Souris
Travaux pratiques de pharmacologie expérimentale
- Enseignement supérieur
Rats : 60
180 rongeurs, 120 souris et 60 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour des travaux pratiques de pharmacologie destinés à des étudiants. Chaque animal reçoit des injections par plusieurs voies, une incision de la queue pour doser la glycémie et passe des tests de comportement, les mêmes animaux servant à quatre séances espacées d'au moins une semaine. Le porteur indique que ces gestes et un jeûne de douze heures avant les séances peuvent provoquer stress et douleur. Il présente ces séances comme une découverte de l'expérimentation in vivo, les animaux étant réutilisés puis, pour ceux qui ne le sont pas, tués.
Objectifs
Ce projet a pour objectif pédagogique de faire découvrir aux étudiants l’expérimentation in vivo. Il vise à proposer des TP de pharmacologie expérimentale aux étudiants inscrits dans 3 parcours universitaires différents. Ces parcours universitaires peuvent destiner les étudiants vers les métiers de l’industrie pharmaceutique ou de la recherche dans lesquels des connaissances sur l’expérimentation animale sont nécessaires. L’ensemble des TP sont réalisés avec des souris swiss et/ou des rats wistar qui sont des modèles communément utilisés pour la recherche. Il s’agit également de souches calmes qui pourront être plus facilement manipulées par les étudiants. Afin de respecter le bien-être animal, les TP sont réalisés en accord avec les exigences de remplacement, de réduction et de raffinement (3R) : le nombre d’animaux est réduit au minimum et les mêmes animaux sont réutilisés pour les 4 travaux pratiques. De plus, les TP seront encadrés par des enseignants qualifiés avec le niveau concepteur.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans une démarche éducative. En effet, l’objectif est de faire découvrir l’expérimentation in vivo à des étudiants destinés à des métiers où des connaissances sur l’expérimentation animale sont nécessaires. Pour ce faire, différents travaux pratiques vont être réalisés afin de présenter aux étudiants plusieurs protocoles qui peuvent être réalisés en expérimentation in vivo. L’ensemble des TP seront réalisés dans le respect de l’éthique en expérimentation animale et les enseignants veilleront au bien-être des animaux tout au long des travaux pratiques.
Procédures
Contention de l’animal. Sur chaque animal (souris et rats) et au maximum 2 fois par séance, une injection intra-péritonéale (3 min) une administration par voie orale (1 min) et une injection sous-cutanée (3 min) seront réalisées. Une incision à l’extrémité de la queue après application d'une crème anesthésiante sera effectuée afin de prélever une goutte de sang à 4 temps différents. Pour le comportement (uniquement chez la souris), chaque animal recevra une unique injection intra-péritonéal (3 min) puis réalisera 4 tests de comportement différent (20 min pour les 4 tests). Pour la mesure de la pression artérielle, les rats seront placés dans un tunnel de contention quelques minutes afin de placer le brassard gonflable. Les mêmes animaux seront réutilisés pour les TP en respectant un intervalle d'une semaine au minimum entre chaque TP pour le bien-être des animaux.
Impact sur les animaux
Lors des travaux pratiques, les animaux recevront des administrations par voie orale, intra-péritonéale et/ou sous-cutanée. Ces injections peuvent engendrer un stress chez les animaux. Lors d'un TP, les rats seront placés dans un tunnel de contention quelques minutes afin de réaliser la mesure de la pression artérielle. Cette contention peut engendrer un stress. Lors d'un autre TP, une incision est réalisée à l’extrémité de la queue de l’animal pour récupérer une goutte de sang et cela peut entrainer une douleur. De plus, les animaux seront privés de nourriture 12h avant la séance de TP. Cela peut engendrer un stress.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront proposés au sein de l’EU et potentiellement réutilisés. Les animaux non réutilisés seront euthanasiés
Remplacement
Ces TP visent à sensibiliser les étudiants aux bonnes pratiques de l’expérimentation animale en conformité avec la réglementation et dans le respect du bien-être animal et de la règle des 3R. Pour cela, il est important que l’étudiant soit en contact avec l’animal. Cet enseignement pratique vient en complément de cours magistraux dans lesquels sont abordés la règlementation, l’éthique, la règle des 3R, les méthodes alternatives, les différents types d’animaleries, la conception de projets). Il vient aussi en complément de TP réalisés in vitro. L’objectif de cette formation est de préparer les étudiants à leur insertion professionnelle dans les laboratoires pharmaceutiques dans le domaine de la R&D.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum pour l’ensemble des TP, mais sera suffisant pour que chaque étudiant puisse manipuler un animal. Deux parcours universitaires réalisent les TP à la même période de l’année donc les mêmes animaux seront utilisés (12 rats et 12 souris au total). Les étudiants du troisième parcours universitaire réalisent les TP à une autre période de l’année donc les animaux ne pourront pas être réutilisés mais afin de réduire le nombre d’animaux, les TP seront réalisés uniquement sur des souris (12 souris au total).
Raffinement
Lors des TP, les animaux recevront des administrations par voie orale, intra-péritonéale et/ou sous-cutanée. Au maximum, deux administrations seront réalisées pour chaque voie et les volumes administrés seront largement inférieurs aux volumes maximaux autorisés. Les administrations seront espacées dans le temps du TP afin de minimiser le stress lié à cette procédure. Lors d'un des TP, après l’application d’une crème anesthésiante, une incision sera réalisée à l’extrémité de la queue de l’animal afin de doser la glycémie. A l’issue de la manipulation, de la biseptine sera appliquée pour éviter toute infection. Les jours suivants, les animaux seront surveillés pour s’assurer de la bonne cicatrisation. Les séances de TP seront espacées au minimum d’une semaine afin de réduire au maximum le stress occasionné lors de la manipulation des animaux. Entre chaque séance, les animaux seront surveillés quotidiennement afin de s’assurer de leur bien-être.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces animales les plus couramment utilisés pour l’enseignement et la recherche. Les souches choisies sont calmes et adaptées aux travaux pratiques avec les étudiants. Les animaux seront âgés de 7 à 8 semaines au démarrage du premier TP. Ensuite les procédures se dérouleront sur une période de minimum 2 semaines et maximum 4 semaines. Réaliser les expériences sur des animaux âgés de 7 à 11 semaines permet d’avoir des jeunes animaux en bonne santé et facilement manipulable tout au long des travaux pratiques.
Développement d’anticorps monoclonaux
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit quatre à sept injections d'un antigène et plusieurs prélèvements de sang, avant d'être tuée pour prélever sa rate et produire des anticorps servant à des kits de diagnostic. Le porteur indique que les injections peuvent provoquer une sensibilité locale, voire un affaiblissement et un mal-être selon l'antigène. Il précise que la production se fait ensuite in vitro, le recours à l'animal se limitant à l'immunisation, et signale des technologies alternatives "en cours d'étude" mais jugées encore insuffisantes.
Objectifs
Le diagnostic de plusieurs maladies graves chez l'homme ou animal comme les hépatites, des maladies tropicales nécessite l'utilisation de kits de diagnostic fabriqués avec des anticorps monoclonaux qui sont produits in vitro dans des bioréacteurs. Cependant, pour le démarrage de ces productions, une phase animale qui utilise très peu d'animaux permet d'initier le développement de ces anticorps monoclonaux. En effet, la première étape consiste à immuniser un petit nombre de souris avec la molécule d'intérêt (Antigène). La souris sera la seule espèce utilisée pour ce projet. Cette espèce reste l'un des modèles référence pour le développement d'anticorps monoclonaux dans les Immunoessais, il est très documenté. A l'issue de la procédure, les organes lymphoides (rate) sont prélevés. C'est la seule étape qui nécessite un recours à l'animal. Toutes les étapes ultérieures sont réalisées in vitro, tri des cellules spléniques, obtention des hybridomes, production des anticorps (bioréacteur).
Bénéfices attendus
L'utilisation des anticorps monoclonaux dans des applications de diagnostic in vitro permet d'améliorer la prise en charge des patients dans différents domaines en santé humaine notamment dans les maladies infectieuses. La réponse des tests Immunoessais est rapide et va aider à l'orientation des choix de traitement.
Procédures
La phase d'immunisation est réalisée par des injections répétées de l'antigène par différentes voies sur animaux vigiles. 4 à 7 injections peuvent être réalisées sur un animal dans une procédure selon une séquence bien définie. Chaque injection dure moins de 2 minutes. Des prélèvements sanguins sont également réalisés pour suivre la réponse immunitaire de l'animal. Un maximum de 3 à 4 prélèvements sanguins sont réalisés sur un animal dans une procédure, la durée est de 2 minutes environ.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent générer une sensibilité au point d'injection du fait de la piqure. L'injection par voie intraveineuse plus délicate peut selon l'antigène injecté générer des nuisances plus importantes comme un affaiblissement, un mal être général. Les prélèvements sanguins sont générateur de stress et de douleur au site de prélèvement. Ils sont réalisés sous anesthésie gazeuse.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure. Dans un lot d'animaux, ceux qui ont développé une réponse satisfaisante sont mis à mort pour prélèvement des organes lymphoides (rate). Les autres animaux du lot s'il en reste sont également mis à mort sans prélèvement d'organes.
Remplacement
Le recours à l'animal se limite exclusivement à la phase d'immunisation afin de pouvoir disposer des cellules spléniques qui sécrètent les anticorps d'intérêt. Depuis de nombreuses années, la production des anticorps se fait complètement in vitro à l'aide de bioréacteurs. Des technologies alternatives sont en cours d'étude et de développement dans l'objectif de s'affranchir de l'animal. Aujourd'hui, les premières tentatives ne permettent pas encore d'obtenir des anticorps avec totalement les performances attendues pour des applications de diagnostic in vitro.
Réduction
Depuis 10 ans, le nombre d'animaux utilisés pour cette phase d'immunisation a été diminuée de 70%. L'optimisation de nos procédures liée à l'expérience du laboratoire a permis la réduction du nombre de lots d'animaux utilisés. A ce jour, seulement un lot de 3 à 5 animaux est utilisé dans une procédure afin de limiter le nombre d'animaux tout en s'affranchissant de la variabilité biologique individuelle. Un lot d'animaux va permettre d'obtenir environ 20 à 50 anticorps qui seront ensuite sélectionnés en fonction de leurs performances. La demande pour ce projet est de 250 souris. Ce nombre permet d'envisager le développement de plusieurs centaines d'anticorps monoclonaux différents.
Raffinement
A leur arrivée à l'animalerie, les souris s'acclimatent pendant une durée minimale de 7 jours avant tout geste technique. Les animaux sont hébergés en nombre (3 à 5 souris) dans des cages conformes aux recommandations de la directive en vigueur et placées dans des enceintes ventilées. Les cages sont agrémentées de divers enrichissements tels que tunnel pour se cacher, buchettes à ronger, coton pour la nidification. Les animaux sont visités quotidiennement et examinés chaque semaine lors du changement de la litière. Les gestes techniques (injections et prélèvements) sont réalisés par le personnel formé. Les volumes des injections respectent les recommandations faites pour l'espèce selon les voies utilisées, il en est de même pour les prélèvements sanguins qui sont réalisés sous anesthésie gazeuse pour limiter la nuisance du geste. Des délais sont systématiquement respectés entre 2 injections et entre chaque prélèvement sanguin. Des points limites adaptés à l'espèce ont également été établis selon des critères de comportement, d'aspect physique et physiologique. Pour chaque critère, plusieurs niveaux et un point limite sont définis. Si nous observons un affaiblissement, un mal être de l'animal, la surveillance est augmentée durant 24 heures à intervalle régulier de 4 heures dans la journée, l'animal est hydraté et de la nourriture est placée à proximité. Si l'état de l'animal continue à se dégrader et qu'un point limite est atteint, l'animal est euthanasié.
Choix des espèces
La souris reste l'un des modèles référence pour le développement d'anticorps monoclonaux, il est très documenté notamment pour la mise en oeuvre de la technologie de développement d'un hybridome qui permet d'obtenir une lignée cellulaire stable produisant un anticorps unique spécifique d'une molécule donnée. De jeunes adultes entre 4 et 6 semaines permettent d'obtenir une meilleure réponse immunitaire, ce qui limite le nombre de rappels et donc d'interventions sur l'animal.
Étude de la machinerie de synthèse des protéines chez la souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
128 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie profonde, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque souris reçoit un antalgique puis une anesthésie profonde, avant l'ouverture de la cage thoracique et une perfusion cardiaque qui fixe les tissus, pour étudier la composition des ribosomes dans différents organes. Le porteur indique n'attendre qu'un léger stress et une légère douleur liés aux injections. Il justifie le recours à l'animal par la nécessité de travailler sur "organisme entier", les protéines identifiées devant ensuite être étudiées in vitro.
Objectifs
Ce projet est un projet de recherche fondamentale. Il vise à élucider les mécanismes complexes qui régissent l’expression des gènes, un processus essentiel dans le fonctionnement cellulaire. Les ribosomes, les machines moléculaires qui synthétisent les protéines, jouent un rôle central dans ce processus. Historiquement, les ribosomes ont été décrits comme étant identiques dans toutes les cellules. Cependant, des études récentes ont mis en évidence une grande hétérogénéité dans la composition des ribosomes et ont émis l’hypothèse de l’existence d’une multitude de ribosomes différents, décrits comme ribosomes “spécialisés”, chacun avec une activité spécifique. Afin d’étudier ces ribosomes “spécialisés” dans différents organes (le foie, le cerveau ou la rate par exemple) et comprendre leur fonctionnement, nous avons mis en place une approche innovante permettant de déterminer la nature des différentes protéines qui les composent. Nos premiers résultats obtenus dans des cellules en culture, nous ont permis de mettre en évidence près de 600 protéines qui se lient directement aux ribosomes. Cela ouvre de nouveaux champs de recherche pour la compréhension des mécanismes fondamentaux du fonctionnement cellulaire qui sont contrôlés par les ribosomes. Actuellement, nous souhaitons étendre notre étude en caractérisant la composition de ribosomes spécialisés dans différents organes chez la souris. Pour cela, nous avons généré une souris qui nous permet de marquer tous les ribosomes de chaque cellule et de les purifier. Cette lignée de souris est viable et n’a pas de phénotype dommageable. Elle n’a pas non plus d’immunodéficience connu ou de phénotype immunologique. Pour effectuer nos analyses, nous devons fixer les tissus (aussi appelés organes) avec un produit chimique chimique afin de stabiliser les interactions entre les ribosomes et les protéines qui interagissent avec eux. . Nos résultats indiquent que si la fixation des organes récupérés a lieu après la mise à mort des souris alors la fixation n’est pas homogène et cela introduit des biais expérimentaux dans l’analyse de la composition des ribosomes. Pour réaliser des analyses fiables, les organes seront donc fixés sur les animaux sous anesthésie profonde sans réveil. Les tissus seront ainsi figés avant la mise à mort des animaux. Cette procédure garantit que les interactions entre les ribosomes et d'autres protéines restent inchangées, reflétant ainsi la situation réelle dans les cellules vivantes.
Bénéfices attendus
La réalisation de notre projet aura des apports importants pour la connaissance fondamentale sur les rôles spécifiques des ribosomes spécialisés présents dans chaque organe et permettra d’ouvrir une nouvelle voie de recherche afin de caractériser le rôle fonctionnel de l’interaction entre certains détecteurs de virus et les ribosomes, dans le cadre de la réponse immunitaire innée. En outre, les protéines identifiées comme associées aux ribosomes spécialisés dans les différents organes seront une ressource d’intérêt pour des chercheurs dans différents domaines de la biologie.
Procédures
Tous les animaux de notre protocole seront soumis aux interventions suivantes : changement d'animalerie 7 jours avant le début des expériences, injection sous-cutanée pour la livraison d’antalgiques : 1 fois par animal 30 minutes avant l'injection d'anesthésiques, durée de l’injection : 10 secondes puis 1 injection dans l'abdomen pour anesthésie profonde : 1 fois par animal, durée de l'injection : 10 secondes ; puis la cage thoracique sera ouverte par chirugie (temps de l'intervention 5 minutes) et une perfusion cardiaque sous anesthésie profonde (durée de la mise en place de la perfusion : 5 secondes, temps de perfusion : 12 minutes.
Impact sur les animaux
Cela entrainera donc un léger stress dû au changement d'animalerie, un léger stress dû à la contention puis une légère douleur due aux injections de l'antalgique et de l'anesthésique.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort puis les organes d'intérêt seront prélevés afin d’analyser les ribosomes spécialisés et de les comparer entre les différents organes.
Remplacement
L’objectif de ce projet étant de connaitre les partenaires des ribosome in vivo et de comparer la liste de ces partenaires entre plusieurs organes il est nécessaire de travailler sur organisme entier. Les protéines identifiées dans notre étude pourront ensuite être validées et leur fonction cellulaire étudiée dans des modèles cellulaires in vitro.
Réduction
Le nombre de souris par lot a été déterminé sur la base de données préliminaires. Le nombre d'animaux dans chaque lot a été réduit au maximum et sera composé de 8 souris contrôles non transgéniques et de 8 souris transgéniques.
Raffinement
Les souris utilisées dans notre projet n’ont pas de phénotype dommageable. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux au sein de chaque cagée (en moyenne 5 animaux par cagée). Afin de réduire la souffrance, le stress et la douleur de l’animal, la perfusion des souris sera réalisée sous anesthésie profonde. Aussi, des antalgiques seront administrés aux souris avant l’anesthésie afin d’éviter d’éventuelles douleurs liées à la procédure de perfusion. Pendant toute la durée de l’anesthésie profonde, les animaux seront placés sur un tapis chauffant, afin de limiter les risques d'hypothermie, et un gel oculaire sera appliqué sur les yeux afin d'éviter les risques de sècheresse oculaire. En cas de problème non anticipé lors de la perfusion intracardiaque, la souris sera immédiatement mise à mort par dislocatoion cervicale.
Choix des espèces
La souris est un bon modèle pour étudier la composition des ribosomes notamment dans les cellules du système immunitaire présentes dans les organes du système immunitaire car il permet d’avoir accès à suffisamment de matériel biologique pour pouvoir réaliser des analyses biologiques. Par ailleurs, le choix du modèle souris est imposé par la nécessité de pouvoir réaliser, à terme des expériences d’infection par divers virus dans des animaux génétiquement modifiés afin de valider nos premiers résultats obtenus sur des lignées cellulaires. Nous utiliserons dans notre projet des animaux adultes afin d’étudier les fonctions des ribosomes dans des conditions physiologiques chez l’adulte.
Caractérisation en modèle murin de la pathogénèse de virus respiratoires humains et évaluation de vaccins
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
1 150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des virus respiratoires humains administrés dans les narines sous anesthésie, avec pesées quotidiennes et prélèvements de sang répétés, jusqu'à un prélèvement terminal par ponction cardiaque, pour caractériser de nouveaux candidats vaccins. Le porteur indique une perte de poids, une accélération respiratoire et une perte d'activité après administration du virus. Il décrit le recours à l'animal comme "indispensable" et renvoie aux "guidelines" de l'Agence européenne du médicament pour justifier le modèle murin.
Objectifs
Les virus respiratoires provoquent des infections respiratoires aigües entraînant des pathologies légères à sévères chez l’Homme et constituent la première cause de mortalité chez les jeunes enfants. Les possibilités de traitements ou de vaccinations contre ces virus restent limitées et/ou peu efficaces et le développement et l’approbation de nouveaux vaccins sont freinés par des efficacités de protection faibles et un manque de connaissances des réponses immunitaires induites. Pour les vaccins vivants atténués, la réponse immunitaire locale des muqueuses respiratoires (réponse mucosale) est encore peu décrite à ce jour mais elle contribuerait aussi à limiter la transmission des virus respiratoires. Aussi, de nouveaux candidats vaccins vivants atténués modifiés génétiquement sont en développement et permettraient d’avoir une couverture vaccinale plus large, protégeant contre plusieurs familles de virus respiratoires, à partir d’un seul vaccin. Sur la base de ces constats, ce projet vise à caractériser et valider l’efficacité de nouveaux candidats vaccins vivants atténués pour protéger contre deux familles de virus respiratoires humains, à l’aide d'un modèle expérimental de pneumonie virale chez la souris. Ce projet vise aussi à étudier de manière plus approfondie l’impact de ces candidats vaccins sur l’immunité, avec un focus particulier sur la réponse immunitaire des muqueuses respiratoires.
Bénéfices attendus
Les résultats de ces études seront utiles pour approfondir la compréhension de l'infection par les virus respiratoires et des réponses immunitaires et inflammatoires induites par ces infections. Cette étude permettra aussi de participer au développement et à la caractérisation de nouveaux candidats vaccins innovants contre ces infections respiratoires, pour lesquelles il n’existe aujourd’hui que peu d’option efficace disponible sur le marché.
Procédures
(1) 80 animaux subiront des prélèvements de sang au niveau de la joue : prélèvement sur animal vigile, jusqu’à 3 prélèvements par animal, 3 semaines d’intervalle entre chaque prélèvement. Durée du geste (contention comprise) : 1 minute ; (2) Tous les animaux (soit 80) seront pesés tous les jours : pesée d’animaux vigiles, une fois par jour pendant 63 jours consécutifs. Durée du geste : 30 secondes ; (3) 80 animaux subiront une injection d’un mélange d’anesthésiques avant chaque administration de virus : injection sur animal vigile, jusqu’à 3 injections réalisées à 3 semaines d’intervalle par animal. Durée du geste (contention comprise) : 30 secondes ; (4) 80 animaux subiront une administration de virus ou vaccin : administration sur animal anesthésié (anesthésie liquide), administration au goutte à goutte sur les narines de l'animal tenu en position dorsale, jusqu’à 3 administrations sur le même animal avec 3 semaines d’intervalle entre chaque administration. Durée du geste : 1 minute ; (5) 20 animaux subiront une injection intramusculaire (cuisse) de vaccin : injection sur animal anesthésié (anesthésie liquide), jusqu’à 2 administrations sur le même animal avec 3 semaines d’intervalle entre chaque administration. Durée du geste : 1 minute ; (6) 24 animaux subiront une injection sous-cutanée d’analgésiques 30 minutes avant anesthésie générale gazeuse et prélèvement de sang terminal (par ponction cardiaque). Analgésie + anesthésie + prélèvement de sang réalisé 1 fois en fin de procédure sur chaque animal. Durée du geste : 40 minutes ; (7) 32 animaux subiront une injection de pentobarbital : injection sur animal vigile, 1 injection par animal. Durée du geste (contention comprise) : 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux pourraient développer des signes de pathologies respiratoires, caractéristiques des infections à virus respiratoires : une perte de poids sur une durée de 1 à 10 jours après administration de virus (jusqu'à 3 administrations pendant une étude d’efficacité vaccinale) + une accélération du rythme respiratoire + une perte d’activité légère entre 2 et 7 jours après administration de virus. Les souris pourraient aussi subir des effets indésirables après la réalisation des gestes techniques de prélèvements sanguins ou d’injections éventuelles de vaccins, d’injection d’anesthésiques ou d’analgésiques. Ces effets indésirables seraient des douleurs locales et de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales pour le prelevement de sang total et organes (évaluation de la réponse immunitaire et protection vaccinale).
Remplacement
Toutes les étapes du présent projet et la caractérisation des nouveaux candidats vaccins en modèle murin font suite à des études effectuées et validées auparavant en laboratoire. Malgré le progrès des dernières années dans le développement de modèles d’études alternatifs, l’interaction entre les virus et le système immunitaire d’un individu est beaucoup trop complexe pour être réduit à l’utilisation de lignées cellulaires et requiert l’utilisation du modèle animal. A cet égard, le recours indispensable à l'animal de laboratoire pour la caractérisation de la pathogénèse des souches virales, de la réponse immunitaire globale face à l’infection, ainsi que le niveau de protection induit par un vaccin, figure dans les "guidelines" édictées par l'Agence Européenne du Médicament.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés par groupe expérimental tiendra compte du nombre minimal d'animaux pour atteindre une relevance expérimentale, réaliser des tests statistiques et maintenir des groupes sociaux au sein de chaque cagée, en tenant compte des animaux consacrés aux prélevements terminaux. Dans la mesure du possible, les groupes contrôle d'animaux seront mutualisés pour réduire le nombre total d'animaux.
Raffinement
Après anesthésie générale, un suivi accru sera fait jusqu’à réveil et reprise d’activité de chaque animal. Après chaque administration de virus ou de vaccin, chaque animal fera l'objet d'une surveillance pendant 14 jours au rythme de 1 fois par jour, accrue à 2 fois par jour au besoin, pour réaliser un suivi de poids et de signes cliniques. Pour limiter les effets indésirables dûs aux prélevements de sang au niveau de la joue, le volume de sang prélevé sera limité pour faciliter la compensation de la perte de sang en quelques heures. Pour réduire la douleur provoquée par le prélevement de sang par ponction cardiaque, l’administration d’analgésiques sera réalisée 30 min avant anesthésie gazeuse. Les potentielles nuisances identifiées lors de la réalisation des procédures seront prises en compte pour le raffinement des prochains protocoles incluant d’éventuelles analgésies et anesthésies supplémentaires pour des prélevements douloureux.
Choix des espèces
Bien que les modèles expérimentaux animaux pour l’étude des infections respiratoires se soient diversifiés ces dernières décennies (furets, rat des cotonniers, hamsters, bovins, primates non humains), aucun de ces modèles ne réflètent complètement la pathologie et la réponse immunitaire chez l’humain. La souris reste cependant le modèle sur petits animaux le mieux caractérisé pour l’étude des infections respiratoires virales. A ce stade de notre projet, il n’y a pas de justification à l’utilisation d’un autre modèle animal sans une validation au préalable chez la souris. Nos précédentes expérimentations ainsi que celles d’autres équipes ont montrés que des souris sevrées âgées de 4 à 8 semaines au début du protocole sont bien adaptées aux besoins de ce projet, puisque ce modèle permet non seulement l’observation de signes cliniques liés à l’évolution de la pathologie respiratoire mais aussi de réaliser aisément diverses analyses. De plus, le modèle murin est parfaitement maitrisé depuis plusieurs années par les responsables et manipulateurs.
Étude de la modulation de l’inflammation aiguë par induction de la senescence.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
228 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour une partie et sévère pour la majorité, 192 sur 228. Elles reçoivent des injections du vaccin anticovid de Pfizer pour induire des cellules sénescentes, puis des lipopolysaccharides ou une irradiation gamma pour déclencher une inflammation aiguë. Le porteur indique que ces agents peuvent provoquer un choc septique, de la fièvre, des tremblements et une prostration entre 15 et 48 heures après le traitement. Il affirme que la sénescence et l'immunité impliquent trop d'organes pour être reproduites en culture, ce qui rend selon lui le recours à l'animal "indispensable".
Objectifs
En vieillissant, l’organisme accumule des cellules potentiellement toxiques appelées « cellules sénescentes » ou CS. Leur impact sur le corps réduirait l’espérance de vie en favorisant l’apparition de différentes pathologies liées à l’âge. Il est généralement considéré que leur délétion diminuerait les comorbidités associées au vieillissement. Néanmoins, il a également été montré que la délétion de certains types de CS est néfaste pour certains organes, en particulier si les CS concernées font partie du système vasculaire. Leurs rôles et fonctions restent donc largement incompris et controverse. Ces CS s’accumulent soit lentement tout au long de la vie, soit au contraire apparaissent massivement à la suite d’un stress induit par une pathologie. Dans les 2 cas, il semble que ces cellules sénescentes puissent impacter le système immunitaire et notamment avoir des propriétés anti-inflammatoires. Des résultats récents laissent entendre que les cellules immunitaires sénescentes pourraient ainsi inhiber l’inflammation aiguë. L’objectif de ce projet est de déterminer si l’induction de la senescence a des effets protecteurs contre l’inflammation aiguë, permettant ainsi de diminuer les dommages tissulaires qui lui sont généralement associés. Pour répondre à cette question, nous utiliserons des modèles murins ou nous induirons, dans un premier temps l'apparition des CS en exposant nos souris au vaccin anticovid BNT162b2 de Pfizer. Puis, dans un second temps, nous exposerons les souris à des agents biologiques (lipopolysaccharides ou LPS) et physiques (rayonnement gamma) induisant une l’inflammation et des dommages cellulaires. Nous rechercherons ensuite dans les tissus de ces souris des signes de dommages cellulaires issus de l’inflammation aiguë.
Bénéfices attendus
L'inflammation et la détérioration des tissus qui lui est associée est une pathologie grave. Elle peut être causée par plusieurs facteurs, notamment une infection bactérienne ou virale, des maladies auto-immunes, plusieurs maladies associées au vieillissement comme le diabète ou des interventions cliniques comme la radiothérapie. L'inflammation est causée par une réponse incontrôlée ou prolongée du système immunitaire qui finit par produire des lésions tissulaires. Si nous pouvons trouver une nouvelle façon de contrôler ce processus, comme l’induction de cellules immunitaires sénescentes, nous pouvons établir de nouveaux protocoles pour combattre certains des symptômes les plus agressifs de certaines maladies comme l’infection par le SRAS-CoV-2 (covid) ou la septicémie. De plus, cela peut offrir une protection aux personnes qui subissent une radiothérapie pendant un traitement contre le cancer, en évitant les effets secondaires qui en découlent induits par les dommages tissulaires produits par l'irradiation. En outre, les patients atteints d'une maladie auto-immune comme le lupus peuvent être traités pour réduire ou retarder les symptômes de la maladie. En résumé, les bénéfices que la société recevra de ce projet pourraient avoir un impact sur la vie de nombreuses personnes.
Procédures
Injection intraperitoneale (maximum de 2 par souris, necessite quelques secondes), Irradiation (1 seule, necessite quelues minutes).
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable particulier n’est attendu dans la premiere des cinq procédures, sauf l’injection intrapéritonéal nécessaire pour traiter les souris avec le vaccin BNT162b2. En effet, celui-ci a déjà été testé sur différentes espèces animales aux doses indiquées sans compromettre le bien-être animal, et est couramment utilisé sur des patients humains lors d’essais cliniques dans différents pays. Trois procédures nécessiterons des injections IP de lipopolysaccharides. Les LPS sont de puissants agents inflammatoires pouvant notamment induire un choc septique, de la fièvre et une baisse de la pression artérielle. Nous attendons donc à une possible détérioration de l’état sanitaire de la souris entre 15 et 20 heures après l’injection de LPS. Cela pourrait se traduire par une prostration, des tremblements et une apathie de la souris. Afin de pouvoir intervenir rapidement et limiter au maximum leur souffrance si les souris atteignent un point limites, elles seront suivies au moins une fois par heures de 15H à 24H apres le traitement. Deux procédures nécessitant une exposition ont des rayons gamma induiront des symptômes similaires, mais décalé de 24 à 48H dans le temps.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour prélèvement de tissus.
Remplacement
La senescence et le système immunitaire sont des processus impliquant une communication entre de nombreux tissu et organes différents, il est ainsi impossible de mimer leur interaction en culture cellulaire ou a l'aide d'un ordinateur. Pour ce projet, le recours à l’animal reste donc indispensable.
Réduction
Le nombre d'animaux proposés à utiliser au cours de ce projet a été déterminé pour garantir une population représentative permettant d'effectuer une analyse statistique valide.
Raffinement
Ce projet nécessite d’exposer nos modèles animaux à des traitements qui impacteront leur bien-être. Pour limiter au maximum leur souffrance, les souris seront suivies par les expérimentateurs à l’aide de fiches de scores adaptées aux procédures expérimentales qu’elles subiront, et permettant d’identifier précocement les animaux en souffrances. En effet, tant les signes de mal-être que leurs cinétiques d’apparition varieront suivant qu’on injecte des LPS ou qu’on expose les souris a des rayons gamma. Ces fiches comprennent des points limites qui correspondent à un score maximum prenant en compte les différents paramètres (comportement, état général, neuromusculaire, poids) et seront remplies tout au long de l'expérimentation. On notera en particulier un suivi chaque heure dans le cas des injections de LPS entre 15 et 24 heures post-traitement. Un soin particulier sera aussi apporté au suivi de leurs poids : une baisse de poids ≥15% par rapport au poids de la précédente pesée ou de ≥25% par rapport à la pesé avant traitement entraîneront une mise à mort. D'autre part, nous avons prévu un suivi sanitaire journalier par les membres de l’équipe (expérimentateurs + personnelles techniques). Nous nous assurerons que les souris ont un accès ad libitum a l’eau et la nourriture, qu’elles puissent satisfaire les besoins propres à leur espèce (abris pour souris, papier utilisable pour se faire un nid, petit bout de bois à ronger), litière en copeaux de bois. De plus, par souci de respect de la hiérarchie de l’espèce, les groupes expérimentaux seront formés au moment du sevrage et conservés intacts.
Choix des espèces
Il s’agit d’une étude exploratoire et innovante avec l’utilisation de modèles murins récents qui n'existent pas chez d'autres espèces. La souris, qui est l'animal le plus largement utilisé en recherche fondamentale, est particulièrement bien connue à tous les niveaux, a un cycle de reproduction court permettant une optimisation dans la sélection des génotypes d’intérêts. Notons également que cette espèce est facilement manipulable. La sénescence est un phénomène complexe impliquant plusieurs types cellulaires, voire plusieurs organes différents, comme le prouve sa composante immunitaire. Elle correspond à un processus impliquant une communication intra- et inter- cellulaire et tissulaire, qui nécessite une étude au niveau de l’organisme entier. Les souris seront des adultes de 2 mois.
Crises épileptiques induites par une substance chimique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 2630
5 010 rongeurs, 2 380 souris et 2 630 rats, vont être utilisés, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils subissent l'implantation chirurgicale d'électrodes ou de canules dans le cerveau, puis l'induction de crises d'épilepsie par une substance chimique, et des tests de nage, pour évaluer de nouveaux candidats médicaments. Le porteur décrit des convulsions, une hypersalivation et une perte d'équilibre, et indique que les animaux sont tués dès l'apparition d'une convulsion tonique ou en fin d'observation. Il revendique que la recherche de nouvelles thérapies est "nécessaire" et "indispensable" face à l'épilepsie pharmaco-résistante.
Objectifs
L'objectif du projet consiste à évaluer de nouveaux candidats médicaments pour lutter contre les épilepsies généralisées ou partielles. A l'heure actuelle, il existe des traitements médicamenteux qui permettent de traiter une partie des patients épileptiques. Néanmoins, environ 30 % des patients épileptiques ne répondent pas aux traitements médicamenteux et sont dits "pharmaco-résistants". La recherche de nouvelles thérapies est donc nécessaire pour améliorer la qualité et l'espérance de vie des patients. Les crises généralisées correspondent à des décharges électriques anormales au niveau cérébral (où les 2 hémisphères sont touchés), qui se traduisent par des convulsions tonico-cloniques. Les crises partielles sont liées à une décharge électrique anormale dans une région cérébrale spécifique. Les symptômes de la crise dépendent de la zone atteinte.Les épilepsies peuvent être non-convulsives, on parle alors de crises d'absence. Elles affectent principalement les enfants et correspondent à une perte de conscience (avec un regard dans le vide). Le projet consiste en l'évaluation de l'innocuité et/ou l'efficacité de substances pharmacologiques en développement, par l'utilisation de tests dans des modèles de crises épileptiques induites par des substances chimiques.
Bénéfices attendus
Les modèles de crises généralisées et partielles aigues ou spontanées induites par une substance chimique sont recommandés pour identifier et tester l’efficacité de nouveaux médicaments avant leur mise sur le marché. La recherche de nouveaux traitements est indispensable pour améliorer les conditions ainsi que l’espérance de vie des patients épileptiques. A l'heure actuelle, les traitements antiépileptiques existants sont uniquement symptomatiques. Néanmoins, 10 à 30% des patients interrompent leur traitement initial en raison des effets secondaires indésirables ou de l'inefficacité des traitements (résistance aux traitements). En plus du développement de nouveaux anti-épileptiques, un des enjeux majeurs de la recherche sur l’épilepsie est de découvrir des traitements prophylactiques contre cette pathologie, c’est-à-dire des traitements ayant un effet anti-épileptogène. Il n’en existe aucun à ce jour alors qu'il est possible d’identifier les personnes présentant un risque de développer une épilepsie.
Procédures
Pour chaque procédure décrite, les candidats médicaments sont administrés par un bolus rapide qui dure quelques secondes ou par perfusion de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours, en fonction des spécificités du candidat médicament. Ces procédures peuvent nécessiter une phase chirurgicale pour l'implantation d'une canule cérébrale (60 minutes, 1 fois), d'électrodes cérébrales (2h, 1 fois) ou des 2 simultamément (2h30 à 3h, 1 fois). Une substance réactive est administrée de 1 à 3 bolus rapides qui durent quelques secondes ou par une perfusion de 12 minutes maximum. Une substance réactive est administrée au maximum 3 fois par bolus rapide suivie d'une substance anti-épileptique administrée de la même manière. Le comportement de l'animal sera évalué soit immédiatement après (pendant 30 minutes à 2 heures) soit dans les semaines suivant l'induction de l'état épileptique en le touchant doucement ou en le prenant dans la main (2 sessions par semaine x 5 minutes sur 3 semaines). Après une période de récupération, les mesures électroencéphalographiques sont réalisées par télémétrie sur quelques heures à plusieurs jours consécutifs en fonction des modèles. Des tests comportementaux peuvent aussi être réalisés au lieu de mesures électoencéphalographiques. Les rongeurs sont placés dans une piscine 4 à 5 fois par jour pendant maximum 2 minutes sur 5 à 7 jours ou dans un nouvel environnement pendant 2 essais de 3 à 15 minutes. Des prélèvements sanguins ou d'organes peuvent également être envisagés avant le test (a minima 24 heures avant la stimulation) ou en fin d'étude pour compléter les données in vivo par des données biochimiques ou histologiques.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les phases d'administration ou de prélèvement peuvent induire un stress chez l'animal en raison de la contention de ce dernier. Les crises partielles conduisant à l'apparition d'un état épileptique permanent, caractérisé par une hypersalivation, des mouvements de la tête et des pattes avant, un redressement de l’animal et perte d’équilibre dans certains cas. Dans les tests modélisant des crises généralisées, des convulsions toniques peuvent être observées. Ces crises correspondent à un raidissement du corps de l’animal avec perte de conscience dont la durée n’excède pas 2 minutes. Chez les animaux opérés, des problèmes de cicatrisation peuvent être observés, notamment lorsque l'animal se gratte. Les animaux sont parfois hébergés seuls pendant toute ou partie de l'étude ce qui peut causer un stress bien qu'ils conservent un contact visuel, olfactif et sonore avec leurs congénères.Un test comportemental est basé sur la nage de l'animal, pouvant conduire à un stress sur de courte durée.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés immédiatement en cas d'apparition de convulsion tonique ou d'un état épileptique permanent pour les tests aigus ou immédiatement après la fin des observations si aucune convulsion n'est notée. Pour l'induction de crises récurrentes convulsives, les animaux recoivent une substance antiépileptique pour stopper les convulsions. Si la substance ne permet pas l'arrêt des convulsions, l'animal est euthanasié. Pour les procédures induisant des crises non convulsives, les rongeurs sont euthanasiés en fin d'expérience. Ceci car les crises épileptiques (convulsives ou non) peuvent conduire à la mort de l'animal ou affecter durablement leur qualité de vie.
Remplacement
Il existe des techniques alternatives in vitro permettant d'évaluer les traitements sur des cultures primaires de neurones ou des tranches cérébrales afin de sélectionner les meilleurs candidats médicaments et donc de limiter le nombre d'animaux utilisés. Néanmoins, l'efficacité de nouveaux traitements doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux) permettant ainsi l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement des animaux et les paramètres physiologiques (température corporelle par exemple).
Réduction
Le nombre d'animaux est ajusté afin de pouvoir évaluer l'effet d'un composé en réalisant une seule étude et en fonction des analyses statistiques réalisées dépendant de la nature des données : variables dichotomiques, données paramétriques ou non paramétriques. Il est possible de tester plusieurs composés et doses dans une même expérience. Ceci permet de limiter le nombre d'animaux contrôles et le nombre d'animaux testés avec une substance connue.
Raffinement
Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l'animal. Les animaux seront anesthésiés et/ou euthanasiés, immédiatement après l'apparition d'une convulsion tonique ou la persistance d'un état épileptique ou administré avec un traitement anti-épileptique. Pour les études incluant une chirurgie, une analgésie est assurée par l’administration d'analgésiques injectés par voie systémique et l'utilisation d'un analgésique local. Un gel ophtalmique est également appliqué pendant la chirurgie pour éviter le dessèchement oculaire. La température corporelle est surveillée pendant toute la durée de l'anesthésie jusqu'au réveil de l'animal. Un suivi des animaux est assuré suite à la chirurgie avec des soins adaptés (prise pondérale, désinfection le cas échéant). Les animaux sont hébergés en groupe dès que possible, et systématiquement avec un enrichissement (bois à ronger, frisure et tunnel si l'animal n'est pas implanté).
Choix des espèces
Les modèles de crises convulsives ou non-convulsives induites par une substance chimique sont largement décrits dans la littérature chez le rongeur après sevrage jusqu'à l'âge adulte (souris et rat) car les crises chez l'humain sont également détectées chez des sujets jeunes et adultes. Les procédures décrites dans ce projet sont recommandées pour évaluer l'innocuité et/ou l'efficacité de nouveaux candidats médicaments (efficacité) dans le cadre de l'épilepsie.
Évaluation de probiotiques pour contrebalancer les effets négatifs des antibiotiques administrés pendant la période périnatale.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
1 522 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Nouveau-nés puis adultes, elles reçoivent jusqu'à vingt-deux gavages, des prélèvements de sang et de fèces, et sont soumises à une colite induite chimiquement puis à des infections par des bactéries pathogènes, pour tester des probiotiques contre les effets des antibiotiques pris tôt dans la vie. Le porteur indique une perte de poids, un pelage hérissé et des diarrhées comme signes attendus. Il justifie la mise à mort de toutes les souris par le fait que leur survie est "incompatible" avec les prélèvements effectués.
Objectifs
Le microbiote intestinal est une communauté dynamique, composée par différents types de microorganismes (dont des bactéries, champignons et virus), et influencée par de multiples facteurs tout au long de la vie d’un individu. La transmission du microbiote par la mère est le facteur le plus important qui conditionne le schéma de colonisation microbienne chez le nouveau-né (primocolonisation). L’administration d’antibiotiques dans la périnatalité induit des perturbations majeures au niveau de la primocolonisation de l’intestin du nouveau-né. Au cours du développement précoce du nouveau-né, des perturbations dans les interactions entre le microbiote et l'hôte pourraient nuire de manière irréversible et durable à la maturation du système immunitaire, prédisposant l'hôte à développer des maladies inflammatoires et une altération de la fonction de la barrière intestinale. Cette fonction correspond à la capacité de la muqueuse intestinale à confiner des éléments indésirables (typiquement des bactéries pathogènes) dans la lumière intestinale, tout en conservant sa capacité d’absorption des nutriments. Par ailleurs, la prise d’antibiotiques est l’un des nombreux facteurs intervenant dans l’apparition de certaines maladies inflammatoires comme la maladie de Crohn, de l’obésité, et à une plus importante sensibilité aux infections Dans ce contexte, des interventions ciblées au tout début de la vie pourraient constituer des stratégies faciles à mettre en œuvre et à contrôler pour compenser les perturbations du microbiote dues à la prise des antibiotiques tôt dans la vie. Dans ce projet, nous nous proposons d´utiliser un modèle souri de prise d´antibiotiques précoce et d’étudier la capacité d’une supplémentation avec différents probiotiques candidats, c’est-à-dire des microorganismes ayant des effets bénéfiques sur la santé, à restaurer le microbiote intestinal. Pour évaluer si cette restauration est bien fonctionnelle, nous allons utiliser un modèle de colite induite chimiquement et un modèle d’infection par des agents pathogènes bactériens intestinaux ou non-intestinaux (2 pathogènes différents).
Bénéfices attendus
Le bénéfice essentiel de ce projet est d’évaluer la capacité de 5 souches potentiellement probiotiques à améliorer la résilience du microbiote intestinal et les conséquences physiologiques liés à la prise périnatale d’antibiotiques. Il s’agit donc d’améliorer les connaissances fondamentales et les perspectives potentielles d’utilisation de bactéries probiotiques pour aider à la restauration d’un microbiote altéré par des traitements antibiotiques survenus précocement.
Procédures
Contentions et gavage sur animal vigile: 21 contentions et gavages pour 1522 souris + 1 contention avec gavage pour 918 souris (les animaux subiront donc ce geste 21 ou 22 fois, selon les cas) ; chaque contention/gavage dure environ 15 secondes. Prélèvement de fèces : 1 fois pour 1522 animaux + 2 fois pour 432 souris + 7 fois pour 486 souris (les animaux subiront donc ce type de prélèvement 1 fois, 3 fois ou 8 fois selon les cas) ; chaque prélèvement dure quelques minutes. Anesthésies : 1 fois pour 915 animaux ; Une anesthésie = une piqûre réalisée en 15-20 secondes environ. Administration intra-rectale sur animal anesthésié : 1 fois pour 432 animaux. Une administration = 20 secondes, par un manipulateur expérimenté. Administration intra-veineuse sur animal anesthésié : 1 fois pour 486 animaux. Une administration = 20 secondes, par un manipulateur expérimenté. Prélèvement de sang submandibulaire : sur animal vigile, 1401 animaux concernés (concerne une seule fois chaque animal). Un prélèvement = une durée totale de 1 minute environ.
Impact sur les animaux
Les nuisances de ce protocole proviennent majoritairement de l’inflammation induite ou des infections. Les principaux symptômes visibles attendus sont : une perte de poids et des signes cliniques tels que pelage hérissé, posture voûtée. Les traitements par antibiotiques pourraient générer des altérations du transit intestinal, de type diarrhée légère.
Devenir
La survie des animaux est incompatible avec les différents prélèvements et procédures effectués.
Remplacement
Les rongeurs sont utilisés pour les études des interactions microbiote-hôte, car de telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes.
Réduction
Les bactéries testées seront issues d’un programme préalable de criblage in vitro afin de ne conserver , pour les études sur les animaux, que des bactéries ayant montré un potentiel dans ces modèles. Par ailleurs, nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas les exposer à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux seront séparés pour être manipulés ne représentent qu’un temps très court (10 minutes maximum), pour la récupération de fèces dans des pots. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la nidification, bâtons à ronger, maisonnettes en carton (sans encre). Le matériel utilisé est adapté pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Les manipulateurs maitrisant les gestes, le temps d’intervention et donc le stress seront réduits. Nous utiliserons des anesthésies adaptées en temps et aux besoins des essais. Lors des anesthésies, un gel oculaire sera appliqué pour prévenir le dessèchement des yeux des animaux. Des pads, avec une température stabilisée de 37°C, seront également placés sous les cages pour maintenir la température corporelle des animaux pendant l’anesthésie. Des tapis chauffants électriques seront aussi utilisés. Des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines. La lignée retenue pour ce projet a été sélectionnée car elle a de fortes performances de fertilité et une bonne taille de portée (12 souriceaux en moyenne). Les souris seront utilisées du stade du nouveau-né au stade adulte.
Antibiorésistance et infections invasives à méningocoques – Étude dans un modèle murin humanisé par xénogreffe de peau humaine
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système immunitaire
880 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque souris reçoit une greffe de peau humaine sur le dos sous anesthésie, puis une injection de méningocoques qui déclenche une septicémie, évoluant selon le porteur d'une baisse d'activité vers la prostration puis la mort. Elles ne peuvent être ni réutilisées ni adoptées car greffées et infectées, et sont tuées à la fin de chaque procédure. Le porteur décrit son modèle humanisé comme "le seul et unique" reproduisant ces infections chez la souris, pour étudier la résistance de la bactérie aux antibiotiques.
Objectifs
Les infections invasives à méningocoques sont causées par le méningocoque, une bactérie pathogène à Gram-négatif responsable de méningites et de chocs septiques. Ces infections restent malheureusement encore trop souvent létales malgré l’existence d’un traitement antibiotique. En effet, in vitro dans une boite de pétri, la bactérie est très sensible aux antibiotiques. Cependant, in vivo dans le corps humain, cette bactérie résiste aux traitements antibiotiques efficaces in vitro pour des raisons encore inconnues. L’objectif de ce projet est d’étudier les causes de cette antibiorésistance et de tester de nouvelles approches thérapeutiques pour la contrer.
Bénéfices attendus
Notre modèle murin humanisé par xénogreffe de peau humaine est à ce jour le seul et unique modèle murin permettant de reproduire chez la souris les grandes caractéristiques des infections invasives à méningocoques observées chez l’homme, à savoir la fixation et la multiplication des bactéries sur la paroi des vaisseaux sanguins entrainant le déclenchement d’une septicémie. A court et moyen terme, ce projet nous permettra : • D’étudier les déterminants impliqués dans la mise en place du phénomène de résistance aux antibiotiques • De tester et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour contrer la résistance aux antibiotiques A long terme nous espérons que ce projet permettra l’amélioration des traitements des infections invasives à méningocoques chez l’homme.
Procédures
Tous les animaux utilisés dans cette étude sont greffés avec de la peau humaine. Le greffon est implanté sur le dos de l’animal au cours d’une procédure chirurgicale d’une durée d’environ 30min réalisée sur des animaux anesthésiés. Les animaux portent un bandage pour protéger le greffon pendant 7 jours. Une fois les bandages enlevés et au minimum 4 semaines après l’implantation du greffon, les animaux seront utilisés dans 2 types d’expériences : 1. Des expériences où les animaux seront infectés par l’injection intraveineuse de bactéries. Les injections se feront via la veine caudale sur des animaux vigiles placé dans un tube de contention pendant 2min. Les animaux seront infectés pendant 3, 6 ou 16 heures puis seront mis à mort. 2. Des expériences d’imagerie intravitale pour l’étude de l’infection via des observations en microscopie réalisée in vivo, chez l’animal anesthésié. À la suite de l’infection des animaux par l'injection intraveineuse de bactéries, les observations seront réalisées pendant une période maximale de 6h00.
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables sont attendus lors des différentes procédures expérimentales présentes dans ce projet : • L’excision d’une petite partie de la peau du dos pour la remplacer par de la peau humaine entrainera une douleur modérée pendant quelques jours. • La présence de bandages maintenus pendant 7 jours pour protéger le greffon et favoriser sa prise entraineront une gêne et une mobilité réduite. • Lors des expériences d’infection par le méningocoque, les animaux infectés par l’injection intraveineuse de bactéries développent une septicémie entrainant progressivement une baisse de leur activité (0-6h post-infection) allant jusqu’à leur prostration (6h-16h post-infection) et la survenue du décès de l’animal (plus de 24h post-infection).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni être réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils seront greffés avec de la peau humaine et infectés par le méningocoque.
Remplacement
Du fait de la spécificité du méningocoque pour les cellules humaines, la majorité des études portant sur cette bactérie utilisent des cultures in vitro de cellules humaines infectées, notamment des cultures de cellules endothéliales ou épithéliales, les deux types cellulaires sur lesquels la bactérie peut se fixer. Il est cependant encore impossible de reproduire in vitro la complexité du système vasculaire et son interaction avec le système immunitaire. Notre modèle murin humanisé par xénogreffe de peau humaine est le seul à ce jour à fournir ce niveau de complexité et représente donc un modèle de choix pour l’étude des infections invasives à méningocoques.
Réduction
Le calcul des effectifs des groupes d’animaux de cette étude s’est fait sur la base du retour d’expérience d’une précédente étude où nous avons pu identifier plusieurs causes potentielles de perte d’animaux lors de nos expériences : 1. Une mort prématurée lors de la chirurgie de greffe de peau : hémorragie, non réveil de l’animal… 2. Une mauvaise évolution du greffon au cours du temps conduisant à l’exclusion de l’animal : lésions de grattage, diminution importante de la taille… 3. Une mauvaise qualité du greffon : présence de peu de vaisseaux humains 4. Une mort prématurée de l’animal lors des infections
Raffinement
Les animaux immunodéficients étant considérés comme ayant un « phénotype dommageable », ceux-ci seront hébergés dans une animalerie au statut SPF (specific pathogen free). Une inspection quotidienne permettra de vérifier qu’il n’y a aucune détérioration de leur état due à une potentielle infection. 30 minutes avant le début de la chirurgie, les animaux sont prémédiqués avec l’injection sous cutanée d’un antalgique et d’un anti-inflammatoire non stéroïdien. La chirurgie (~30 min) est réalisée sur des animaux anesthésiés,. Avant de placer les animaux greffés dans leur cage de réveil, ceux-ci sont réhydratés par une injection sous-cutanée de sérum physiologique. Les animaux sont ensuite placés dans une cage de réveil, propre et placée sous une lampe chauffante. Un gel de réhydratation enrichi en sucres est placé dans la cage pour favoriser leur récupération. Un traitement antalgique est fourni aux animaux pendant 5 jours après la chirurgie. Si des signes de souffrance persistent 3 jours après la chirurgie (poils hérissés, changements d’expressions faciales, abattement, perte d’activité …), les animaux sont mis à mort. Les animaux sont observés quotidiennement les 5 premiers jours suivant la chirurgie pendant le port de leur bandage afin de détecter des signes éventuels de souffrance et vérifier l’intégrité des bandages protégeant le greffon. Si l’animal a détérioré son bandage sans léser le greffon, le bandage est refait sous anesthésie. Si l’animal a détérioré son bandage et lésé le greffon de peau humaine, l’animal est mis à mort. Une fois le bandage enlevé, l’évolution des greffons est suivie hebdomadairement pendant 4 semaines. Les animaux sont placés après infection dans des cages contenant des gels de réhydratation enrichi en sucres et dont la moitié du sol de la cage est chauffé à l’aide de chaufferettes pour aider au maintien de la température corporelle des animaux infectés. Lors des expériences d’exploration par microscopie optique confocale, les animaux reçoivent un traitement préopératoire analgésique 30 min avant le début de l’anesthésie et la chirurgie permettant d’exposer le greffon pour l’observation des vaisseaux humains. Les animaux ayant subi une xénogreffe de peau humaine sont hébergés au nombre de 3 par cage dans des cages contenant du coton et un igloo. Des points limites sont établis pour chacune des procédures expérimentales et associés à des interventions pour réduire leur impact sur le bien-être animal.
Choix des espèces
Cette étude utilise des souris car le système vasculaire et immunitaire de la souris est proche du système vasculaire et immunitaire humain. De plus les modèles immunodéficients disponibles chez cette espèce en font le modèle le choix pour la xénogreffe de peau humaine. Les greffes de peau humaine sont réalisées chez des souris adultes immunodéficientes âgées de 6 à 12 semaines, période pendant laquelle la prise du greffon est maximisée selon nos observations. Les expérimentions sont ensuite réalisées 4 semaines minimum après la chirurgie, période nécessaire à une bonne prise du greffon.
Etude de l’inactivation d’un gène pour un modèle de neurocristopathie
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
896 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour un modèle génétique de malformations de la face et de l'intestin. Le porteur indique que les souriceaux les plus atteints meurent après la naissance de malformations qui les empêchent de se nourrir, et qu'une analgésie n'est pas possible pour ces animaux trop fragiles pour survivre au sevrage. La survie d'une partie est suivie pendant trois semaines au maximum avant mise à mort, tandis que des femelles et des mâles reproducteurs sont gardés et réutilisés pour d'autres portées. Il affirme qu'il n'existe pas de modèle in vitro pour ces maladies rares et qu'il est "nécessaire" de faire naître des animaux.
Objectifs
Il existe dans la cellule des processus de régulation de la production d'energie. Nous avons montré que l'inactivation de l'une de ces voies dans les cellules à l'origine de la formation des os de la face et du système nerveux de l'intestin aboutissait à la naissance de souriceaux présentants de graves malformations de la face et de motricité digestive. Dans notre modèle génétiquement modifié dans lequel une voie de production d'ernergie est inactivée,nous inactivons un second gène. Il est décrit dans le littérature scientifique que cela avait des effets bénéfiques dans d'autres pathologies de la même famille.
Bénéfices attendus
Les malformations associées aux defauts de développement que nous étudions sont à l'origine de maladies congénitales chez l'enfant qui se traduisent comme dans notre modèle par des malformations de la face et du système nerveux de l'intestin. Ce groupe de maladies s'appelle des neurocristopathies. Parmi les plus connues il y a le syndrome de Hirschsprung et celui de Waardenburg. D'autres malformations sont aussi concernées comme celles qui surviennent suite à la consommation d'alcool pendant la grossesse ou la prise de médicaments dit tératogènes, c'est à dire qui peuvent induire des malformations du foetus lorsqu'ils sont pris en période de grossesse. Ce sont des maladies orphelines, pour lesquelles presque aucun traitement n'est disponible à ce jour. Les bénéfices attendus sont notamment une amélioration de nos connaissances sur le rôle des processus cellulaires de production d'ernergie et du métabolisme en général dans l'apparation de ces syndromes.
Procédures
Bien que le phénotype attendu soit sévère nous utilisons 42 % des animaux produit à la naissance ou avant. Pour ces animaux il n'y aura aucune souffrance. Pour 7% nous étudierons leur survie après inactivation d'un gène, pour une période de 3 semaines maximum. Les animaux seront observés et monitorés selon les points limites décrits dans le projet. Enfin 59% sont des animaux d'élevage pour lesquel il n'y aura aucune souffrance. Pour suivre les animaux reproducteur nous effectuerons avant leur 15jours un tatouage aux phalanges en conformité avec les recommandations de la CNEEA et sous la supervision de notre SBEA. En outre pour le génotypage de nos animaux, nous effectuerons 1 biopsie de moins d'un millimètre de large à l'oreille.
Impact sur les animaux
Les animaux les plus sévèrement atteint meurent après la naissance à cause de multiples malformations qui les empêches de se nourrir et de digérer normalement. La gravité de ces malformations est variable d'un individu à l'autre et les points limites nous permettrons de minimiser la souffrance de ces animaux. Une analgésie n'est pas possible pour ces animaux fragiles qui ne survivront pas jusqu'au sevrage. La biopsie pour le génotypage des individus pourra produire douleur légère de courte durée au moment du prélèvement.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure car leur maladie est sévère et incurable. L'euthanasie sera suivi de prélèvement post mortem pour des études de biologie moléculaire et d'histologie.
Remplacement
Nous travaillons sur des syndromes liés à des défauts de développement embryonnaire. Ces pathologies génétiques rares au tableau clinique complexe n'ont pas de modèle in vitro. En parallèle d'études des mécanismes moléculaires in vitro sur une lignée de cellule de crêtes neurales, il est nécessaire d'étudier le devenir de ces cellules in vivo, dans leur microenvironnement. Pour étudier l'impact réel des modifications génétiques sur l'évolution de ces pathologies, nous devons faire naitre des animaux.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux à faire naitre, nous obtimisons nos croisements pour maximiser les chances d'obtenir. Pour la réalisation d'une coube de survie, la dispersion le long de l'axe temporel nécéssite que nous utilisions 10 individus pour nos statistiques. hormis cette expérimentation, toutes nos analyses sont réalisés sur des tissus post-mortem. La pénétrance du phénotype étant variable d'un individu à l'autres 10 individus permet de nous assurer que nos conclusions sont robustes.
Raffinement
Les femelles seront regroupées et réutilisées après l'expérimentation pour générer d'autres portées. Les points limites prédictifs et précoces sont en place pour éviter toute souffrance aux animaux. (mise à mort si perte de poids, euthanasie des animaux avant l'apparition des tumeurs chez nos animaux reproducteurs. Les mâles reproducteurs devront être isolés après les accouplements car il n'est plus possible de les mettre entre mâles et les laisser avec des femelles engendrerrait trop de portées inutiles. Les cages font déjà l'objet d'un enrichissement important dans toutes les cages. Les cages ouvertes dans notre animalerie permet des échanges olfactifs et visuels. Les mâles pouvant reservir pour de nombreux accouplement nous les gardons pour les réutiliser.
Choix des espèces
La souris est un animal vertébré dont de developpement de l'embryon est très proche de celui de l'Homme, En outre, nous avons déjà beaucoup de donnée dans nos modèles animaux. Nous travaillons à la compréhension du famille de maladie du developpement induisant des malformations graves chez les enfants. Nous travaillons donc à un stade embryonnaire E15,5 et avec des animaux nouveaux-nés. Nous travaillons aussi avec quelques animaux en période de lactation pour évaluer l'évolution de la pathologie les jours suivants la naissance après des traitements correcteurs.
Etude du rôle de l’inflammation dans la stéatohépatite non-alcoolique chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
1 720 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent un changement de régime alimentaire pendant quatre semaines et des prélèvements de sang par incision de la queue, pour étudier le rôle de l'inflammation dans une maladie du foie liée au diabète et à l'obésité. Le porteur indique que 880 souris de bon génotype sont gardées vivantes pour la reproduction et que les 840 autres sont tuées en fin de procédure pour prélever le foie. Il décrit les modèles in vivo comme "indispensables" et affirme qu'ils "ne peuvent pas être substitués".
Objectifs
Les maladies comme le diabète et l'obésité sont généralement associées à une accumulation excessive de lipides dans le foie. Cette accumulation anormale de lipides va induire le développement de la maladie du foie, qui pourrait évoluer vers complications ou même cancer du foie. Il est bien établi aujourd'hui que les cellules immunitaires jouent un rôle important dans la mise en place de cette pathologie. Cependant, les mécanismes sont moins bien connus. Ce projet de recherche fondamentale vise à déchiffrer les mécanismes de ces cellules dans le foie en utilisant un modèle de souris afin de déterminer le spectre des conséquences associées au diabète et à l'obésité.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche fondamental a pour objectif de déchiffrer les rôles des cellules immunitaires dans les altérations du foie associées au diabète et à l'obésité. Il permettra une meilleure compréhension des mécanismes gouvernant l’inflammation du foie et pourrait définir une nouvelle approche thérapeutique dans l’obésité et ses complications.
Procédures
Changement de régime alimentaire pour l'induction de la maladie du foie, 4 semaines par animal. Microcoupure de l'extrémité de la queue, 10 secondes, 1 fois par animal. Prélèvement sanguin par incision de l'extrémité de la queue, 10 secondes, 3 fois par animal.
Impact sur les animaux
Régime alimentaire induisant une perte de poids. Coupure au bout de la queue qui peut entraîner une douleur légère.
Devenir
Les animaux non utilisés (femelles et/ou de mauvais génotype) sont mis a mort. Des animaux femelles et males avec le bon génotype sont gardés en vie pour la reproduction. L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour récupérer les tissus d'intérêt, notamment le foie pour analyse ultérieures.
Remplacement
Pour étudier le métabolisme systémique et analyser la signalisation inter-organe, les modèles in vivo sont indispensables et ne peuvent pas être substitués.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. De nombreux tissus seront collectés afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et transcriptomiques. Chaque souris générera donc de nombreuses informations. Nous avons calculé le nombre minimal de souris à utiliser dans cette étude pour obtenir le nombre de cellules suffisantes pour réaliser les différentes analyses à la fin de l’étude.
Raffinement
Nous appliquerons strictement les points limites définis dans le projet et la douleur sera limitée à son maximum. Les souris seront sous surveillance journalière de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et une grille de score adaptée à la procédure sera mise en place. La grille de score a donc été adaptée de façon à veiller au bien-être des animaux sans mettre en péril les résultats et sa fréquence sera portée à 2 fois par semaine. C'est le poids des animaux qui déterminera la durée de la procédure du groupe et n'excédera jamais 4 semaines. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un accès à l'eau et à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le milieu est enrichi avec une maison et du coton compacté de façon à faire leur nid.
Choix des espèces
La souris est le modèle de référence dans l’étude de l’obésité et du diabète. Les gènes impliqués dans ces conditions jusqu’à présent identifiés chez l’Homme sont conservés chez la souris. La durée de vie des souris et leur capacité reproductive sont adaptées à ce projet. Les souris seront génotypées à 10 jours. Les souris utilisées auront 16 - 18 semaines au début de la procédure, ce qui correspond à la maturité sexuelle des souris soit la stabilisation hormonale. A la fin de la procédure, les souris seront âgées de 20 à 22 semaines. Il s’agit de souris adultes.
Étude du niveau d’hypoxie dans le syndrome d’apnées obstructives du sommeil de l’enfant dans un modèle murin.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système respiratoire
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux sont séparés de leur mère puis exposés de façon répétée à une baisse d'oxygène (hypoxie intermittente), avec imagerie du cerveau sous anesthésie et tests d'exploration, pour étudier les conséquences de l'apnée du sommeil de l'enfant. Le porteur indique que la séparation maternelle peut générer de l'angoisse et que le protocole ralentit la croissance, et que toutes les souris sont tuées entre 30 et 35 jours pour prélever leur cerveau. Il affirme que les méthodes sans animaux ne peuvent répondre à la complexité d'un "organisme entier" et juge le modèle animal "indispensable".
Objectifs
Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS) de l’enfant est une maladie fréquente (4% des enfants) responsable à moyen terme de difficultés scolaires, de troubles du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité et à long terme potentiellement de complications cardiovasculaires. Le SAOS est caractérisé par une alternance de périodes d’apnées et de périodes de respiration sans apnées. Durant les phases d’apnées, les patients présentent une diminution du taux d’oxygène (hypoxie) dans le sang pouvant être plus ou moins sévère. Le modèle de SAOS le plus utilisé est l'hypoxie intermittente caractérisée par des épisodes de diminution du taux d’oxygène dans le sang. Pour ce faire, nous faisons alors varier la quantité inspirée en oxygène et sa durée et mesurer les conséquences. Ce modèle permet donc d’étudier de façon spécifique les conséquences d’une hypoxie intermittente sur le plan cognitif et physiologique dans un modèle murin juvénile.
Bénéfices attendus
Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil chez l’enfant est très peu étudié pourtant cela concerne beaucoup d’enfants (4% de la population). Ce projet permetterait de mieux comprendre les déterminants du pronostic de ce syndrome en terme de fonction cognitive (mémoire) et de fonction cardio-vasculaire. Une meilleure compréhension permet une meilleure prise en charge.
Procédures
Séparation maternelle de 2 fois 3h pour les souris âgées de 15 à 27 jours. Entre 30 et 35 jours de vie : ces souris seront soumises une fois à une courte anesthésie (30 minutes maximum) afin de réaliser une imagerie ultrasonore fonctionnelle à temps réel du cerveau . C'est une imagerie éveillée sur boîte cranienne et peau intactes (sans cranioctomie) ) qui mesure les variations du flux sanguin cérébral et renseigne ainsi l’activité cérébrale. Gestes techniques : prise de poids et de température, tests de comportements par exposition des animaux dans une arène vide puis dans une arène munie de deux objets, préhension des animaux pour la lecture du tatouage d'identification sur les pattes, pour le déplacement dans les chambres d'exposition et pour l’administration une fois d’anesthésiant et le rasage au niveau de la tête pour l'imagerie fonctionnelle
Impact sur les animaux
- séparation maternelle limitant le contact maternel pouvant générer de l'angoisse - troubles cardio-vasculaires selon le protocole d'hypoxie intermittente (hypoxie intermittente = épisode de diminution de la fraction inspirée en oxygène réalisée de manière intermittente et non continue) - croissance pondérale ralentit selon le protocole.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort avant prélèvement du cerveau pour des études histologiques entre 30 et 35 jours de vie.
Remplacement
Dans le SAOS, les études épidémiologiques enrichissent déjà les connaissances de la maladie mais sont limitées par la possibilité d’étudier plus finement les paramètres connus et ceux potentiellement contributifs pour des raisons éthiques évidentes des tests chez l’humain. Bien que des méthodes non-animales jouent un rôle important dans la recherche scientifique pour comprendre isolément des mécanismes, elles ne peuvent pas répondre à la complexité d’un système intégré d’un organisme entier. De plus, les animaux et les humains partagent une grande similarité aussi bien sur le plan anatomique, génétique que fonctionnel. Pour étudier les maladies humaines et répondre aux exigences de sécurité pour la santé humaine, l’utilisation de modèle animal est indispensable.
Réduction
Nos méthodes de mesures étant non invasives, nous privilégions au maximum une étude longitudinale ce qui réduit le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, nous effectuerons le bilan physiologique (ventilation, fréquence cardiaque, croissance pondérale,....), cognitif (mémoire) et cérébro-vasculaire (activité neuronal, fluctuatio du débit sanguin cérébral) sur les mêmes portées. Compte tenu de la grande variabilité inter-individuelle dans les paramètres physiologiques, nous avons déterminé un lot expérimental de 30 animaux par groupe pour mettre en évidence une différence biologiquement significative. Si toutefois, par des analyses intermédiaires, nous obtenons une puissance statistique suffisante dans le test de nos hypothèses, nous n’augmenterons pas le nombre d’animaux pour respecter le lot de 30 animaux.
Raffinement
Mesures pour minimiser une possible angoisse des animaux : durée de mesure courte, regroupement des souris lors de l’exposition à l’hypoxie intermittente, fourniture d’une quantité de sciure maternelle dans les chambres d’exposition (boîtes dans lesquelles les souris sont exposées à l'hypoxie intermittente), remise à la mère d’une heure entre les 2 sessions journalière d’hypoxie intermittente afin de maintenir le contact maternel. Fréquence de la surveillance : pesée journalière pendant l’exposition à l’hypoxie intermittente (15 à 27 jours) et à chaque point de mesure (tests comportementaux, mesures physiologiques), vérification journalière pour les besoins en eau et nourriture de la mère et de sa portée, vérification journalière des points limites (état du pelage, du comportement de la souris dans sa portée et comportement de la mère envers sa portée). Une dose letale d'aneshésiant est administrée à l'animal avant le prélèvement de cerveau pour des études histologiques.
Choix des espèces
Les souris, étant des mammifères, elles sont suffisamment proches de l’Homme. Nous partageons 95% de nos gènes avec la souris. La souris est de petite taille, la reproduction est rapide car la durée de gestation est courte, la manipulation est facile ce qui en fait un modèle efficace pour la recherche. La période choisie pour l’exposition à l’hypoxie intermittente correspond à la petite enfance jusqu'au début de l’adolescence, période de manifestation du syndrome d’apnées obstructives du sommeil de l’enfant.
Impact in vivo d’une ptéridine sur le système immunitaire et musculaire murin
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
880 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Jeunes ou âgées, elles reçoivent des injections répétées d'une molécule (une ptéridine), des prélèvements de sang et passent des tests de force et de motricité (grip test, rotarod), pour comprendre le rôle de cette molécule dans le vieillissement du muscle et du système immunitaire. Le porteur signale un stress et une possible inflammation aux points d'injection, ainsi qu'une fatigue transitoire lors des tests. Il décrit l'analyse des muscles comme "indispensable", ce qui rend selon lui la mise à mort de toutes les souris "requise".
Objectifs
Nous assistons à une expansion démographique de la population âgée dont la prise en charge constitue un défi majeur. Le vieillissement s’accompagne d’un syndrome de fragilité, affectant aussi bien le système immunitaire que musculaire qui peut entraîner des fractures de la hanche chez les personnes âgées de plus de 75 ans avec pour conséquences une perte de l’autonomie liée à la non-reprise de la marche, mais surtout une mortalité avoisinant les 30 pour cent dans l’année qui suit l’opération. La fracture de hanche représente un bon modèle de stress aigu, intéressant pour décrire les réponses inflammatoires sur les systèmes immunitaires et musculaires des personnes âgées. Dans ce contexte de stress aigu, le système immunitaire est activé et conduit à la production d’une ptéridine, un marqueur de l’activation immunitaire. Le rôle propre de cette ptéridine n'est pas encore bien décrit dans la littérature. De précédentes études ont montré que cette ptéridine est un biomarqueur prédictif de la mortalité à un an post-fracture et est associée à l'échec de la reprise de la marche. Dans ce projet, le but est de comprendre comment l'inflammation peut avoir un impact sur la capacité de résilience des patients âgés et comprendre les mécanismes d’action de cette ptéridine dont le rôle semble délétère au niveau immunitaire et musculaire. L’impact de cette molécule est regardé in vivo sur des souris jeunes et âgées exposées chroniquement à cette ptéridine. Les niveaux d’inflammation ainsi que les changements phénotypiques et fonctionnels sur les cellules immunitaires et musculaires sont évalués. Le projet vise également à valider que les conséquences délétères potentielles de cette molécule sont réversibles suite au traitement par des anti-inflammatoires, anti-prolifératives et anti-oxydantes.
Bénéfices attendus
Des précédentes études ont montré que cette ptéridine est un biomarqueur prédictif de la mortalité à un an post-fracture et est associée à l'échec de la reprise de la marche. Ce biomarqueur identifie ainsi les patients vulnérables, à plus haut risque de mauvais décours clinique. La compréhension des mécanismes d’action de cette ptéridine dont le rôle semble délétère au niveau immunitaire et musculaire, permettra d’identifier des stratégies thérapeutiques susceptibles d'entrainer une récupération rapide, une meilleure résilience, une qualité de vie optimale et la survie à long terme des personnes âgées confrontées à un événement clinique aigu.
Procédures
Les animaux seront soumis à quatre interventions: 1) L'injection intrapéritonéale de molécules (3 fois par semaine) est une intervention de très courte durée (environ 1 minute) sur des animaux vigiles; 2) Des prélèvements sanguins sont réalisés sur des animaux vigiles (1 fois tous les 15 jours) 3) Des tests fonctionnels pour évaluer la fonction motrice sur des animaux vigiles dont la durée globale est d'environ 15 minutes (1 fois); 4) la mesure de force d’un muscle de la jambe de la souris d’une durée d'environ 15 minutes (1 fois).
Impact sur les animaux
*Dans notre projet, les injections par voie intrapéritonéale réalisées chez la souris peuvent être source de stress physique et de douleur au point d’injection (avec potentiellement un risque d’inflammation). Le prélèvement sanguin peut également être source de stress physique et entraîner une inflammation de courte durée au point de piqûre. Les anesthésies sont susceptibles d’induire un stress thermique. Les grip test et le rotarod peuvent également générer un stress et une fatigue transitoires.*
Devenir
Tous les animaux (n=880) de la procédure sont euthanasiés à la fin de la procédure. L’analyse des muscles est indispensable pour ce projet. L’euthanasie de l’ensemble des animaux est donc requise.
Remplacement
Notre but est d’étudier l’effet d'une ptéridine in vivo sur le système immunitaire et sur la fonction musculaire de la souris au cours du vieillissement. Pour cela, nous utiliserons des souris contrôle C57bl7, jeunes ou âgées. La plupart des analyses concernant l’impact de cette ptéridine sur le système immunitaire ou son effet sur la fonction musculaire ne peuvent pas être reproduites in vitro ni ex vivo, ce qui nécessite l’utilisation des modèles murins. L’analyse du système immunitaire et des muscles de ces souris au cours du vieillissement nous permettra de comprendre l’effet de cette ptéridine. En parallèle, des cultures de cellules musculaires ou prélèvements sanguins seront utilisées pour disséquer les mécanismes sous-jacents. Pour cela d’autres muscles (Gastrocnemius, soleus, etc) ou organes seront prélevés à l’euthanasie pour pouvoir obtenir des cultures primaires murines. Également des prélèvements sanguins seront effectués avant le traitement, deux semaines après et au moment de l'euthanasie.
Réduction
Chaque groupe sera constitué de 15 à 25 animaux pour obtenir des résultats statistiques dans le respect de la règle des 3R. Un maximum de 880 animaux seront utilisés. Afin de comparer les groupes de sujets, nous réaliserons une analyse statistique.
Raffinement
Les animaux auront une période d’au moins 7 jours d’acclimatation avant de commencer l’expérimentation. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons ou tunnel en carton ou carré de coton compacté. Suite au réveil des différentes procédures, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience afin de déceler des signes de douleur. Pour les prélèvements sanguins, les souris sont anesthésiées. A la fin de l'acte, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience afin de déceler des signes de douleur ou inconfort. Les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la perte de poids, des plaies au site d’injection, une croissance excessive des dents seront évalués régulièrement. Les animaux qui montrent un signe quelconque de détérioration de leur santé seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
Le modèle murin C57BL6 sera utilisé de par la grande homologie avec l’Homme permettant une bonne étude des processus biologiques comme le vieillissement. De plus, la durée de vie relativement courte des souris (environ 2 ans) permet également d’étudier rapidement le vieillissement sur une période de temps raisonnable pour la recherche. Le modèle C57BL6 est utilisé car c’est un modèle accessible et couramment employé pour différentes recherches. Les souris C57BL6 âgées de 3 mois (équivalent à 20-26 ans chez l’Homme) sont considérées « jeunes ». Les souris C57BL6 âgées de 16 à 22 mois (équivalent à 60-80 ans chez l’Homme) sont considérées « âgées ».