux est nécessaire pour l’étude post mortem du cerveaux (localisation des injections et enregistrements).
Remplacement
Les niveaux d’analyse proposés dans ce projet nécessitent l’étude du comportement chez des souris évoluant librement, car les interactions entre l’organisation sociale, le comportement individuel et l’activité cérébrale ne peuvent pas être appréhendées à l’aide de systèmes simplifiés ou de modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux sera maintenu au strict minimum nécessaire. Le suivi comportemental continu à haute résolution permet des analyses longitudinales et multidimensionnelles approfondies pour chaque souris, maximisant ainsi la valeur scientifique des données recueillies, qui pourront également être partagées avec d’autres équipes de recherche. Le nombre d’animaux requis a été déterminé à l’aide d’une analyse statistique, sur la base d’une littérature solide et de données pilotes. Les procédures ont été conçues afin de permettre à un même animal de participer à plusieurs expériences successives, limitant ainsi le recours à de nouveaux animaux. Une marge supplémentaire a été prévue afin de tenir compte d’éventuelles pertes liées aux procédures chirurgicales. Des réévaluations régulières des effectifs seront réalisées au cours du projet et le nombre d’animaux pourra être ajusté à la baisse si les résultats obtenus permettent d’atteindre les objectifs scientifiques avec un effectif plus faible.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont mises en place afin de limiter la douleur et le stress. Lors des procédures chirurgicales, des anesthésiques locaux et des analgésiques sont administrés, et les sites opératoires sont étroitement surveillés. Des critères d’arrêt précoces sont définis à l’aide d’une grille d’observation scorée.
Choix des espèces
Le cerveau de la souris possède des circuits dopaminergiques qui sont très similaires à ceux de l’Homme, et de nombreux comportements liés à l’addiction sont bien établis chez cette espèce. La souris dispose également d’outils génétiques uniques permettant de moduler finement certains circuits neuronaux et de mieux comprendre comment la nicotine agit sur le cerveau et le comportement. Ces outils n’étant pas disponibles chez d’autres espèces, la souris constitue le modèle le plus adapté pour notre étude. Les animaux seront utilisés au stade adulte (à partir de 8 semaines d’âge). Ce stade est choisi car les circuits neuronaux impliqués dans les comportements liés à l’addiction et à la motivation sont alors matures et stables, permettant une étude fiable des effets de la nicotine sur le cerveau et le comportement. L’utilisation d’animaux adultes permet également de limiter les variations liées au développement du système nerveux observées chez les animaux plus jeunes.
Validation de la qualtié d’outils d’imagerie moléculaire par induction ciblée d’une neuroinflammation striatale.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 60
240 rongeurs, 180 souris et 60 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une solution de lipopolysaccharides leur est injectée dans le striatum sous anesthésie pour provoquer une inflammation du cerveau, puis, vingt-quatre heures plus tard, un cathéter est posé dans la veine de la queue et deux séances d'IRM encadrent l'injection du produit à tester. La mise à mort se fait sous anesthésie, par dislocation cervicale chez la souris, par décapitation ou par injection létale de pentobarbital. L'inflammation cérébrale sert ici de terrain de contrôle : elle permet de vérifier qu'un lot d'anticorps couplés à des billes de fer se fixe bien, à raison d'un animal par semaine, la préparation ne se conservant que sept jours.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie neurologique grave causée par la formation d’un caillot entraînant l’occlusion partielle ou totale d’une artère cérébrale. Lors d’un AVC, les cellules immunitaires orchestrent la réponse inflammatoire en interagissant avec les neurones soumis à l’ischémie. Cette réponse inflammatoire locale peut s’avérer délétère, contribuant alors à l’aggravation de la zone lésionnelle lors de la phase aigüe. L’analyse des marqueurs inflammatoires à différents moments clés représente un enjeu majeur pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à améliorer la prise en charge de l’AVC. L'objectif de ce projet est de valider, dans un modèle d’inflammation cérébrale, le bon couplage des anticorps reconnaissant des marqueurs de l’inflammation, avec les billes de fer pour visualiser l’inflammation par imagerie par résonnance magnétique (IRM). Pour rappel, les billes viendront se fixer à la zone inflammée. Avant leur utilisation dans des modèles d’AVC (pour lesquels nous disposons d’ores et déjà de DAP), chaque préparation doit être testée et validée chez des animaux présentant une inflammation cérébrale marquée. Celle-ci est en effet essentielle pour valider l’efficacité de la solution et éviter les faux négatifs. Pour se faire, nous utiliserons un modèle consistant en l’injection de lipopolysaccharides (LPS) dans le striatum pour induire une inflammation cérébrale à l’origine de la réponse inflammatoire, chez des souris ou des rats adultes et mâles (même espèce et même souche dans le contrôle de la solution de MPIO que pour notre étude principale). Avec cet animal, nous validerons alors la bonne fixation de la solution sur une zone inflammé, induite par le LPS. Pour bien comprendre la finalité, une fois validée, la solution de MPIO est alors administrée à des animaux entrant dans un autre projet (ayant une DAP à part) pour lesquels nous voulons identifier la présence ou non d’inflammation après l’induction d’un AVC.
Bénéfices attendus
L’objectif fondamental de ce projet consiste en la validation de la qualité d’outils d’imagerie moléculaire permettant de détecter l’inflammation cérébrale. En effet, cette procédure permettra de valider que le couplage billes magnétiques/anticorps de la solution préparée est suffisamment efficace pour détecter une inflammation dans le tissu via une séquence IRM. Cette étape est indispensable pour l’évaluation de l’inflammation chez des animaux soumis à un AVC et traités par des stratégies thérapeutiques innovantes. En présence de résultats encourageants, les molécules fournies par les partenaires industriels seront soumises à des essais cliniques, avec pour objectif ultime la mise sur le marché, dans les années à venir, de potentielles thérapies. Quel que soit leur caractère positif ou négatif, les résultats obtenus auront un impact significatif sur la recherche scientifique, en orientant les choix stratégiques et en affinant les axes de recherche.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection intracérébrale d’une solution de lipopolysaccharides (LPS) qui permettra d’induire une inflammation au niveau du striatum. Cette injection se fera sous anesthésie générale et analgésie et durera 20 minutes. Ensuite, 24 heures après l’administration de LPS, les animaux seront de nouveau anesthésiés et analgésiés et un cathéter sera posé au niveau de la veine de la queue (environ 1 minute). Ensuite, toujours sous anesthésie, les animaux passeront une IRM en environ 30 minutes puis les molécules à tester seront administrées par voie veineuse avant nouvelle acquisition IRM (10 minutes). A la fin de la procédure, les animaux toujours sous anesthésie et analgésie seront mis à mort par dislocation cervicale (uniquement chez la souris) décapitation ou injection léthale de pentobarbital.
Impact sur les animaux
L’administration striatale de LPS chez l’animal entraîne une neuro-inflammation associée à une inflammation systémique, pouvant induire une réduction de l’activité spontanée et une légère perte d’appétit, traduisant une souffrance modérée. L’administration intraveineuse des MPIO par la veine caudale des rongeurs n’entraînera pas de désagrément supplémentaire.
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort.
Remplacement
Ce projet correspond à l’étape indispensable de validation in vivo d’outils utilisés pour réaliser de l’imagerie moléculaire permettant de visualiser l’inflammation cérébrale. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information obtenue avec l’expérimentation animale. En effet, l’objectif est de valider la bonne détection d’une neuro-inflammation par IRM, méthode utilisée dans la plupart de nos études pour avoir un suivi longitudinal des animaux et éviter ainsi une multiplication du nombre d’animaux par groupe pour chaque temps étudié. Or, ce type d’analyse n’est pas compatible avec des méthodes alternatives telles que des coupes de tissus ou des cultures cellulaires.
Réduction
Nous avons déjà réduit le nombre d’animaux au strict minimum, en n’utilisant qu’un seul animal par semaine pour valider chaque préparation de MPIO couplés aux anticorps, dont la durée de validité n’excède pas 7 jours.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles et isolés de tous les bruits extérieurs. Au sein de chaque cage, les animaux auront toujours accès à divers types d’enrichissements : kraft, dôme en carton + brique aspen ainsi qu’accès ad libitum à la nourriture et à l’eau pendant toute la durée de stabulation. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Durant toute la durée de l’étude, les animaux seront également régulièrement pesés (2 fois par semaine au minimum). Ils seront systématiquement pesés le jour de la chirurgie et le lendemain, avant l’injection des MPIO et de la réalisation de l’imagerie IRM. En cas de constatation de dépassement des points limites fixés et détaillés plus bas dans cette DAP, l’animal recevra une injection de buprénorphine si la précédente couverture analgésique n’est plus active, et 30 minutes après, sera placé sous anesthésie profonde et euthanasié par dislocation cervicale (uniquement chez la souris) ou décapitation. Alternativement, les animaux pourront être euthanasiés par injection léthale de pentobarbital.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) et le rat (Rattus norvegicus) occupent une place prépondérante dans la recherche médicale, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies entre l’Homme et ces deux espèces, ainsi que la facilité de manipulation génétique, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font de la souris et du rat des modèles animaux privilégiés pour la recherche préclinique. Ils offrent la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme Les animaux utilisés seront adultes le jour de l’administration de LPS (entre 8 et 12 semaines pour la souris, 6 à 10 semaines pour le rat) afin de nous placer dans les mêmes conditions que pour les animaux utilisés dans les modèles d’AVC.
Remplacement du Tibialis Anterior par une matrice mimétique dans un modèle murin immunodéprimé EU2-2
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Immunodéprimées par construction, donc exposées à un risque accru d'infection, 120 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le muscle tibial antérieur est remplacé par une matrice artificielle au cours d'une chirurgie de quinze minutes, avant une injection de cellules humaines et six séances d'imagerie sous anesthésie. Entre les deux établissements où se déroule le projet, elles voyagent vigiles dix minutes à pied, dans une boîte glissée dans un sac opaque. Toutes sont tuées à la fin de la procédure pour prélever et analyser les muscles, le porteur écrivant que l'utilisation de souris immunodéficientes est "indispensable" pour évaluer la greffe de cellules humaines.
Objectifs
Ce projet vise à tester une nouvelle approche pour remplacer un muscle endommagé. Aujourd’hui, lorsqu’un muscle est perdu à cause d’une maladie ou d’un accident, il ne peut pas être remplacé. Nous développons une structure artificielle qui imite un muscle et qui peut être implantée à la place du muscle manquant. Cette structure est ensuite enrichie avec des cellules capables de former du tissu musculaire. L’objectif est de vérifier si cette approche permet de recréer un muscle fonctionnel dans un organisme vivant. Ce projet sera mené sur deux établissements, les équipements nécessaires à sa réalisation n’étant pas disponibles sur un même site.
Bénéfices attendus
La perte d’un muscle, liée à une maladie ou à un accident, est aujourd’hui irréversible car il n’est pas possible de transplanter un muscle entre humains en raison des réactions du système immunitaire. Pourtant, ce type de handicap pourrait concerner des centaines de millions de personnes dans le monde. En effet, les maladies musculaires touchent une personne sur 3000 en Europe et la prise en charge actuelle varie entre 100 000 et 150 000 euros par patient et par an pour les formes les plus avancées. Ce projet propose une nouvelle approche pour répondre à ce besoin : remplacer le muscle manquant par une structure artificielle qui imite un muscle naturel. Une fois implantée, cette structure est enrichie avec différents types de cellules humaines capables de reconstruire un tissu musculaire. L’objectif est de démontrer que cette solution peut permettre de recréer un muscle fonctionnel. À terme, cette approche pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour les personnes ayant perdu la fonctionnalité d'un muscle.
Procédures
Au cours du projet, les animaux auront une chirurgie sous anesthésie et analgésie (1 fois, durée : 15 minutes) et une injection de cellules sous anesthésie (1 fois, 5 minutes). Les animaux seront transportés d'un établissement 1 vers un établissement 2 (animaux vigiles, 10 minutes). Enfin, les animaux seront suivis par imagerie sous anesthésie (6 fois, durée : 15 minutes).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux sont immunodéprimés ce qui les exposent à un risque accru aux infections. Plusieurs actes seront réalisés sous anesthésie (chirurgie, injection, imagerie), elle pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire. L’intervention chirurgicale pourra engendrer des douleurs modérées et des risques d’infections. Les injections pourront induire une douleur légère de courte durée. Les imageries pourront engendrer un léger stress.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire à la fin de la procédure afin de prélever et analyser les muscles.
Remplacement
Avant toute utilisation chez l’animal, les différentes cellules sont étudiées en laboratoire grâce à des modèles in vitro. Ces tests permettent de vérifier leur bon fonctionnement et leur capacité à former des structures proches de celles observées dans l’organisme. Concrètement, certaines cellules sont sélectionnées pour leur capacité à former des fibres musculaires capables de se contracter, d’autres pour leur aptitude à former des vaisseaux sanguins, et d’autres encore pour leur rôle dans la production de composants essentiels du tissu. Ces propriétés sont évaluées à l’aide d’observations au microscope, de manière qualitative. Cette étape permet de s’assurer que les cellules présentent les caractéristiques attendues avant leur utilisation dans un organisme vivant. Cependant, à ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant de reproduire l’ensemble des mécanismes impliqués dans la formation d’un muscle complet. Les interactions complexes entre les différents types de cellules, les vaisseaux sanguins et les tissus ne peuvent pas être modélisées de manière fiable uniquement en laboratoire. C’est pourquoi une approche in vivo reste nécessaire pour répondre aux objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été défini de manière à obtenir des résultats fiables tout en respectant la règle des 3R. Au total, jusqu’à 120 animaux seront utilisés dans le cadre du projet. Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires, chaque souris servira de contrôle pour elle-même lorsque cela est pertinent, notamment en comparant les deux muscles de l’animal. Cette approche permet d’augmenter la puissance des analyses sans augmenter le nombre d’animaux. Les données seront comparées entre groupes à l’aide d’analyses statistiques adaptées, afin de garantir la robustesse et la fiabilité des résultats.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Pour limiter les risques d'infections liés au phénotype, les animaux auront de la nourriture, de la litière et des enrichissements stérilisés et l'eau de boisson sera purifiée. Les animaux seront également manipulés avec des gants sous hotte et hébergés en cages ventilées. L'ensemble des actes seront réalisés sous anesthésie générale et avec analgésie pour la chirurgie. Pendant l'anesthésie, les animaux sont placés sur tapis chauffant afin de maintenir leur température corporelle et un gel ophtalmique est appliqué pour prévenir le dessèchement des yeux. Avant et après la chirurgie, un gel nutritif sera introduit dans la cage ainsi que des croquttes au sol pour faciliter la prise hydrique et alimentaire. Pour le transfert entre les deux établissements, les animaux seront placés dans une boite de transport avec litière, croquettes et enrichissement. La boite sera placée dans un sac opaque pour préserver les animaux de la lumière extérieure. Le transport de l’établissement 1 à l’établissement 2 est de 10 minutes maximum à pied. Les examens seront réalisés après une semaine d’acclimatation. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
L’utilisation de souris immunodéficientes est indispensable pour ce projet, car elle permet d’évaluer la greffe de cellules humaines dans un organisme vivant. Ces animaux présentent une déficience du système immunitaire ce qui limite fortement le rejet des cellules humaines injectées. Cette caractéristique est essentielle pour permettre la survie, l’intégration et l’étude des cellules humaines dans le tissu musculaire. Le modèle murin est largement utilisé en recherche biomédicale pour l’étude de la régénération musculaire, en raison de sa pertinence biologique et de la disponibilité de modèles adaptés. Ainsi, l’utilisation de cette lignée permet d’obtenir des résultats fiables et pertinents au regard des objectifs du projet. Les animaux seront utilisés à un stade adulte (entre 2 et 8 mois), ce qui correspond à un organisme mature et permet d’étudier la régénération musculaire dans des conditions proches de celles observées chez l’humain adulte. Ce choix est particulièrement pertinent pour évaluer l’intégration de la matrice et la formation d’un tissu musculaire fonctionnel dans un environnement physiologique stabilisé.
États de vigilance et circuits neuronaux chez la souris au cours de tâches appétitives et d’évitement, de la chasse aux grillons à la fuite devant la menace
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une première chirurgie de deux heures, une seconde de quatre à six heures au moins sept jours plus tard, puis des enregistrements cérébraux courant sur dix à douze semaines : 536 souris subissent des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère, toutes tuées à l'issue pour vérifier que les électrodes visaient bien les zones ciblées. Les souris implantées vivent seules pour protéger le matériel, et réalisent jusqu'à trente sessions de quarante-cinq minutes où elles chassent des grillons ou fuient une menace visuelle. L'objectif déclaré est de relier la vision, la décision d'approche ou de fuite, le sommeil et le stress, avec pour horizon lointain la compréhension de l'anxiété et de la dépression. Le porteur retient la souris parce qu'elle exprime "spontanément des comportements naturels de chasse et d'évitement de prédateurs", ce qui dispense de longs apprentissages.
Objectifs
Ce projet vise à comprendre comment la vision guide des décisions rapides chez la souris, notamment lorsqu'il s'agit de s'approcher d'un stimulus appétitif ou d'éviter une menace. Il cherche également à déterminer comment ces expériences visuelles fortes influencent ensuite les états cérébraux, en particulier le sommeil et les réponses émotionnelles. L'objectif est d'établir un lien entre le traitement des scènes visuelles naturelles, les stratégies comportementales d'approche et de fuite, et la régulation du sommeil et du stress. À terme, ces connaissances pourraient contribuer à mieux comprendre comment certaines expériences émotionnelles perturbent le sommeil, un mécanisme impliqué dans l'anxiété et la dépression.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait d’abord améliorer les connaissances de base sur la façon dont la vision, les émotions et le sommeil interagissent. En observant des comportements naturels, il permettra de mieux comprendre comment des scènes visuelles réalistes influencent les décisions d’approche ou de fuite, puis la qualité du sommeil. À plus long terme, ces connaissances pourraient aider à mieux comprendre pourquoi certains stress visuels ou émotionnels dérèglent le sommeil, un problème fréquent dans l’anxiété et la dépression, et orienter le développement de nouvelles stratégies pour améliorer le sommeil et la gestion du stress.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux grandes catégories d'interventions. Premièrement, des séances comportementales en état d'éveil : les souris vigiles réalisent au maximum deux sessions par jour d'environ 45 minutes chacune, pendant une période maximale de trois semaines comprenant 15 jours de test, soit jusqu'à 30 sessions par animal. Deuxièmement, pour une partie des animaux, des interventions chirurgicales sous anesthésie générale : une première intervention d'environ 2 heures, suivie, au moins 7 jours plus tard pour certains animaux, d'une seconde intervention également sous anesthésie, plus complexe d'une durée de 4 à 6 heures. Après une phase de récupération post-chirurgicale, ces animaux font l'objet d'enregistrements chroniques de leur activité cérébrale, musculaire et cardiaque lors de sessions comportementales (deux sessions de 45 minutes par jour, sur des blocs de 5 jours séparés par 2 jours de pause) et pendant les 24 heures suivant chaque session. Ces enregistrements peuvent se poursuivre sur une durée totale ne dépassant pas 10 à 12 semaines après la chirurgie.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues concernent la chirurgie d’implantation, le port des implants, l’isolement en cage individuelle et l’exposition à des situations potentiellement stressantes sur de courtes périodes. À court terme, après la chirurgie (quelques heures à 1–2 jours), des effets indésirables moyennement douloureux et de courte durée peuvent survenir. À moyen et long terme, la présence d’électrodes et de fibres peut entraîner une gêne locale, ou une gêne mécanique le temps que les animaux s’y habituent, ainsi qu’un stress lié à l’hébergement individuel nécessaire pour protéger les implants. Les tâches comportementales peuvent induire un stress émotionnel aigu le temps du test en lui-même et est réversible un fois qu’il est terminé.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de leur participation au projet. Pour garantir les résultats obtenus, il faut analyser le cerveau des animaux post mortem afin de vérifier que les dispositifs ont bien été placés aux endroits ciblés et que les signaux enregistrés proviennent des régions cérébrales visées. Cette vérification est indispensable pour garantir la validité des résultats.
Remplacement
Ce projet porte sur des comportements complexes faisant intervenir simultanément la vision, la prise de décision, les émotions et le sommeil. Ces phénomènes nécessitent un organisme complet, avec une vision, une motricité, des émotions et un sommeil fonctionnels, et ne peuvent pas être reproduits uniquement sur des tissus isolés, des modèles informatiques ou chez des animaux au système nerveux très simple. Les modèles computationnels permettent de simuler certains aspects du traitement visuel, mais ne rendent pas compte des interactions entre vision, comportement et états cérébraux dans un organisme vivant. Les cultures cellulaires et tissus isolés ne permettent pas d'étudier des comportements intégrés. Les organismes invertébrés ne possèdent pas les structures cérébrales impliquées dans la régulation du sommeil et des émotions.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé à l'avance pour obtenir des résultats fiables en utilisant le minimum nécessaire, sur la base d'analyses statistiques de puissance. Chaque animal est suivi sur plusieurs volets du projet (comportement, activité cérébrale, sommeil), ce qui limite le nombre de groupes expérimentaux et réduit le nombre total d’animaux. Par ailleurs, les conditions expérimentales les plus informatives sont identifiées progressivement au cours du projet, ce qui permet de concentrer les expériences suivantes sur les situations les plus pertinentes et d'éviter des expériences inutiles.
Raffinement
Plusieurs mesures sont prévues pour limiter au maximum l’inconfort et le stress. Les souris sont d’abord habituées aux différents environnements utilisés. Les animaux sont suivis et une grille de score avec des points limites précoce est utilisé pour détecter tout signe de douleur ou d’inconfort. Les gestes invasifs sont réalisés sous anesthésie avec des antalgiques adaptés et les animaux implantés sont logés individuellement dans des cages enrichies.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la souris, qui est la plus adaptée aux objectifs de ce projet portant sur le comportement, la physiologie et le fonctionnement du cerveau. Les souris adultes expriment spontanément des comportements naturels de chasse et d'évitement de prédateurs, ce qui permet d'étudier directement des réponses d'approche et de fuite guidées par la vision, sans passer par de longs apprentissages artificiels. Chez la souris, les cycles de sommeil, les réponses au stress et de nombreux aspects du fonctionnement cérébral sont déjà bien décrits, ce qui facilite l'interprétation des résultats et la comparaison avec des travaux antérieurs. De plus, il existe des lignées génétiquement modifiées qui permettent de suivre ou de moduler l'activité de groupes précis de neurones impliqués dans la vision, le stress ou le sommeil. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte, c’est-à-dire entre 6 et 22 semaines après la naissance. Cet intervalle correspond à un stade où les comportements innés de chasse et d’évitement sont pleinement exprimés et stables, et où les cycles de sommeil sont matures.