Souris

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  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 3300
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Comprendre pourquoi les cancers du sein hormonodépendants résistent aux anti-œstrogènes passe ici par des souris génétiquement modifiées que l'on fait allaiter pour déclencher un oncogène. 3 300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles développent des tumeurs mammaires en vieillissant, subissent une ablation des ovaires de vingt minutes, la pose puis le retrait d'un implant sous-cutané, ou jusqu'à seize injections en huit semaines. L'effectif se déduit d'un empilement de conditions, 420 souris pour suivre la cinétique tumorale et 2 880 pour croiser six traitements, deux génotypes et quatre points de prélèvement.

Objectifs

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent et le plus mortel chez la femme dans le monde. Ce cancer se caractérise par une forte hétérogénéité. En effet, il possède de nombreux sous-types moléculaires dont le sous type luminal (sous type le plus récurrent) caractérisé par l’expression du récepteur aux estrogènes et le récepteur aux progestérones. Ce dernier est traité par hormonothérapie à l’aide d’anti-œstrogènes. Cependant il existe peu de modèles murins de cancer du sein qui récapitulent ce sous type moléculaire. Ainsi nous avons créé un modèle qui se base sur l’expression d’un oncogène spécifiquement dans les glandes mammaires après la lactation. Cet oncogène est le plus fréquemment altéré dans les cancers. Ce modèle nous permet d’étudier les résistances aux traitements anti œstrogènes car en effet malgré l’efficacité de ce traitement, les patients développent des résistances à ce traitement au cours du temps. L’objectif est donc de caractériser ce modèle pour trouver de potentielles autres cibles thérapeutiques et étudier l’effet des anti-œstrogènes sur la progression tumorale afin de mieux comprendre les résistances à ce traitement.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'effectuer l'analyse des nouvelles cibles thérapeutiques sur un modèle du cancer du sein hormonaux dépendants et d’étudier les mécanismes de résistance des traitements anti oestrogéniques.

Procédures

Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées dont les mutations seront induites expérimentalement par la lactation. Ainsi nos souris seront mises en accouplement puis seront laissées en vieillissement où elles développeront des cancers du sein. Pour étudier l’impact du traitement anti oestrogénique dans notre modèle, les animaux recevront également un traitement anti-oestrogénique en sous cutanée jusqu'à 2 fois par semaines pendant 8 semaines (3 minutes pour chaque injection soit 3*2*8 = 48minutes) ou par un implant sous cutanée jusqu'à 90 jours (10 minutes pour l'insertion et 10 minutes pour le retrait de l'implant) et une ablation des ovaires (20 minutes). L'ablation des ovaires et la mise en place de l'implant sera réalisée en même temps sous sédation totale.

Impact sur les animaux

La mutation du gène oncogène induit la croissance tumorale dans les glandes mammaires de l’animal. Les injections par voie sous cutanée induisent une douleur de classe légère. Les implants ont été déjà utilisé dans de nombreuses publications chez la souris sans observation d'effets secondaires et la castration est réalisée en routine au laboratoire ce qui se rapporche de l'ovariectomie et ne pose pas de problèmes de majeur. Ces procédures seront réalisées par des personnes agrémentées et aguerries. Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement des douleurs mineures facilement prévenues par une antalgie post-opératoire systématique. Une infection post-opératoire peut survenir dans de très rares cas. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d'effets secondaires généraux sur l'animal. Une réouverture des points est également possible en cas d'arrachement des points par la souris.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure. Notre but est de mener des analyses sur plusieurs tissus (tumeurs et organes distants) prélevés après la mise à mort de chaque animal.

Remplacement

Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique, la complexité cellulaire et l’hétérogénéité impliquées dans la formation de tumeurs. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.

Réduction

Plusieurs types d’analyses seront menées. Afin d'avoir un nombre suffisant d'animaux pour effectuer des analyses statistiques, nous aurons besoin de : -10 souris par groupe pour les analyses moléculaires. -10 souris par groupe pour les études histologiques . - 10 souris par groupe pour les analyses des populations cellulaires. Ainsi, 30 souris seront utilisées pour chaque groupe, chaque traitement et chaque temps étudié. Pour étudier l'évolution des tumeurs mammaires dans notre modèle, nous aurons besoin de 420 souris : 2 génotypes ( avec ou sans tumeurs), 7 points de cinétique (7 phases différentes de la tumeur); et pour l'analyse des traitements anti oestrogéniques dans notre modèle murin, nous aurons besoin de 2880 souris : 2 génotypes( avec ou sans tumeurs), 6 traitements (différents types d'anti-oesotrègéniques et leur contrôles) , 2 point de cinétique du début du traitement (avant et au moment de l'apparition des tumeurs) et 2 points de cinétique de sacrifice post traitement (court terme et long terme) et 2 chirurgies (avec ou sans ovariectomie).

Raffinement

Durant la durée de l'étude, les souris seront hébergées en groupes sociaux dans des cages agrémentées disposant d’un enrichissement adapté (carrés de coton pour la fabrication des nids ainsi que des tunnels ou maisonnette et des bâtons de bois à ronger). Après injection en sous cutanée, une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d’injection pour éliminer tout risque d’infection (rougeur ou présence de pus au site d’injection). On procèdera à l'anesthésie gazeuse des souris, et après l'induction, une analgésie en injection intrapéritonéale sera faite. En post-opératoire, un anti inflammatoire systématique par injection sous cutanée sera faite. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d'incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d'infection locale. En cas de signe de douleur, de l'analgésie supplémentaire sera administrée jusqu'à 3 fois par jour. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage. Par ailleurs, les animaux ovariectomisés et les animaux sham seront séparés: une cage sham versus une cage ovariectomisé par exemple pour éviter tout risque de domination. En cas de signe de douleur (dos voute, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l'animal sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Dans le cas d’induction de tumeurs l'inconfort sera évalué en fonction du niveau de douleur observé (score de 0 à 3) et sera géré si besoin en prenant les mesures appropriées. Spécifiquement, si posture inhabituelle, poil hérissé, dos vouté, retrait et absence d’interaction avec les congénères, état défensif (score 2), l’animal sera retiré de l'étude et mis à mort. Les animaux seront pesés 2 fois par semaine dès l’apparition de tumeurs afin de suivre son évolution. Si une perte de poids supérieure à 20% est observée sur une période d’une semaine l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

Ce modèle récapitule de manière fidèle le cancer du sein hormono-dépendant chez la femme qui est un sous type très fréquent de cancer du sein chez la femme. Etant donné que le but de l'étude est d'évaluer l'impact du traitement anti-oestrogénique sur ces tumeurs, nous allons étudier l'effet systémique de ces traitements sur la souris femelle ce qui est impossible en utilisant les systèmes in vitro.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 3552
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3 552 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un carcinogène par injection puis trois cycles d'une molécule dans l'eau de boisson pour déclencher des tumeurs de l'intestin et du colon, six injections d'anticorps, un gavage de glucose suivi de cinq prises de sang en deux heures, et pour une partie d'entre elles seize semaines de régime gras. Le porteur écrit que la compréhension de ces mécanismes "pourrait conduire" à de nouvelles approches thérapeutiques, alors que les tumeurs poussent sans pouvoir être mesurées du vivant de l'animal. Une perte de plus de 20 % du poids initial déclenche la mise à mort, et le volume des tumeurs n'est mesuré qu'après.

Objectifs

La lutte contre les cancers gastro-intestinaux est un enjeu majeur de santé publique. Malgré certaines améliorations en matière de dépistage et thérapie, l'incidence, la prévalence et la mortalité des cancers du colon restent élevées dans les pays développés. En particulier, le pronostic des patients atteints de cancer colorectal (CCR) métastatique reste mauvais, avec un taux de survie de 10 pourcents à 5 ans, en raison de l'inefficacité des traitements actuels. Il est donc urgent de développer des traitements plus efficaces pour les patients atteints de cette maladie. Dans le CCR, un rôle clé des réponses immunitaires a été démontré dans la croissance de la tumeur et ce rôle est notamment influencée par les macrophages, des cellules immunitaires innées. Ce projet propose de s’appuyer sur l’étude de tumeurs colorectales murines afin (1) de caractériser les différentes populations de macrophages présentes dans la tumeur et en périphérie, (2) de déterminer le rôle fonctionnel de ces macrophages dans la réponse anti-tumorale et (3) d’étudier l’impact de différents traitements et conditions sur cette réponse. Notamment, nous nous intéresserons à l’influence de l’obésité (induite à l’aide de régimes alimentaires spéciaux) et l’influence d'un traitement sur la réponse innée dans le CCR. L’obésité est connue comme étant un facteur de risque de développement du CCR et reprogramme les macrophages intestinaux vers un phénotype pro-tumoral. Nous chercherons donc à caractériser l’impact de l’obésité sur l’efficacité d'un traitement via l’action des macrophages. Ce projet permettra d’apporter de nouvelles connaissances sur l’implication des cellules myéloïdes dans les cancers primaires de l’intestin pour ainsi contribuer à long terme à améliorer la prise en charge et/ou le diagnostic des patients en clinique.

Bénéfices attendus

En 2023, en France métropolitaine, l'incidence du cancer colorectal était de plus de 47 000 nouveaux cas par an. Même si la mortalité (taux standardisé) par cancer colorectal est en baisse depuis les années 1990, celui-ci demeure la deuxième cause de décès par cancer tous sexes confondus. Nous proposons ici de caractériser au niveau moléculaire et cellulaire le mécanisme de surveillance immunitaire des cellules myéloïdes dans un modèle tumoral de cancer colorectal ainsi que de déterminer l’influence de l'obésité et d'un traitement sur cette réponse immunitaire innée. Ainsi, nous obtiendrons une compréhension intégrée du système immunitaire intestinal et colonique dans des conditions normales et pathologiques. La compréhension des mécanismes qui régulent les premières phases de l'immunité innée lors de la progression tumorale pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou améliorer l'espérance de vie des patients.

Procédures

Les souris seront soumises à : 1. un régime alimentaire riche en gras (animal vigil, tous les jours pendant 16 semaines), 2. un traitement pour induire des tumeurs intestinales et colorectales consistant en une injection intra-péritonéale (une fois par animal vigil, durée de quelques secondes) suivi de 3 cycles d’une semaine d’administration de traitement dans l’eau de boisson (chaque cycle est suivi d'au moins une semaine de repos sans traitement), 3. des traitements par injection d’anticorps en intra-péritonéal (6 fois par animal vigil, durée de quelques secondes), 4. un gavage oral de glucose (une fois par animal vigil, durée de quelques secondes) accompagné de prélèvements sanguins sur animal vigil (5 petits prélèvements successifs sur une période de 2 heures, durée de quelques secondes par prélèvement) afin d’évaluer la capacité à réguler la glycémie après 4 semaines de régime gras, 5. des injections intrapéritonéales de molécule permettant l’induction des modèles génétiquement modifiés (animal vigil, durée de quelques secondes par injection, 2-3 injections par semaine pendant un maximum de 16 semaines), 6. un gavage oral d'un agent permettant l’induction des modèles génétiquement modifiés (5 fois par animal vigil, durée de quelques secondes), 7. une euthanasie par une méthode réglementaire (durée de quelques secondes). Tous les prélèvements tissulaires se feront suite à l’euthanasie des animaux.

Impact sur les animaux

Notre projet propose d’étudier les cellules myéloïdes infiltrant la tumeur et nécessite donc d’induire le développement de tumeurs chez les souris via des modèles induits chimiquement (par deux molécules de traitement) ou via l’utilisation du modèle murin génétique. La première molécule est un carcinogène connu et son administration promeut le développement de tumeurs. L’administration de la seconde molécule peut lui entraîner une perte de poids. La localisation des tumeurs pourrait impacter la mobilité des animaux, leur alimentation, leur pelage et leur comportement. Dans le phénotype du modèle murin génétique, les effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont majoritairement liés à l'apparition spontanée de tumeurs intestinales. Les animaux vont alors subir le développement d'une ou plusieurs tumeurs pouvant amener à la dégradation de la condition physique, du stress, des douleurs. Les injections de molécules par voie intra-péritonéale pourront induire une douleur de courte durée aux animaux. Les gavages pourront induire une irritation de courte durée de l'œsophage. Les manipulations des animaux pourront également induire un stress de courte durée. Par ailleurs, dans le cadre de ce projet, certaines souris seront soumises à un régime enrichi en graisses. Ce régime entraîne une prise de poids qui sera étroitement surveillée tout au long de l’étude pouvant altérer la mobilité. Pour les explorations métaboliques, certaines procédures telles que la mise à jeun des animaux pendant quelques heures, le gavage de glucose et les prélèvements sanguins peuvent entraîner des périodes de stress et d’inconfort temporaires pour les animaux.

Devenir

Afin de répondre aux questions et enjeux scientifiques soulevés au cours de notre projet expérimental, des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et impliquent donc l'euthanasie de l'ensemble des animaux.

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas de substitut non animal capable de reproduire avec précision les mécanismes complexes impliqués dans la genèse du cancer colorectal (CCR) et les réponses immunitaires associées. Parmi les différentes espèces, la souris s’avère être la plus appropriée pour étudier cette pathologie. De plus, l’utilisation du modèle murin est nécessaire pour explorer la pathologie au sein d’un organisme complet, ce qui ne peut être fidèlement reproduit en se basant uniquement sur des cultures de cellules isolées.

Réduction

En prenant en considération les publications antérieures, notre expérience dans le domaine et en utilisant une méthodologie de calcul de la taille des échantillons basée sur un test de puissance, notre estimation est de 12 souris par groupe. Le nombre de souris nécessaires à l’expérimentation a été déterminé en tenant compte d’une réduction maximale du nombre d’individus tout en garantissant une significativité statistique des résultats. Lorsque cela sera possible et afin de limiter le nombre total de souris utilisées, nous essaierons de mettre en commun des souris contrôles pour l’étude de différents modèles murins. Le nombre total d’animaux prévu est de 3552 souris.

Raffinement

Le bien-être animal sera une priorité constante tout au long du projet afin de minimiser la douleur et le stress. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées et de taille réglementaire contenant des éléments d’enrichissement (lanières de papier kraft et bâton en bois). La température et l’hygrométrie seront contrôlées et monitorées, le cycle jour-nuit sera réglé de manière automatique. Le change de la litière et de la nourriture se fera une fois par semaine minimum. Une période d’acclimatation d’une semaine précédera les expérimentations. L’accès à l’eau et à la nourriture sera mis à disposition ad libitum. Une vérification visuelle quotidienne de l’état général des souris est effectuée par le personnel animalier. Tout signe d’inconfort, de détresse ou de comportement anormal (agressivité subite, inactivité, vocalisation, mutilation, isolement, diminution de l’appétit) ainsi que toute modification physique (pelage ébouriffé, dos courbé, perte excessive de poils) sera étroitement surveillée et entraînera un isolement si nécessaire. Les critères absolus d’inconfort (état de choc, léthargie, inconscience, immobilité, forte hypothermie, difficultés respiratoires), qui ne sont pas censés être déclenchés par la procédure utilisée, mèneront à l’euthanasie immédiate de l’animal conformément aux directives éthiques. Une grille de suivi sera mise en place avec une pesée hebdomadaire des animaux et deux pesées lors de chaque de cycle de traitement. Une perte de poids de plus de 20 pourcents du poids initial à l’initiation du traitement des animaux sera considérée comme point limite. Dans le cadre de la tumorigenèse intestinale, la tumeur ne pourra pas être mesurée au cours de l’expérimentation mais le volume tumoral sera mesuré après l'euthanasie afin de contrôler la pousse tumorale.

Choix des espèces

L'objectif de ce projet est d'explorer le rôle des macrophages dans la pathogénèse et l’évolution du cancer colorectal (CCR) ainsi que d’identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents. La souris a été sélectionnée comme modèle expérimental en raison de sa capacité à reproduire de manière précise les mécanismes impliqués dans le développement du CCR. Plus particulièrement, elle est capable d’intégrer les réponses immunitaires observées chez les êtres humains. En outre, la souris est un modèle bien établi pour l’étude du CCR et permet également d’utiliser un certain nombre de lignées transgéniques générées au préalable. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 12 semaines à leur entrée dans les procédures. Nos études requièrent que les animaux aient un métabolisme et un système immunitaire matures.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 160
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Mesurer si des lymphocytes régulateurs atténuent la douleur passe ici par la stimulation répétée des pattes de souris au chaud, au froid et à la pression. 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cinq tests comportementaux sont menés à une heure d'intervalle, avant puis sept jours après l'administration de tamoxifène par injections quotidiennes ou par gavage, avec contention de quelques secondes pour le test d'immersion de la patte. Le retrait de la patte est décrit comme le signe d'une douleur modérée, et les animaux sont tués pour prélever leur cerveau et leurs nerfs, d'autres organes étant stockés pour des études ultérieures.

Objectifs

Il a récemment été montré que les lymphocytes T régulateurs (ou Treg) étaient impliqués dans la modulation de la douleur en particulier inflammatoire, sans pour autant en décrire complètement le mécanisme. Or il a également été montré que ces Treg expriment le gène de production de la pro-enképhaline (Penk). Cette molécule étant un précurseur du peptide opioïde, l’enképhaline, l’effet antinociceptif médié par les Treg pourrait donc provenir de cette voie opioïdergique. Ainsi l’objectif du projet est de tester différentes modalités douloureuses (chaud, froid, mécanique) ou non douloureuses (touché et proprioception) chez la souris exprimant ou non la pro-enképhaline dans les lymphocytes T régulateurs. Cela permettra ainsi de démontrer un potentiel effet antalgique directement médié par les lymphocytes Treg et donc le système immunitaire.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre le potentiel effet antalgique des lymphocytes T régulateurs via la voie des pro-enképhalines. A moyen terme, ces manipulations permettront de comprendre si cela est modifié dans différentes pathologies ce qui pourrait expliquer certains types de douleur. Enfin cela permettrait à long terme, si les résultats sont concluants, de développer de nouvelles stratégies pour réactiver cette voie opioïdergique médié par le système immunitaire afin que les patients puissent ne pas développer de douleur chronique.

Procédures

Une mesure de la sensibilité nociceptive et non nociceptive cutanée au niveau de la patte (mécanique et thermique) sera faite chez tous les animaux, après une période d'acclimatation de 7 jours. 5 tests comportementaux seront réalisés avec un intervalle d’au moins une heure entre les tests. Ces stimulations durent au maximum 3 secondes pour les mécaniques et 20 secondes pour les thermiques. Ces tests comportementaux seront réalisés pendant une journée avant, puis 7 jours après, injection de tamoxifen. Administration de tamoxifen : 5 injections intrapéritonéales avec 1 injection par jour ou administration unique par gavage oral. A la fin des tests comportementaux, tous les animaux seront euthanasiés et perfusés et leurs tissus nerveux périphérique et central sera collecté pour analyse histologique et électrophysiologique.

Impact sur les animaux

Les stimulations mécaniques et thermique induisent un retrait de la patte signe d’une douleur modérée. L’animal peut échapper à cette stimulation puisqu’il n’est pas en contention à l’exception du test d’immersion de la patte où la contention est très temporaire (quelques secondes). La piqure d'aiguille ou le gavage pour l’injection de tamoxifen entraîne une douleur légère de courte durée.

Devenir

La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, elle se termine par des études immunohistochimiques qui nécessitent de prélever le cerveau ainsi que d'autres organes pouvant servir à d'autres études : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.

Remplacement

Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément. Cette étude ne peut se faire que chez des souris permettant de supprimer génétiquement l'expression de la Penk spécifiquement dans les Treg.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Dix animaux par groupe est le nombre d'animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence une différence statistique entre eux. Par ailleurs pour rendre compte des mécanismes (quantité de Treg sexe-dépendant) sans doute différents chez l'homme et la femme (hormones différentes), nous avons besoin de réaliser l'étude à la fois chez les mâles et les femelles. Une fois les animaux euthanasiés, un maximum d'organes sera prélevé et stocké afin d'être utilisés pour ce projet ou pour d'autres études. Cela évitera d'euthanasier de nouveaux animaux pour ces autres études.

Raffinement

Les animaux seront reproduits au sein de notre animalerie. Dans ce but, le laboratoire est titulaire d'un agrément d'utilisation d'organismes génétiquement modifiés en milieu confiné à des fins de recherche, de développement et d'enseignement. Les animaux sont stabulés dans des cages individuelles contenant un groupe de males ou de femelles et situés dans des portoirs ventilés, thermorégulés avec hygrométrie contrôlée ; accès à la nourriture et à l’eau ad libitum ; changement de litière gégulier. Nous utiliserons une pièce réservée pour la stabulation de souris transgéniques avec un cycle de lumière inversé. Les animaux seront hébergés en milieu enrichi (social et environnemental) afin de respecter au mieux leur confort et leur niveau de stress. Les cages seront enrichies au minimum à l'aide coton et de tunnels. L'enrichissement pourra être supplémenté par des plateformes ou des roues d'exercice si des comportements agressifs sont observés. Les tests comportementaux à la douleur seront réduits au minimum (fréquence et intensité des tests) et réalisés selon des protocoles expérimentaux établis et acceptés par la communauté scientifique de la Recherche sur la douleur. Les expérimentations seront réalisées au sein du laboratoire ayant une expérience reconnu dans les approches décrites dans ce projet. Aucun des procédures décrites dans ce projet n'induit de déficit locomoteur sévère pouvant influer sur les besoins physiologiques de l'animal. Les animaux seront suivis quotidiennement par les membres utilisateurs du projet.

Choix des espèces

La souche C57BL6 est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Le choix de développer ce modèle chez la souris permettra d'utiliser des animaux génétiquement modifiés pour des cibles impliqués dans le projet, ce qui peut être plus difficilement réalisé chez une autre espèce. Les animaux seront âgés de 8-10 semaines afin que les souris soient considérées comme adultes et ayant atteint leur maturité cérébrale et un système sensoriel et locomoteur mature, en cohérence avec les données rapportées dans nos précédentes publications et d’une manière générale dans la littérature chez la souris dans ce domaine des neurosciences.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 197
Souffrances
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Opérées du cerveau pendant quatre heures au plus pour une injection, et pour 110 d'entre elles l'implantation de dispositifs d'enregistrement et de stimulation, des souris sont ensuite tuées sous anesthésie au cours d'une seconde chirurgie, sans réveil. 197 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour vérifier la position des implants et analyser leur cerveau. Isolées en cage individuelle pendant environ quatre mois pour protéger leurs implants, les souris implantées passent jusqu'à trois mois de tests quotidiens de deux heures, à chercher des miettes de céréales au chocolat pendant que des zones de leur cerveau sont stimulées par la lumière. Ces tests ne sont pas décrits plus avant. L'objectif est de décrire les connexions entre cervelet et hippocampe impliquées dans l'orientation spatiale. Le porteur parle d'une "légère restriction alimentaire", destinée à leur faire ressentir la faim, et décrit ailleurs une ration réduite "à quelques grammes afin de provoquer une légère perte de poids".

Objectifs

Le cervelet a été classiquement considéré comme une structure impliquée dans le contrôle, la synchronisation et l'apprentissage des habiletés motrices. Cependant, un ensemble de preuves récentes ont également mis en évidence son rôle dans les processus cognitifs par ses interconnexions avec les régions du cerveau impliquées dans la cognition, notamment l'hippocampe. L'hippocampe est consideré comme le siége de la navigation, une fonction fondamentale qui permet aux individus de se repérer dans l'environnement et de la mémoire spatiale, la composante de la mémoire responsable de l'enregistrement des informations sur notre environnement et notre orientation. Des études menées sur des souris ont révélé que le cervelet est crucial pour l'activité neuronale de l'hippocampe et l'efficacité des comportements de navigation. Cependant, les voies reliant le cervelet à l'hippocampe et les mécanismes sous-jacents restent inconnues. Notre projet vise à caractériser les projections cérébelleuses vers l'hippocampe, tant sur le plan anatomique que physiologique, chez des souris au comportement libre.

Bénéfices attendus

Les fonctions cognitives, telles que la navigation et la mémoire spatiale, sont des processus complexes qui impliquent l'intégration d'informations provenant de différentes régions du cerveau. L'étude des connexions entre ces régions permet d’appréhender non seulement les bases neuronales de ces processus, mais contribue également aux domaines plus vastes des neurosciences et de la psychologie cognitive. Elle fournit une base pour développer et tester des théories sur la façon dont le cerveau traite les informations et décide du comportement. La navigation et la mémoire spatiale sont souvent altérées dans divers troubles neurologiques et psychologiques, tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la schizophrénie. Comprendre les circuits neuronaux en conditions normales, peut aider à détecter et à comprendre les altérations et les dysfonctionnements cérébraux qui surviennent dans ces conditions pathologiques. En étudiant les interactions entre le cervelet et l’hippocampe, ce projet permettra donc de mieux comprendre le réseau cérébral qui soutient la navigation et la mémoire spatiale en conditions normales, avec des applications potentielles dans les pathologies associées.

Procédures

Dans cette étude, deux groupes d'animaux suivront des interventions spécifiques - Premier groupe (87 animaux) : Ces animaux subiront une chirurgie au niveau du cerveau, avec une injection de solution, sous anesthésie et analgésie. La procédure durera au maximum 4 heures. Après un délai d’un mois maximum, ces animaux seront de nouveau anesthésiés et euthanasiés lors d'une chirurgie, sans être réveillés. Cette méthode permet d’éviter toute souffrance en fin d’expérience. - Deuxième groupe (110 animaux) : Ces animaux passeront également par une chirurgie au niveau du cerveau, avec une injection de solution et l’implantation de dispositifs, sous anesthésie et analgésie. Cette intervention durera au maximum 4 heures. Après une semaine de récupération, ils participeront à des séances d’exploration comportementale dans une arène, à l’état éveillé, pendant 60 minutes maximum par jour pendant deux semaines. Ensuite, des tests comportementaux seront réalisés pendant 120 minutes maximum par jour, sur une période de 3 mois. Ces tests incluront l'observation de leur comportement et l’enregistrement de l’activité cérébrale, combinés à l’utilisation d’une technique appelée optogénétique (qui permet de stimuler des zones précises du cerveau grâce à la lumière). Pour motiver les animaux à explorer leur environnement (dans lequel sont éparpillées des céréales au chocolat), une légère restriction alimentaire sera appliquée certains jours de test. À la fin de l'étude, ils seront euthanasiés de la même manière que le premier groupe, sous anesthésie, lors d'une chirurgie, sans être réveillés.

Impact sur les animaux

Dans cette étude, certains effets indésirables peuvent survenir pour les animaux à différents moments du processus : Premièrement, les effets liés aux chirurgies : Les interventions chirurgicales, comme celles réalisées au niveau du cerveau, peuvent provoquer des effets indésirables tels que la perte de poids, une baisse de la température corporelle, de la déshydratation, ainsi que des douleurs ou un inconfort. Deuxièmement, le stress dû à l'hébergement en cage individuelle : Après les chirurgies, les animaux seront hébergés dans des cages individuelles pour protéger les implants fragiles placés lors des chirurgies. Bien que ces cages permettent des contacts visuels, auditifs et olfactifs entre eux, les souris sont des animaux qui vivent habituellement en groupe. Cette séparation peut donc provoquer un certain stress ou de l'angoisse, car elles se retrouvent privées de la compagnie de leurs congénères. Troisièmement les effets liés aux tests comportementaux : Pendant les tests comportementaux, les animaux seront récompensés avec de la nourriture. Afin d'augmenter leur motivation à réaliser ces tests, une légère restriction alimentaire sera mise en place avant les séances, afin qu'ils ressentent une sensation de faim. Bien que cette restriction soit légère, elle peut causer une forme de stress temporaire chez les animaux.

Devenir

L'euthanasie de l'ensemble des animaux est requise. Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem afin d'identifier les projections cérébrales d'intérêts, de valider l'emplacement exact de fibre optique d’optrode, et d’éléctrode dans le cerveau de l'animal, ainsi que de réaliser des tests immunologiques.

Remplacement

L’étude des bases neurales qui sous-tendent les capacités de navigation requiert de manière indispensable l’utilisation d’animaux capables de telles performances de manière à en étudier les mécanismes sous-jacents. Étant donné que les études in vitro et les animaux invertébrés ne permettent pas l'investigation de comportements complexes, le rongeur demeure donc l'espèce la plus appropriée. La souris est un animal explorateur, ce qui se prête parfaitement à notre sujet de recherche. Ainsi, des travaux précédents de l’équipe ont montré la validité de ce modele animal dans l’étude de la navigation spatiale.

Réduction

Le projet impliquera un total de 197 animaux. Ce nombre est inspiré du nombre d’animaux utilisé dans des travaux précédents de l’équipe et réduit au maximum pour nous permettre de générer des données statistiques solides. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Ce projet utilisera des implants permettant des enregistrements électrophysiologiques simultanés d'une grande population de neurones localisés dans différentes structures cérébrales, permettant de collecter des données en plus grande quantité par souris, réduisant ainsi le nombre total d'animaux requis. L’analyse des données électrophysiologiques et comportementales s’effectuera avec des tests statistiques en ajustant des modèles à effets mixtes généralisés avec des effets aléatoires imbriqués pour tenir compte de la variabilité entre les souris ou les sessions au sein des souris.

Raffinement

À leur arrivée dans l’animalerie les animaux ont une periode d’adaptation d’au moins 5 jours. Ils sont ensuite manipulés et surveillés quotidiennement par les mêmes experimentateurs et les procédures nécessaires seront mises en place pour garantir leur bien-être (Grille de scoring). Les souris subissant une chirurgie seront anesthésiées par inhalation d’un gaz anesthesiant et receveront une injection d'analgésique et d'un anesthésique local au lieu de l’incision chirurgicale. De plus, un anesthésique local sous forme de créme est appliqué au niveau des oreilles où les barres sont fixées. Les souris sont placées sur un tapis chauffant et une solution physiologique est injectée au debut et à la fin de l’intervention afin d’éviter une hypothermie et une déshydratation. Afin d’éliminer tout risque d’inflammation et de douleur post opératoire, les souris recevront à la fin de la chirurgie et pendant 48 heures une injection d’anti-inflammatoire non stéroïdien. Pour éviter tout risque de déterioration de l'implant des souris par leurs congénères après la chirurgie les animaux seront isolés pendant environ 4 mois. Néanmoins pendant cette période un nid végétal ainsi qu’un jouet d'exploration (cube, tunnel ou abri) est placé dans chacune des cages de manière à offrir aux animaux plus d’enrichissement. De plus, les cages utilisées sont transparentes, fermées par une grille et placées les unes à côté des autres dans la pièce de stabulation. Ainsi les informations visuelles, auditives et les odeurs peuvent circuler entre les souris. Pour obtenir un comportement optimal, nous régulons la quantité de nourriture disponible pour les animaux durant les jours d’enregistrement (environ 3 mois) afin qu’ils soient plus motivés pour trouver les miettes de céréales au chocolat qui sont disposées aléatoirement dans l’environnement. Nous diminuons donc la quantité de nourriture d’ad libitum à quelques grammes afin de provoquer une légère perte de poids. Les souris sont pesées chaque jour et nous surveillons que leur perte de poids ne soit pas excessive. Pendant le weekend les souris ont de la nourriture ad libitum ce qui leur permet de retrouver leur poids de référence.

Choix des espèces

La souris est le modèle traditionnellement utilisé au laboratoire. Nous disposons donc de tout le matériel réglementaire et nécessaire à son hébergement. Il s’agit d’un mammifère explorateur, qui est le plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants en termes de performance de navigation qui est notre sujet de recherche. L'équipe a développé de nombreux tests de comportement pour cet animal au cours de travaux antérieurs, parmi lesquels ceux qui servent de fondement à nos hypothèses de travail. Le projet porte sur l'étude des réseaux neuronaux à l'âge adulte. Comme les procédures d'enregistrement électrophysiologique combinées à l'optogénétique prennent plusieurs semaines, elles ne peuvent être effectuées que sur un cerveau dont le développement est stable. Nous utiliserons des souris âgées de 3 à 8 mois maximum.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 3860
Souffrances
▲ -
▲ 180
▲ 3680
▲ -
Devenir
 -
 -
 180
 3680

3 860 souris vont être utilisées, celles qui reçoivent une injection dans les ventricules cérébraux, geste de trente minutes, étant tuées dans les dix-huit heures qui suivent. Le niveau de souffrance déclaré est léger pour 180 d'entre elles et modéré pour les 3 680 autres, et 340 animaux subissent une biopsie de la queue à huit jours. Le projet cherche ce que fait dans le cerveau une enzyme dont aucune fonction cérébrale n'est connue, et le porteur annonce qu'un résultat prometteur ouvrirait sur un projet "plus ambitieux" avec des souris déficientes ciblées. 180 reproducteurs restent en vie à l'animalerie, tous les autres sont tués à la fin de chaque procédure pour prélever le cerveau.

Objectifs

Les phospholipases A2 sécrétées (sPLA2) sont des enzymes qui coupent les lipides des membranes cellulaires et produisent ainsi des molécules impliquées dans l'inflammation. Le génome humain possède 11 gènes codant pour onze formes de sPLA2. Les sPLA2 sont impliquées dans un grand nombre de processus biologiques sans que leurs rôles ne soient clairement définis. De plus, elles constituent une cible thérapeutique de par leur rôle central de régulation de l'inflammation. La sPLA2G5 (sPLA2 de groupe 5) est principalement présente dans le cœur, les muscles squelettiques et certaines cellules immunitaires. Son activité a été impliquée dans divers processus physiologiques et pathologiques. L'une des principales fonctions de la sPLA2G5 est de réguler l'inflammation. Elle promeut la production de molécules pro-inflammatoires à partir des lipides membranaires. La sPLA2G5 a aussi été impliquée dans divers processus cardiovasculaires. Elle régule également le tonus vasculaire, et contribue au développement de l'athérosclérose et de l'infarctus du myocarde. Enfin, la sPLA2G5 a été impliquée dans certains processus métaboliques, tels que la résistance à l'insuline et la régulation de la glycémie. Toutes ses fonctions ont été découvertes dans des organes périphériques, mais à l'heure actuelle rien n'est connu quant à sa présence et ses fonctions dans le cerveau. Une récente étude a montré que dans le cerveau de souris, elle n'est présente que dans 2 régions cérébrales particulières: les plexus choroïdes, qui forment une barrière entre le sang et le liquide cérébrospinal et l'éminence médiane, située autour du 3eme ventricule cérébral servant aussi de barrière entre le sang et le cerveau pour laisser passer certaines molécules et cellules selon les conditions physiopathologiques. Le projet que nous souhaitons mener consiste à étudier le rôle de la sPLA2G5, située dans ces régions bien particulières du cerveau de souris, dans les processus neuroinflammatoires. Si son implication est vérifiée, nous étudierons le potentiel d'un inhibiteur pharmacologique, le varespladib, sur ces phénomènes.

Bénéfices attendus

Il est important de mener des recherches approfondies pour comprendre le rôle encore totalement inconnu de la sPLA2G5 dans le cerveau et en particulier dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un phénomène pathophysiologique commun à un grand nombre de pathologies du système nerveux, telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson et l'accident vasculaire cérébral. La sPLA2G5 est une enzyme impliquée dans la régulation de l'inflammation, mais son rôle dans le cerveau reste largement méconnu. De manière intéressante, son expression dans le cerveau de souris est très localisée à deux types d'interface entre le sang et le cerveau que sont notamment les plexus choroides et l'éminence médiane de l'hypothalamus. De plus, ses rôles connus en périphérie suggèrent son implication dans la perméabilité des barrières et dans le recrutement de cellules immunes, phénomène caractéristique de la neuroinflammation. Comprendre comment la sPLA2G5 contribue aux processus neuroinflammatoires aiderait à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de ces pathologies. Si les données obtenues lors de ce projet sont prometteuses, elles donneront suite à un projet plus ambitieux utilisant des souris déficientes en sPL2G5 spécifiquement dans les zones cérébrales d'intérêt.

Procédures

Sur la totalité des animaux, 340 (180 progéniteurs et 160 animaux inclus dans les procédures) subiront à l'âge de 8 jours une biopsie caudale (5 secondes par animal). Les souris subiront 1 à 2 injections intrapéritonéales (5 secondes chacune) et/ou intracérébroventriculaires (30 minutes chacune). Les prélèvements de liquide cérébrospinal dureront 5 minutes maximum chacun. Les chirurgies terminales en vue du prélèvement de cerveau dureront 20 minutes chacune.

Impact sur les animaux

Les nuisances animales concerneront essentiellement les animaux subissant les injections intracérébroventriculaires. Toutefois, toutes les précautions seront prises pour assurer l'absence de douleur des animaux en pré et post-opératoire, le bon maintien de leur température corporelle ainsi que l'asepsie durant la chirurgie. Les animaux seront surveillés attentivement dans leur phase de réveil, qui intervient très rapidement après arrêt de l'anesthésie gazeuse. Les autres nuisances éventuelles feront suite aux injections de l'agent inflammatoire qui provoqueront une réaction inflammatoire. Cela pourra induire une légère fièvre, une perte d’activité locomotrice et d’appétit, mais elles seront faibles et limitées dans le temps car la dose injectée sera modérée et les souris seront mises à mort à des temps courts après l'injection. Les souris seront mises à mort dans les 18h suivant les injections. Les souris déficientes pour la sPLA2G5 ne présentent pas de phénotype particulier. La molécule varespladib n'induit pas d'effet seconfaire néfaste, quel que soit son mode d'administration.

Devenir

A l'exception des 180 animaux progéniteurs enrolés dans la procédure 9 qui seront maintenus en vie et gardés à l'animalerie, tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure.

Remplacement

Notre projet se base sur des données de transcriptomique spatiale disponibles en open-access qui nous ont permis de constater l'expression ciblée et spécifique de la sPLA2G5 dans certaines zones cérébrales. Si certaines de ces fonctions sont connues en périphérie (coeur, poumons...), rien n'est encore connu à ce jour sur ses fonctions dans le cerveau, et en particulier sur son rôle dans les processus neuroinflammatoires. Ces questions ne peuvent trouver de réponse qu’en étudiant la physiologie un organisme vivant entier et la souris est un modèle de choix.

Réduction

Nous utiliserons des mâles et des femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre pour les souris déficientes en sPLA2G5 qui seront obtenues au laboratoire. Le nombre minimum d’animaux nécessaires dans chaque groupe a été calculé par un calcul de puissance statistique afin de déterminer la taille d’effectif la plus juste en tenant compte des conditions expérimentales. Le calcul renvoie à des effectifs de 3 à 6 souris par groupe minimum, selon les analyses réalisées par la suite.

Raffinement

Le bien-être animal est une préoccupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (cachette, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Nous serons aussi particulièrement vigilants à l'apparition de tout signe évocateur d'une souffrance animale. Les animaux seront scorés sur plusieurs critères, comme le changement de poids corporel, l'apparence physique, et le comportement comme précisé dans les procédures expérimentales. Les injections intrapéritonéales seront réalisées par un expérimentateur maîtrisant la technique. Les injections intracérébroventriculaires seront également effectuées par un expérimentateur habitué à cette procédure. Nous veillerons pour chaque procédure le nécessitant à la bonne anesthésie et antalgie des animaux par l'utilisation selon les cas d'une anesthésie générale gazeuse ou chimique et/ou d'une anesthésie locale. En cas de nécessité, un analgésique pourra administré en post-opératoire suite aux injections intracérébroventriculaires.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix pour caractériser les fonctions des phospholipases A2 sécrétées. En effet, à ce jour, 12 sPLA2s ont été identifiées chez la souris, dont la sPLA2G5. De manière intéressante, des données de transcriptomique spatiale du cerveau de souris ont montré l'expression de cette sPLA2 localisée à des régions très spécifiques du cerveau, comme chez l'Humain. Les souris déficientes pour le gène de sPLA2G5 nous permettront de tester notre hypothèse de l'implication de cette enzyme dans les processus neuroinflammatoires, en modulant notamment la composition du liquide cérébrospinal et le recrutement de cellules immunes périphériques. Des études de transcriptomique indiquent que l'expression génique de la sPLA2G5 ne varie pas significativement chez la souris en fonction de l'âge. De ce fait, nous utiliserons des souris jeunes adultes de 8 à 10 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 300
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 300
Devenir
 -
 -
 -
 300

Séparés de leur mère dès la naissance, des souriceaux nouveau-nés sont laissés seuls six à vingt-quatre heures, puis tués pour prélever leur sang et leurs tissus. 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les femelles gestantes tuées pour recueillir les embryons comprises. L'objet déclaré est de comprendre l'adaptation métabolique qui suit la naissance chez des souris privées de deux gènes, alors que 40 à 50 % des souriceaux mutants meurent déjà avant le sevrage, et le porteur anticipe que l'isolement et l'hypoglycémie, qu'il nomme "souffrance métabolique", peuvent conduire à la mort. Un écart de 5 °C de température corporelle après huit heures d'observation sert de seuil de mise à mort anticipée.

Objectifs

Dans le cadre de cette demande, nous souhaitons disséquer les conséquences physiologiques de la perte de fonctions de deux gènes in vivo, en utilisant la souris comme modèle. Ces gènes, retrouvés uniquement chez les mammifères placentaires, sont exprimés exclusivement dans le cerveau, avec une expression marquée dans les neurones. Chez l'humain, le locus où sont hébergés ces gènes est lié à des anomalies génétiques entraînant une maladie rare. Ce syndrome se caractérise par un tableau clinique complexe avec par ailleurs des défauts au moment de la naissance. C’est pour cela que nous souhaitons comprendre l’effet de l’invalidation de ces gènes sur l’adaptation métabolique/physiologique qui survient durant la période autour de la naissance.

Bénéfices attendus

De nature fondamentale, les expériences proposées sont susceptibles d’avoir des retombées dans le domaine biomédical puisque les données cliniques les plus récentes indiquent que la perte d’expression des gènes que nous étudions est causalement reliée à la physiopathologie d’un syndrome humain rare. A plus long terme, nos souris invalidées pour nos gènes d’intérêts, pourraient donc représenter de nouveaux modèles pré-cliniques de cette maladie.

Procédures

Après la naissance par délivrance naturelle ou par césarienne, les souriceaux seront séparés de la mère et mis à mort pour collecter du sang et des tissus soit directement après la séparation soit au bout de 6h et 24h.

Impact sur les animaux

Le phénotype de cette lignée est que les souriceaux KO-SNORD115/116 sont de plus petite taille et présentent une mortalité périnatale avec une pénétrance incomplète, avec 40-50% des souriceaux mutant qui décèdent avant le sevrage, dont environ 60% dans les 48 heures suivant la mise-bas. Dans ce projet, lors de la séparation prolongée avec la mère, nous anticipons que l’isolement et la «souffrance métabolique» (hypoglycémie) chez les nouveaux nès constitueront indéniablement un stress, pouvant conduire jusqu’à la mort. Pour limiter ce stress, nous avons décider ne pas dépasser 24h de séparation.

Devenir

Les femelles gestantes seront mises à mort pour recueillir les embryons. En fin d'expérience, les embryons et les nouveau-nés seront mis à mort. Des tissus pourront être collectés pour des analyses métaboliques/moléculaires/histologiques.

Remplacement

Nous comptons explorer la fonction biologique de nos deux gènes d'intérêts. Ces gènes, retrouvés uniquement chez les mammifères placentaires, sont exprimés uniquement dans le cerveau, avec une expression marquée dans les neurones post-mitotiques. A ce jour, il n’existe donc malheureusement pas de modèles alternatifs crédibles permettant d’aborder la fonction de ces deux gènes de manière intégrée, et ce notamment lorsqu'il s'agit d'études métaboliques visant à décrire les mécanismes mis en jeu au cours de la naissance chez les mammifères placentaires.

Réduction

D’après des expériences antérieures et celles rencontrées dans la littérature scientifique, 15 animaux par groupe est le nombre minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques adaptées et mettre en évidence des différences statistiquement significatives.

Raffinement

Des mesures seront prises pour réduire au maximum les nuisances. Les souriceaux seront placés individuellement avec un peu du nid réalisé par la mère et de la litière pour garder la stimulation olfactive. Du nursing sera réalisé avec un coton tige pour que les petits soient délicatement stimulés sur les flancs pour rappeler le comportement de la mère. Nous veillerons à ne pas dépasser 24h de séparation avec la mère. En fonction de la mortalité observée, que l’on peut attendre plus grande chez nos mutants, on pourrait être amené à réduire le temps d’observation en se fixant comme seuil temps pour lequel 50% des souriceaux mutants sont morts. Au bout de 8h d’observation, si la température des petits montre un écart de 5°C par rapport à la température mesurée au départ, alors nous anticiperons qu’ils ne passeront pas la nuit et ils seront mis à mort avant la fin de l’expérience.

Choix des espèces

Tous les modèles animaux de la pathologie décrits à ce jour sont réalisés chez la souris. C’est donc le modèle murin de choix de référence dans notre domaine de recherche qui, non seulement permet d’établir des comparaisons avec les données de la littérature, mais aussi de réduire le nombre de souris en évitant de répéter des expériences inutiles déjà publiées. L'objectif est d'étudier les mécanismes physiologiques d’adaptation à la surive périnatale, donc l’étude portera sur des souriceaux obtenus après la mie bas par délivrance naturelle ou bien par césarienne.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
    • Cancers
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 7969
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 225
▲ 7744
Devenir
 -
 -
 -
 7969

Des cellules tumorales sont injectées dans le cerveau de souris anesthésiées, un dispositif intracérébral est posé au cours de la même chirurgie, puis les traitements arrivent une semaine plus tard directement dans le cerveau, sur animal éveillé. 7 969 souris vont être utilisées, 7 744 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Suivent deux à trois séances d'imagerie par semaine sous anesthésie, trois ponctions de liquide céphalorachidien de trente minutes et des prises de sang tous les quinze jours, tandis qu'un autre groupe reçoit les cellules tumorales dans les deux yeux. Le porteur écrit que la tumeur oculaire fera baisser la vision sans conséquence pour les animaux, la vue n'étant pas leur organe sensoriel dominant, et greffe les deux yeux pour diviser par deux le nombre de souris.

Objectifs

Le système immunitaire est l’ensemble des éléments du corps qui surveillent et détruisent les cellules anormales. Malheureusement les cellules cancéreuses arrivent souvent à passer outre ce système. L’immunothérapie a été développée ces dernières années afin de réactiver le système immunitaire contre les tumeurs et de très bons résultats cliniques ont été rapportés. En utilisant une technique appelée thérapie cellulaire adoptive, nous permettons à certaines cellules du système immunitaire de reconnaitre spécifiquement la tumeur. Elles sont ensuite perfusées chez les patients cancéreux dans le but de reconnaître, de cibler et de détruire les cellules tumorales. L'immunothérapie cellulaire a montré récemment des résultats extrêmement prometteurs en utilisant des cellules modifiées et particulièrement dans le cas des cancers hématologiques (certains lymphomes et leucémies). Cependant, des résultats moins encourageants ont été observés dans certains cancers. Dans ce projet, nous allons génétiquement modifier les cellules immunitaires afin de les rendre plus efficaces et élargir leur utilisation à d’autres cancers. Les expériences proposées vont permettre d’identifier de nouveaux mécanismes anti-tumoraux et de nouvelles méthodes de traitement qui seront directement applicables dans le domaine d’immunothérapie des cancers.

Bénéfices attendus

De façon générale, la thérapie cellulaire adoptive correspond à l’expansion in vitro de cellules qui reconnaissent spécifiquement les tumeurs avant leur réinjection chez les patients. Ce nouveau type de stratégie thérapeutique anti-cancéreuse a montré des résultats prometteurs dans les essais cliniques récents mais des améliorations doivent encore être apportées pour notamment augmenter l'activité et la persistance des cellules immunitaires modifiées en évitant les effets indésirables tels l'épuisement (rendant les cellules insensibles à une activation ultérieure) Dans notre laboratoire, nous avons identifié un gène agissant comme un régulateur clé de la différenciation et formation de la mémoire immunologique de ces cellules. Nous avons observé que des cellules modifiées où ce gène a été génétiquement désactivé, sont beaucoup plus efficaces pour éradiquer des cellules tumorales dans un modèle de leucémie aigüe. Dans ce projet, nous souhaitons étudier les bénéfices de ces modifications, dans des modèles de tumeurs solides. Dans un premier temps, nous travaillerons sur des tumeurs associées à un mauvais pronostic chez les patients : comme le lymphome cérébral primitif (LCP) et le glioblastome. Les cellules modifiées que nous allons développer dans cette étude représentent une option thérapeutique intéressante pour ces patients mais des travaux précliniques restent nécessaires. Le projet permettra de faire des avancées majeures dans le domaine de la thérapie cellulaire adoptive dans le but d’améliorer le pronostic des patients atteints par ces cancers.

Procédures

Dans un premier groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectés dans le cerveau des animaux anesthésiés (durée anesthésie 30min). Ces animaux seront ensuite traités par voie intraveineuse (injection unique sur animal vigile – durée du geste inf à 20sec) Dans un second groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le cerveau des animaux anesthésiés. Au cours de cette chirurgie, un dispositif intracérébral sera installé (durée de l’anesthésie environ 1h30). Une semaine après l’intervention, les souris vigiles recevront des traitements directement dans le cerveau grâce au dispositif intracérébral (injection unique – durée du geste 5 min) Dans un troisième groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le cerveau des animaux anesthésiés. Au cours de cette chirurgie, un dispositif intracérébral relié à une pompe sous-cutanée implantée au niveau du dos de l’animal seront installés (durée de l’anesthésie environ 1h30). Ces animaux seront ensuite traités par voie intraveineuse (injection unique sur animal vigile – durée du geste inf à 20sec) Les trois groupes d’animaux seront suivis par imagerie à raison de 2 à 3 imageries/semaine. Les imageries seront réalisées sur animaux anesthésiés et dureront environ 15 min. De plus, nous prélèverons du liquide céphalorachidien sous anesthésie générale (3 prélèvements à au moins deux semaines d’intervalle, durée du geste 30 min) ainsi que du sang sur animal vigile (1prélèvement toutes les deux semaines, durée du geste inférieur à 20sec) Concernant les greffes intraoculaires de cellules tumorales, les cellules seront injectées dans le vitré, sous anesthésie générale et avec antalgie adaptée. La procédure dure entre 10 et 15 minutes par œil. L’évaluation de la croissance tumorale sera réalisée de façon non invasive, soit par examen ophtalmologique (ophtalmoscopie indirecte ou par photographie du fond d’œil, quotidiennement pendant 3 jours après la greffe puis 1 fois par semaine, durée de l’examen 15 min) soit par bioluminescence (2 fois par semaine, durée de l’examen 15 min), sous anesthésie. Le traitement sera délivré 1 fois par voie intraveineuse sur animal vigile (durée du geste inf à 20 sec), ou par injection intravitréenne sur animaux anesthésiés ((durée 15 min). L’évaluation de la réponse au traitement sera réalisée de façon identique à l’évaluation de la croissance des cellules tumorales greffées.

Impact sur les animaux

Les animaux greffés avec des cellules tumorales au niveau du cerveau vont développer des tumeurs. Les souris peuvent perdre du poids dans les jours qui suivent la chirurgie et/ ou présenter, dans de rares cas, des troubles moteurs (comportement rotatoire et/ou troubles de l’équilibre). Le traitement des souris par voie intraveineuse provoque uniquement la douleur de l’aiguille utilisée pour l’injection. Dans certains cas, des dermatites peuvent se développer 3 semaines après l’injection provoquant une perte de poils à long terme. Le traitement des souris par voie intracérébrale peut provoquer des douleurs ainsi qu’une légère perte de poids durant 2-3 jours. Le prélèvement sanguin provoque la douleur de l’aiguille et dans de rares cas une perte de poids de l’animal. Le prélèvement de liquide céphalo-rachidien peut provoquer des douleurs ainsi qu’une légère perte de poids durant 2 jours. Les animaux greffés au niveau de l’œil développeront une tumeur dont la croissance n’est pas douloureuse mais qui entrainera une baisse de la vision. Cette baisse de la vision n’aura pas de conséquence sur les animaux (sociabilisation, alimentation), ni sur le poids de l’animal, la vue n’étant pas l’organe sensoriel prédominant chez les rongeurs. Dans de rares cas, des réactions inflammatoires ou infectieuses pourront être observées suite à la greffe ou l’administration de traitements

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

Ce projet découle de résultats obtenus in vitro à l'aide de lignées cellulaires en culture. En résumé, on a découvert que certaines modifications comme l’inactivation d’un gène spécifique induit une survie prolongée de certaines cellules immunitaires, appelés les lymphocytes T. L’association de plusieurs modifications génétiques sur ces cellules devrait améliorer l’effet antitumoral des cellules modifiées. D’autre part, un grand nombre d’études ont montré l’effet délétère de certains messagers, appelés cytokines, sur le système immunitaire . Le fait de bloquer certains de ces messagers, en ajoutant des inhibiteurs de cytokines au traitement, devrait améliorer, in vivo, l’effet antitumoral des cellules modifiées. Pour valider cette hypothèse, le modèle animal est nécessaire. En effet, après la validation in vitro des bénéfices de ces traitements par différents types de cellules, il est nécessaire de les évaluer dans un système plus physiologique avant d'envisager une application clinique chez l'homme en thérapie cellulaire. A ce stade, l’utilisation d’animaux est indispensable pour valider les mécanismes de régulation et d’action de ces traitements, ainsi que la toxicité éventuelle de cette thérapie cellulaire.

Réduction

Le nombre de souris par groupe est de 10 afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante, car de notre expérience, il y a toujours une certaine hétérogénéité entre souris. Ce nombre d’animaux tient compte de la nécessité d'utiliser le moins de souris possible et de pouvoir effectuer des statistiques fiables pour valider les effets biologiques observés. Pour finir, le suivi de croissance tumorale et évaluation de la réponse au traitement se fait in vivo, par imagerie de façon longitudinale et répétée, ce qui évite de devoir prévoir des animaux pour différents time points précis. Les deux yeux sont greffés afin de diminuer par deux le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Pour limiter le stress des animaux, un délai minimal de 7 jours est respecté entre la réception des animaux et la mise en place des procédures expérimentales pour leur permettre de s’adapter à leur nouvel environnement. Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale associée à des analgésiques adaptés aux interventions chirurgicales mises en place. Toutes les expérimentations sont réalisées sur tapis chauffant, et le réveil est réalisé sur tapis chauffant ou sous lampe chauffante. Pour les animaux ayant subis une chirurgie cérébrale ou une injection intraoculaire des soins pré et post-opératoires sont appliqués pour prévenir et/ou gérer la douleur. Un supplément alimentaire hydratant est mis à disposition dans les cages jusqu’au rétablissement complet de la souris (récupération du poids, absence de signes extérieurs de souffrance, absence de troubles moteurs). Pour limiter les effets secondaires dus à l’injection des cellules modifiées, comme les dermatites, nous étudierons l’effet de la délétion d’un gène potentiellement responsable de ces effets secondaires. Ces animaux sont surveillés quotidiennement pour évaluer leur état général et deux à trois fois par semaine pour mesurer la taille de la tumeur afin d'appliquer les points limites décrits dans une grille bien définie. Cette grille de score permet d’évaluer, de façon objective et spécifique, l’état global de l’animal (poids, état physique général, comportement moteur). Elle est adaptée à chaque type de procédure. En cas d’atteinte d’un point-limite tel que décrit dans la grille de score, l’animal est mis à mort.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche en immunologie anti-cancéreuse car la connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris génétiquement modifiées pour des protéines spécifiques d’intérêt ainsi qu’un grand nombre de modèles de tumeurs transplantées.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Souris : 1500
Souffrances
▲ -
▲ 1300
▲ 200
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1500

Les souris utilisées sont dépourvues de lipase acide lysosomale, une déficience qui réduit leur espérance de vie à huit ou dix mois et provoque une thrombocytose. 1 500 d'entre elles vont être utilisées, 1 300 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 200 un niveau modéré. À six jours, une partie subit une biopsie de la queue, puis viennent les injections de vecteurs lentiviraux et des prises de sang qui peuvent provoquer des plaies oculaires, les nouveau-nés étant traités dès deux jours de vie. Toutes sont tuées pour vérifier si l'accumulation de graisse dans le foie a été corrigée, un traitement en une seule injection étant annoncé pour les patients dans cinq à dix ans.

Objectifs

Le déficit en lipase acide lysosomale (LAL) est une maladie génétique rare due à des mutations dans le gène LAL réduisant la production de la protéine LAL, nécessaire à la dégradation des graisses. Ainsi, le déficit en LAL provoque une accumulation toxique de graisses dans les organes, notamment le foie. La gravité de l'affection dépend de la quantité de protéine fonctionnelle. La forme la plus sévère de la maladie, appelée maladie de Wolman, qui se caractérise par l'absence totale de l’enzyme entraîne une mort précoce à l'âge de 3 à 8 mois. En revanche, dans sa forme la moins sévère (maladie de stockage des esters de cholestérol, CESD), les patients présentent peu de symptômes visibles, et la maladie peut toucher aussi bien les enfants que les adultes. Le traitement standard de la déficience en LAL consiste en l’injection hebdomadaire, tout au long de la vie du patient, d’une enzyme LAL de remplacement (Sebelipase alpha ®). Ce traitement, non curatif, reste coûteux et est limité par le développement, au fil du temps, de réponse immunitaire dirigés contre l'enzyme de remplacement. Au vu des succès de la thérapie génique, l'ajout du gène sain (sans mutation) LAL dans les cellules du foie du patient pourrait représenter un traitement à long terme. En effet, les cellules modifiées produiraient l'enzyme manquante dans l'organe le plus affecté, empêchant ainsi l'accumulation de graisses liée à la maladie. Pour ce projet, nous utiliserons différents vecteurs lentiviraux modifiés pour introduire le gène manquant de l'enzyme LAL (LV-LAL) dans les cellules du foie, cible privilégiée de nos virus. Afin de couvrir tous les stades de la maladie, nous prévoyons de traiter à la fois des souris adultes et des souriceaux agées de 2 jours mimimant la déficience en LAL (LAL KO). Cette approche pourrait offrir un traitement curatif en une seule injection aux patients atteints de cette pathologie.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer une thérapie génique curative pour la déficience en LAL (lipase acide lysosomale), une maladie rare et souvent fatale. Grâce à l'utilisation de modèles animaux et de vecteurs viraux innovants, nous espérons corriger efficacement le défaut enzymatique responsable de cette pathologie. Si les résultats obtenus sont positifs, cette approche pourrait offrir une solution thérapeutique durable pour les patients atteints de cette maladie dans les 5-10 prochaines années. Dans le cas où les résultats ne seraient pas concluants, ils fourniront néanmoins des données importantes pour mieux comprendre la biologie de la maladie et les mécanismes d'action de la thérapie génique. Ces résultats seront partagés avec la communauté scientifique à travers des publications dans des revues spécialisées, contribuant ainsi à l'avancement des connaissances dans ce domaine et à l'amélioration des futures stratégies thérapeutiques.

Procédures

Les souris subiront une biopsie de queue faite à 6 jours après la naissance. Les animaux subiront les interventions suivantes : injection de vecteurs viraux et prélèvement de sang. Ces prélèvements sont des procédures rapides, et ne devrais pas prendre plus de 10 min par souris.

Impact sur les animaux

Les souris LAL KO ont une espérance de vie réduite (8 à 10 mois) et souffrent de thrombocytose. La biopsie de queue, l'administration des vecteurs ou les prises de sang peuvent induire de la douleur, du stress et/ou une perte de poids. Les prises de sang peuvent également entraîner des plaies oculaires. La douleur et le stress devraient durer une dizaine de minutes, tandis que la perte de poids et les plaies oculaires devraient être transitoires et se résorber en 24 à 48 heures.

Devenir

Les souris issues des procédures seront euthanasiées afin d'évaluer la correction du phénotype, à savoir l'accumulation de gras, après traitement par thérapie génique.

Remplacement

Nous développons une stratégie curative de la déficience en lipase acide lysosomale par thérapie génique et basée sur l'administration de vecteurs viraux lentiviraux modifiés pour introduire le gène sain de l'enzyme LAL dans les cellules du foie, cible privilégiée de nos virus. Divers vecteurs viraux ont été préalablement testés au laboratoire sur des cellules hépatiques et cutanées de patients. Ces essais ont révélé que certains vecteurs pouvaient produire un niveau suffisant d'enzyme pour corriger l'accumulation de graisses dans les cellules de patients. Néanmoins, ces tests ne permettent pas d’étudier la distribution de nos vecteurs ni leur effet thérapeutique sur tous les organes ou encore de confirmer leur innocuité. Pour cela, nous devons avoir recours à l’utilisation d’animaux sur un modèle de souris représentatif de la déficience en lipase acide lysosomale. De plus, le principe de la thérapie génique repose sur l’utilisation de corps étrangers (vecteur viraux) à l’organisme pour véhiculer le gène sain jusqu’aux cellules à traiter. Pour apporter le gène de l’enzyme lipase acide lysosomale jusqu’aux cellules du foie, nous utilisons des virus modifiés. L’organisme est entraîné à lutter naturellement contre les virus et ce mécanisme de défense est à ce jour impossible à recréer en laboratoire.

Réduction

Afin de déterminer le nombre nécessaire de souris dans nos groupes expérimentaux, nous cherchons à comparer la quantité de lipides dans le foie entre les souris déficientes en lipase acide lysosomale et celles ayant reçu le traitement. Pour cela, nous avons utilisé un test stastistique et selon ces calculs, il faudrait inclure 8 souris déficientes en lipase acide lysosomale et 4 souris saines par groupe d'études.

Raffinement

Les souris déficientes en lipase acide lysosomale sont plus petites que les souris saines, mais n'ont pas de problèmes de motricité ou de douleur, donc aucune condition particulière d’hébergement n'est nécessaire. Lors de la réalisation des procédures expérimentales, l’état général des souris (apparence, posture, comportement, etc.) et leur poids seront surveillés une fois par semaine pendant toute la durée des procédures. En cas de plaies, un traitement local sera appliqué, et si les plaies ne cicatrisent pas en une semaine, les souris seront euthanasiées.

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris déficientes en lipase acide lysosomale car ce modèle mine l’accumulation de lipides observés chez les patients. Afin d’étudier la correction de la maladie, les animaux seront injectés dans les 2 jours après la naissance pour mimer des conditions de traitement de patient pédiatrique et à 7-10-semaines pour mimer le traitement d’adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 336
Souffrances
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▲ 336
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Devenir
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 336

Surveillées chaque jour pendant vingt-huit jours et notées deux fois par semaine sur une grille de douleur, 336 souris portent sur le dos une mini-pompe qui leur délivre de l'angiotensine II. Elles vont toutes être tuées pour prélever leurs tissus vasculaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'implantation dure une quinzaine de minutes sous anesthésie, et le porteur indique que la pompe peut limiter certains mouvements et que les points de suture peuvent s'infecter ou sauter. Le bénéfice annoncé se limite à compléter des expériences déjà commencées pour qu'un article sur la fusion mitochondriale puisse être publié.

Objectifs

​​Le maintien de la pression artérielle normale est dépendant de l’équilibre entre le débit cardiaque et la résistance vasculaire. Lors de la pathologie d’hypertension artérielle, le débit cardiaque reste normal. C’est la résistance vasculaire, due à un remodelage des artères, qui augmente et induit ainsi une élévation de la pression artérielle. ​Lors de l’hypertension, il est observé une augmentation du stress oxydatif en grande partie d’origine mitochondrial. Celui-ci a un impact délétère sur toutes les composantes du vaisseau. Ce stress oxydatif contribue au remodelage vasculaire et donc à l’hypertension. ​Les mitochondries sont capables de fusionner entre elles ou de se séparer. L’équilibre entre fusion et fission est essentiel au bon fonctionnement des cellules. Moins de fusion entraîne une diminution de la fonction mitochondriale. Il nous paraît donc essentiel d’étudier l’impact de ce déficit sur la fonction vasculaire lors de l’hypertension artérielle, pathologie dans laquelle les mitochondries jouent un rôle important.​

Bénéfices attendus

Nos premiers résultats montrent l’implication de la fusion mitochondriale dans la fonction vasculaire lors de l’hypertension arterielle. Nous devons compléter plusieurs expériences pour qu’un article décrivant cette implication puisse être publié.

Procédures

- Pose d’une mini-pompe d’angiotensine II en sous-cutanée sous anesthésie générale : ce geste est réalisé une fois par animal, couplée à une analgésie. La durée d’intervention est d’environ 15 minutes. 336 animaux concernés.

Impact sur les animaux

A la suite de la chirurgie et jusqu’à la fin du protocole (28 jours), l’animal a une mini-pompe implantée sur le dos qui peut limiter très légèrement certains mouvements. Une douleur post-chirurgicale n’est pas attendue car l’intervention est peu invasive. Cependant, l’animal est surveillé jusqu’à la fin du protocole (28 jours) pour dépister une éventuelle douleur. Enfin, une petite infection des points de suture pourrait survenir ou que des points sautent, les animaux étant plusieurs par cage.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour récupérer les tissus vasculaires sur lesquels nous allons mener des expériences.

Remplacement

Aucune alternative à l’utilisation d’animaux vivants ne permet d’étudier la fonction vaculaire dans un contexte physiologique et encore moins pathologique. Le modèle prévu est un modèle standard bien documenté dont l’impact sur l’animal est bien maîtrisé.

Réduction

​​Le nombre d’animaux pour les expériences a été précisément défini à l’aide d’un outil informatique pour avoir assez de puissance statistique lors de l’étude. Des tests statistiques adaptés sont utilisés.​

Raffinement

​​​La pose des pompes osmotiques est un acte chirurgical réalisé sous anesthésie générale et analgésie. La réponse nociceptive des animaux sera régulièrement testée en cours d’intervention. Les éventuelles modifications du rythme cardiaque et respiratoire seront observées pour ajuster au mieux l’anesthésie pendant l’intervention chirurgicale. ​Durant les 28 jours de cinétique, les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter une éventuelle réaction cutanée ou une gêne. ​Même si elle n’est pas attendue, la douleur de l’animal sera évaluée 2 fois par semaine selon une grille d’évaluation de la douleur.​​

Choix des espèces

Les souris génétiquement modifiées représentent des outils spécifiques dans la plupart des domaines de la recherche médicale. La souris est un excellent modèle pour la maladie humaine, l'organisation de son ADN et l'expression de ses gènes sont très similaires à celles de l'homme et peuvent être modifier pour se rapprocher au mieux de la pathologie recherchée. L’ensemble des souris utilisées seront des souris adultes âgées entre 3 et 6 mois, âge qui permet de standardiser le poids de l’animal et la taille des vaisseaux.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Souris : 480
Souffrances
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▲ 480
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Devenir
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 480

Des femelles gestantes sont enfermées chaque jour dans une machine à enfumer, placées le matin dans un espace restreint, puis laissées le soir sur une litière humide en cage inclinée, le cycle lumineux étant inversé le week-end. 480 souris, 120 femelles et 360 souriceaux, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, les petits étant exposés à la fumée de cigarette jusqu'à leur trentième jour de vie. Le porteur affirme que les femelles "tolèrent bien" cette exposition, "sans nuisance particulière", tout en anticipant que le stress chronique quotidien peut conduire à un cannibalisme maternel. Toutes sont tuées à la fin de la procédure, pour prélever notamment les poumons et mesurer les effets des deux expositions.

Objectifs

L'objectif de notre projet est d'évaluer les interactions entre les expositions au stress chronique maternel et au tabagisme pendant les premières années de vie et leurs conséquences sur la santé respiratoire de l'enfant/de la progéniture. L'approche expérimentale qui fait l'objet de la présente demande vient compléter une approche épidémiologique réalisée sur une cohorte mère-enfant, avec pour objectif général d'identifier les mécanismes biologiques sous-tendant les interactions entre stress chronique et chimique. Le volet expérimental du projet va nous permettre de comprendre à quel(s) stade(s) du développement pulmonaire cette interaction exerce son effet, grâce aux analyses fonctionnelles et moléculaires qui seront réalisées sur les prélèvements pulmonaires notamment.

Bénéfices attendus

Ce projet explore la relation entre l'exposition aux polluants, en particulier le tabac, et la vulnérabilité induite par le stress sur la santé respiratoire. Il se concentre sur un problème majeur de santé publique qui a été peu exploré jusqu'à présent : comment l'exposition précoce à un événement stressant de la vie rend les individus plus susceptibles de développer des troubles respiratoires après une exposition à des polluants environnementaux tels que le tabac. L'identification de biomarqueurs enrichira la construction d'AOPs (adverse outcome pathways) et donc, au-delà de la science fondamentale, renforcera le panel d'outils de régulation dans ce domaine. Ces biomarqueurs seront aussi recherchés chez les patients, ce qui devrait conduire à terme à de fortes implications en santé publique grâce à l'approche pluri- et transdisciplinaire du projet dans son ensemble (volets épidémiologique et expérimental).

Procédures

Les femelles gestantes seront exposées à la fumée de cigarettes quotidiennement, selon une procédure non douloureuse (cage placée dans une machine à enfumer), et/ou à différents stress chroniques. Ainsi, un évènement de stress léger sera appliqué le matin (femelle placée dans un environnement restreint), ainsi que le soir (litière humide, cage inclinée). Les week-ends, seule une inversion du cycle de lumière (30 min de lumière toutes les 3 h) sera appliquée. La descendance sera exposée quotidiennement à la fumée de cigarette jusqu'au 30è jour de vie. Elle sera soumise à des mesures longitudinales non invasives de fonction pulmonaire sur animaux vigiles durant 1h à plusieurs stades de leur vie (Pléthysmographie).

Impact sur les animaux

D’après nos résultats antérieurs, les souris femelles exposées aux polluants au cours de la gestation tolèrent bien une telle exposition, sans nuisance particulière. Leur descendance ne présente pas de létalité excessive ou d’anomalies évidentes de développement, les souriceaux grandissent normalement jusqu’à l’âge adulte. L’exposition des femelles au stress chronique chaque jour pendant la gestation pourrait induire un stress pouvant conduire à un cannibalisme maternel. Dans le cadre de ce projet, une attention particulière sera portée à la croissance dès les premiers jours de vie afin de détecter des troubles éventuels. La mesure de la fonction pulmonaire par pléthysmographie corps entier est non invasive, elle est réalisée sur animaux vigiles et libres de mouvement, elle n’induit pas d’effets indésirables.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d'étudier les effets de l'exposition aux différents stress (chronique et/ou chimique).

Remplacement

L'objectif de notre projet est d'évaluer les interactions entre les expositions au stress chronique maternel et au tabagisme pendant les premières années de vie et leurs conséquences sur la santé respiratoire de l'enfant/de la progéniture. De cette co-exposition résulte une complexité impossible à modéliser de manière bioinformatique ou par technique de culture cellulaire. Nous souhaitons ensuite mesurer les conséquences de cette exposition périnatale sur la physiologie et la fonction pulmonaires de la descendance jusqu’à l’âge adulte, que nous ne sommes pas en mesure de modéliser par des méthodes alternatives à l’heure actuelle. Notre étude sur modèle murin nous permettra justement de modéliser des expositions maternelles humaines bien plus complexes, pour lesquelles nous avons encore peu de données.

Réduction

Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet est de 480 animaux (360 souriceaux + 120 femelles gestantes). Ce nombre a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données historiques du laboratoire, du nombre moyen le plus bas de naissances par portée, et de données (publiées ou non), nous permettant de réaliser des calculs statistiques permettant de définir le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un effet statistiquement significatif et pour déterminer des points d'arrêt d'expérimentation. Il tient aussi compte du nombre d'études estimées, des variations inter individus et de la robustesse des mesures. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’effet ou non d’une condition expérimentale. Précédemment au laboratoire nous avons harmonisé les procédures afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. Le choix des points temporels d’analyses a été conservé par rapport aux études précédentes du laboratoire. Ainsi, les résultats précédemment obtenus au laboratoire sur les effets de l’exposition à la fumée de cigarette et/ou sur la période du développement pulmonaire pourront être comparés. En fonction du calendrier des expériences et de la réussite des accouplements, le nombre d'animaux utilisés pourra être revu à la baisse.

Raffinement

Les expérimentations seront réalisées conformément aux règles éthiques visant à respecter le bien être animal, c’est-à-dire dans un environnement contrôlé (stabulation dans des enceintes autonomes d'animalerie). Ces conditions expérimentales offrent de plus l’avantage de minimiser l’impact de stress non contrôlés sur les paramètres mesurés. Plus spécifiquement, pour la réalisation du protocole de stress, les animaux seront stabulés dans des enceintes autonomes. Ces enceintes permettent d'éviter aux animaux d'être dérangés par le bruit extérieur (source de stress que nous ne pourrions contrôler dans un projet qui s'intéresse à l'effet d'événement stressant). Au cours de nos travaux antérieurs portant sur les femelles gestantes, nous avons mis au point un protocole permettant de minimiser le stress (non souhaité), notamment en les enrichissant fortement par l'ajout de refuges en carton, de carrés de cellulose et de lanière de papier. Après le sevrage, les souris de la descendance bénéficieront des mêmes conditions d’enrichissement, et seront hébergées en groupes sociaux, pour réduire leur stress et favoriser leur bien-être. L'exposition à la fumée de cigarettes se fait en placant directement les cages dans la machine à enfumer Teague, ce qui permet de ne pas avoir à changer les animaux de cages. Les animaux seront sous observation quotidienne pendant toute la durée du protocole, et l’évaluation permanente de l’état général des souris permettra de respecter le bien-être animal et d’appliquer la mise à mort rapide à l’atteinte d’un point limite.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi dans notre projet pour plusieurs raisons. La souris est le modèle le plus utilisé en toxicologie, la littérature à son sujet est donc abondante. Par ailleurs, nous maitrisons l'ensemble des techniques nécessaires à l'expérimentation. Les analyses seront réalisées à J21 (stade tardif de l'alvéolisation), J30 (jeune adulte) et J60 (adulte, maturité pulmonaire atteinte).

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 700
Souffrances
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▲ 700
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Devenir
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 700

Pour tester chez la souris une association de deux médicaments et d'une radiothérapie contre le cancer de la prostate peu métastatique, 700 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements terminaux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune peut subir une chirurgie de vingt minutes pour l'injection de cellules tumorales dans la prostate, quatre séances de radiothérapie, une injection dans l'abdomen toutes les deux semaines, quatre administrations orales par semaine et un prélèvement de sang hebdomadaire pendant huit semaines. Les effets annoncés vont de la douleur au site d'injection à l'infection, en passant par la gêne provoquée par la tumeur et la perte de poids. Une grille de score fixe le moment où l'état est jugé trop dégradé, et les souris sont alors mises à mort, décision que le porteur place après l'adaptation de l'hébergement et les soins.

Objectifs

Le cancer de la prostate est le cancer le plus commun chez l’homme. C’est le cancer dont l’incidence augmente le plus, ce qui se traduit par le fait qu’environ un homme sur huit sera atteint d’un cancer de la prostate au cours de sa vie avec une forme métastatique de la maladie. En dehors de la radiothérapie qui peut être efficace dans le traitement des formes localisées et des métastases osseuses, différents traitements médicamenteux ont également été approuvés en première ligne. Si l’autorisation de ces nouvelles thérapies représente une avancée majeure dans le traitement de ces cancers, le problème de leur utilisation en combinaison avec la radiothérapie, reste entier. En laboratoire, notre équipe a étudié et comparé l’efficacité d’une association de 2 médicaments avec la radiothérapie sur des cellules cancéreuses. Nous avons réalisé différents tests qui nous ont permis d’identifier une combinaison de médicaments et un schéma de traitements efficaces. Nous souhaitons maintenant déterminer si l’association identifiée lors de ces études en laboratoire, pourrait être utilisable et efficace dans un modèle animal de cancer de prostate présentant un faible nombre de métastases.

Bénéfices attendus

Ce projet à caractère translationnel adresse la question de l’optimisation des combinaisons de 2 médicaments et la radiothérapie dans le traitement des cancers de prostate à peu de métastases et résistants à la castration. Malgré les essais cliniques en cours il n’existe en effet aucune méthode préclinique rationnelle et standardisée permettant de déterminer à priori les combinaisons qui seront les plus efficaces et les ratios de doses les plus pertinents à utiliser. Les résultats attendus de notre approche préclinique permettront de valider la combinaison de cette triple association la plus efficace. Cela permettra d’envisager la mise en place d’essais prospectifs et de nouvelles stratégies de prise en charge des cancers de prostate avec peu de métastases avec une possible adaptation des standards de traitement actuels.

Procédures

Les gestes réalisés sont : 1 injection intra-péritonéale toutes les 2 semaines pendant 8 semaines (2 minutes par souris) 1 radiothérapie 1 toutes les 2 semaines pendant 8 semaines (6 minutes par souris) 4 administrations per os par semaine pendant 8 semaines (2 minutes par souris) 1 injection sous-cutanée unique (2 minutes par souris) 1 prélèvement sanguin par semaine pendant 8 semaine Chirurgie pour 1 injection unique intra-prostatique (20 minutes par souris)

Impact sur les animaux

Effets indésirables direct : - Douleur associée à une injection de cellules en sous-cutanée ou intra-prostatique - Douleur suite au prélèvement sanguin sur la veine caudale - Infection au site d’injection - Complication suite à la chirurgie pour l’injection intra-prostatique Effets indésirables indirects conséquence des produits injectés : - Croissance tumorale et gêne engendrée par la tumeur - Perte de poids. Les nuisances qui pourront être engendrées par la croissance tumorale chez ces animaux seront parfaitement surveillées et maîtrisées afin de limiter toute souffrance.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements terminaux.

Remplacement

Ils n’existent pas de modèles in vitro et in silico reproduisant la complexité du milieu tumoral et permettant de déterminer l'efficacité thérapeutique de cette tri-thérapie.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum basé sur les données de la littérature pour des expériences similaires. Nous réaliserons une étude préliminaire de toxicité afin de réduire le nombre d’animaux. Concernant l’approche statistique, chaque lot d’animaux comprendra 10 animaux afin de réaliser les tests statistiques pertinents sur un effectif suffisant.

Raffinement

Les souris feront l'objet d'une surveillance quotidienne y compris les week-ends et jours fériés. Le suivi de la croissance tumorale ainsi que du poids des animaux. Dans le cas où un animal présente un signe de souffrance, différentes décisions peuvent être prises comme l’adaptation des conditions d’hébergement, l’application de soins ou l’euthanasie. Les animaux seront euthanasiés si leur état général est fortement altéré ou si les points limites sont atteints. Une grille de scoring ayant été établi, tous les soins nécessaires pour apaiser le stress ou la douleur seront mis en place, jusqu’à l’euthanasie si besoin.

Choix des espèces

L’espèce choisie pour cette étude est la souris car elle est l’espèce qui est le mieux défini génétiquement et pour laquelle les données scientifiques de référence sont nombreuses. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines, âge de maturité sexuelle.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 160
Souffrances
▲ 80
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▲ 80
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Devenir
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 -
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 160

Un score sur quatre critères, chacun noté de 0 à 3, décide de la mise à mort anticipée : trois sur un seul critère ou six au total y suffisent. 160 souris vont être utilisées, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, l'autre moitié anesthésiée et tuée sans réveil, avec exérèse des deux reins. Quatre-vingts d'entre elles passent dix jours en cage à métabolisme individuelle, quarante avec un régime appauvri en sel, ce qui peut entraîner perte de poids, angoisse et lésions de la peau des pattes par station prolongée sur la grille. Le syndrome rénal humain visé reste incurable et le porteur présente son travail comme "un préalable sur le chemin" d'un futur traitement.

Objectifs

Une maladie humaine, appelée syndrome HELIX (Hypohidrose, anomalies Electrolytiques, Hypolacrymie, Ichtyose, Xérostomie) est caractérisée par une perte urinaire de chlorure de sodium et une insuffisance rénale progressive. Cette maladie est due à une anomalie de la protéine d'intérêt, située une partie spécifique du rein. Normalement, la présence de cette protéine permet de conserver le sodium évitant sa fuite dans l'urine. Actuellement, cette maladie est incurable. Un modèle murin de la maladie, obtenu par inactivation de la protéine d'intérêt, a été créé mais la caractérisation du modèle a été incompléte et les propriétés de la partie du rein exprimant ou n’exprimant pas le gène d'intérêt n’ont pas été définies. Nos objectifs sont donc - de déterminer si l’inactivation complète du gène d'intérêt (codant pour la protéine d'intérêt) entraine une fuite rénale de chlorure de sodium chez la souris et une réaction hormonale adaptative sous la forme d'une augmentation de production d'aldostérone- de quantifier la facilité avec laquelle le sodium peut passer entre les cellules du rein, en présence et en absence de la protéine d'intérêt, ainsi que les conséquences de l'absence de la protéine d'intérêt sur le fonctionnement des cellules du rein.

Bénéfices attendus

Les résultats permettront de déterminer le rôle de la protéine d'intérêt dans le fonctionnement du rein des mammifères terrestres. Plus généralement, cette étude apportera des éléments permettant de mieux comprendre les mécanismes de transport du sodium dans divers épithéliums. Cette étape est un préalable sur le chemin devant permettre de développer un traitement efficace du syndrome HELIX et de prévenir les complications délétères (insuffisance rénale et troubles métaboliques). Le projet permettra 1. de connaitre précisément l'impact de l'inactivation de la protéine d'intérêt sur la capacité à maintenir normales les valeurs des elctrolytes dans le sang 2. de comprendre l'adaptation du rein à la perte de fonction de la protéine d'intérêt, et de comprendre les conséquences sur l'organisme dans son ensemble.

Procédures

Voici la liste des interventions réalisées chez les animaux. Quatre vingt (80) animaux sont soumis à un hébergement en cage à métabolisme individuelle pendant 10 jours non consécutifs pour recueil d'urine (80 animaux, 10 jours répartis en 4 jours, puis 2 jours, puis 4 jours) ; parmi ceux-ci, 40 sont soumis à un régime appauvri en chlorure de sodium (NaCl) (4 jours, 40 animaux). Les 80 animaux subissent un prélèvement sanguin, unique par ponction veineuse chez l'animal vigile (80 animaux, 2 minutes). Finalement tous les animaux du projet subissent une anesthésie et analgésie terminale par injection intrapéritonéale pour exérèse des 2 reins (160 animaux, 1 minute).

Impact sur les animaux

Les effets ci-dessous ne sont pas tous attendus mais ils sont possibles. L'hébergement en cage à métabolisme peut induire les effets indésirables suivants : perte de poids transitoire, toujours inférieure dans notre expérience à 10 pour cent du poids initial, angoisse et intolérance à l'hébergement en cage à métabolisme, lésions de la peau des pattes par station prolongée sur la grille de la cage. Le prélèvement sanguin peut induite les effets indésirables suivants : saignement, douleur lors de la ponction transcutanée. L'anesthésie peut, rarement, induire les effets indésirables suivants : réaction allergique à l'anesthésie, défaillance circulatoire ou respiratoire, douleur lors de la ponction transcutanée.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés selon une méthode réglementaire, avant le prélèvement de tissus et analyse ultérieure.

Remplacement

La complexité des déterminants des transports ioniques à travers les épithéliums et de leurs conséquences systémiques est telle que le remplacement n'est pas possible puisqu'il s'agit d'étudier les conséquences d'une mutation génétique sur un organisme entier, avec toute sa complexité et ses capacités d'adaptation. Il n'y a pas d'alternative à cette étude, les modèles cellulaires existant ne permettant pas de rendre compte de la complexité du fonctionnement de l'organisme intact.

Réduction

Cent soixante (160) animaux seront utilisés dans cette étude. Le nombre d’animaux par groupe est déterminé de façon à assurer des observations fiables et utilisables. Les mesures réalisées dans la domaine de l'homéostasie tiennent compte de l'état de l'art de manière à avoir la meilleure performance des mesures réalisées et réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux par groupe a été calculé en tenant compte de la variabilité des paramètres d’intérêt en fonction des conditions expérimentales; les nombres d'animaux nécessaires ont été déterminés en s’appuyant sur un calcul de puissance ; les comparaisons des résultats entre les groupes se feront grâce à des tests statistiques validés.

Raffinement

Toutes les procédures le nécessitant seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Par procédure le nécessitant, est définie toute procédure générant une douleur ou une souffrance supérieure à une piqure transcutanée par une aiguille. Dans la mesure du possible, en fonction des contraintes des procédures, les animaux bénéficient d’un environnement enrichi (l’environnement est enrichi par des tunnels en carton et/ou des abris en plastique, et des boules de ouate) et leur souffrance est prise en compte et atténuée au maximum. Des points limites (changement du poids corporel, apparence physique, comportement, saignement) ont été définis et les animaux font l'objet d'une surveillance au cours des différentes procédures exposées dans la demande. Entre leur sevrage et leur entrée en procédure, les animaux sont hébergés en zone Expérimentation Souris, selon les procédures de cette zone : la stabulation des animaux est conventionnelle. Les animaux reçoivent une alimentation définie ad libitum ainsi que l'eau par abreuvement automatique. Des périodes d'hébergement en cage à métabolisme étant nécessaires à l'étude, une période d'acclimatation de 4 jours est prévue. Les deux périodes expérimentales en cage à métabolisme sont définies au plus court, et sont séparées l'une de l'autre. Des points limites ont été définis. Nous avons mis en place un score prenant en compte 4 critères. Chaque item est noté de 0 à 3. Un score de 3 pour un item et/ou un score de 6 pour la somme des items justifie l’euthanasie de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle d'inactivation génique de la protéine d'intérêt a été développé chez la souris. Les animaux sont utilisés à partir de l'âge de 8-9 semaines. Les animaux ont alors terminé leur phase de croissance rapide et sont considérés comme matures. Leur taille permet la réalisation des manoeuvres expérimentales.