Souris
Étude anatomo-fonctionnelle du noyau arqué et de ses connexions dans la perturbation des rythmes circadiens liée à un régime alimentaire hypercalorique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
135 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent des chirurgies stéréotaxiques et des injections dans le foie, un régime hypercalorique et un isolement social de deux semaines décrit comme un stress important, ainsi que des prélèvements sanguins répétés. Le porteur veut cartographier les connexions cérébrales impliquées dans les troubles du rythme alimentaire liés à l'obésité. Il affirme que ces interactions ne peuvent pas être étudiées sur organes isolés ou cultures cellulaires.
Objectifs
Des perturbateurs extérieurs comme une alimentation riche en graisses et en sucres favorise la prise de masse et l’obésité. Chez l’homme tout comme chez les souris, une telle alimentation provoque non seulement un surpoids, mais aussi une altération des rythmes circadiens dont le rythme de prise alimentaire, perturbation qui à son tour favorise la prise de poids. Ce projet propose d’étudier le réseau de connexions cérébrales de certaines structures impliquées dans ces altérations ainsi que de leurs connexions avec des organes périphériques impliqués dans la régulation de la prise alimentaire, comme le foie. Grâce à ses connexions privilégiées avec les noyaux suprachiasmatiques (NSC), siège de l’horloge circadienne principale, et les afférences viscéro-sensorielles en provenance des organes en lien avec la prise alimentaire comme le foie, le noyau arqué (ARC) de l’hypothalamus est un candidat de premier ordre dans la recherche d’un centre intégrateur des informations circadiennes dont l’activité serait perturbée par une alimentation hypercalorique. Ce projet aura donc pour objectifs 1) de mettre en évidence les connexions cérébrales de ARC ainsi que ses connexions avec le foie, organe majeur dans la prise alimentaire et 2) étudier les différences d’activité de ces réseaux lorsque l’animal suit un régime hypercalorique.
Bénéfices attendus
L’étude de l’implication de ARC dans la perturbation des rythmes de prise alimentaire liée à une alimentation hypercalorique apportera des connaissances essentielles pour mieux comprendre les désordres alimentaires pouvant être à l’origine de maladie métaboliques telles que le diabète et l’obésité, et potentiellement permettre d’améliorer la prévention et le traitement de ces physiopathologies.
Procédures
Une partie des animaux sera soumise à des procédures chirurgicales (chirurgie stéréotaxique et injections dans le foie et la ganglion jugulaire noueux). Une partie des animaux sera nourrie avec un régime hypercalorique pendant 2 semaines. Cette même procédure nécessitera un isolement des animaux pendant 2 semaines. Enfin, les prélèvements sanguins au niveau de la veine submandibulaire auront lieu deux fois par semaine pendant deux semaines.
Impact sur les animaux
Le régime hypercalorique devrait entraîner un surpoids progressif des souris, ce qui est l’objet même du modèle expérimental. Les différentes chirurgies peuvent induire de la douleur postopératoire modérée, un inconfort et/ou une inflammation locale transitoire au niveau des sutures. L’isolement social de deux semaines peut créer un stress important aux animaux. Les prélèvements sanguins peuvent induire une hémorragie, une douleur transitoire aiguë et/ou une inflammation locale.
Devenir
La mise en évidence des connexions cérébrales de ARC et de ses connexions avec le foie, ainsi que l’étude de l’effet d’un régime HFD sur la rythmicité de la prise alimentaire et sur le recrutement de ces réseaux de connexions impliquent la mise à mort des animaux pour prélever les différents tissus.
Remplacement
La régulation des cycles journaliers de la prise alimentaire et du métabolisme impliquant un grand nombre d’organes différents (cerveau, foie mais aussi pancréas, surrénales, muscles), l’investigation des interactions entre horloges circadiennes et nutrition nécessite donc l’utilisation de modèles animaux. Ainsi est-il impossible de réaliser ces études sur des organes isolés ou des cultures cellulaires in vitro.
Réduction
Au regard des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique individuelle, nous avons réalisé une analyse statistique de puissance (power analysis) qui a déterminé que les données sont statistiquement exploitables et publiables avec des cohortes de 25 et 30 souris pour les investigations neuroanatomiques et de 40 souris par sexe pour le comportement. Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au maximum le nombre d’animaux, tout en obtenant le maximum d’informations scientifiques pour chaque animal. Pour les procédures d’investigation anatomique des réseaux neuronaux, la difficulté est d’avoir une efficacité d’infection virale suffisante et des injections très précises tout en réduisant le nombre d’animaux utilisés. Pour ce faire, ces procédures ne seront réalisées que chez les mâles, aucune différence anatomique et neuroanatomique n’ayant été mise en évidence par la littérature dans les différentes régions ciblées par ce projet. Les animaux utilisés pour pratiquer les injections dans le ganglion noueux jugulaire seront également utilisés pour pratiquer les injections dans le foie. Enfin, la combinaison de procédures comportementales avec des procédures de prélèvements sanguins, de suivi de consommation alimentaire et d’évolution du poids des animaux permettra de ne générer qu’une cohorte de souris par sexe pour répondre à plusieurs questions scientifiques.
Raffinement
Tout au long des expériences, les animaux isolés ou non sont hébergés dans un milieu enrichi (matériel de nidification, bâton de bois et tunnel) et observés quotidiennement par l’expérimentateur ou une personne compétente de façon à optimiser leur confort et limiter une quelconque souffrance. Les souris sont habituées à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Pour chaque procédure, des points limites adaptés ont été définis. Pour le suivi du bien-être animal lors de l’isolement, de même qu’à la suite des prélèvements sanguins, des grilles de score, évaluant essentiellement l’état général de l’animal, son poids et sa réactivité à la manipulation, seront utilisées. Elles permettront d’objectiver des points limites définis selon les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur. La vétérinaire désignée pourra être sollicitée pour émettre un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées si nécessaire de façon à limiter la souffrance animale. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie pendant et après la chirurgie. De plus, en complément de la grille de score du suivi de l’isolement social, après chaque chirurgie, l’état de santé des animaux sera évalué à l‘aide d’une grille de score spécifique à la procédure chirurgicale, ciblant notamment les risques d’inflammation au niveau de la zone opérée et la reprise de poids de l’animal. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, elles pourraient être intégrées dans nos procédures.
Choix des espèces
La souris est devenue un modèle classique en nutrition et en chronobiologie. C’est aussi un modèle incontournable dans l’utilisation des nouveaux outils technologiques permettant entre autres l’enregistrement en temps réel et la manipulation des réseaux neuronaux, qui sont des techniques envisagées pour la suite de ce projet. L’étude de la neuroanatomie et des comportements nécessitant des systèmes neurobiologiques totalement matures, des animaux adultes seront utilisés (début des procédures à 8 semaines, poids supérieur à 20g).
Conséquence d’un traitement aux glucocorticoïdes dans le développement du cancer de la prostate et la résistance à la castration.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
3 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des injections, des gavages pouvant causer des fausses routes et, pour une partie, une castration chirurgicale, les traitements aux glucocorticoïdes pouvant entraîner une fonte musculaire et une perte de poids de 20 %. Le porteur étudie le rôle controversé des glucocorticoïdes dans le cancer de la prostate résistant à la castration. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit les échanges entre cellules tumorales et cellules voisines.
Objectifs
Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué chez l’homme dans le monde et la seconde cause de mortalité par cancer. Il s’agit d’un cancer dépendant des androgènes, une hormone, qui, en se fixant à son récepteur favorisent la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques. Ainsi, les cancers de la prostate localement avancés et métastatiques sont traités par des anti-androgènes aussi appelée castration chimique afin de bloquer toute activation de la voie de signalisation des androgènes. Cependant, bien que ce traitement soit efficace durant les premiers mois, la majorité des patients rechutent et progressent vers un cancer résistant à la castration. Les glucocorticoïdes, une autre hormone qui se lient aux récepteurs des glucocorticoïdes, sont utilisés avec succès en combinaison avec les anti-androgènes depuis de nombreuses années, car ceux-ci atténuent les effets secondaires et potentialisent les traitements anti-androgène. Toutefois, l’utilisation des glucocorticoïdes dans le traitement du cancer de la prostate, est devenu un sujet controversé car le récepteur aux glucocorticoïdes pourrait également jouer un rôle dans la progression de la tumeur. Nos données préliminaires obtenues à l’aide des modèles murins de cancer de la prostate vont dans ce sens et montrent que : - Le récepteur des glucocorticoïdes est présent dans les cellules cancéreuses et les cellules avoisinantes - Le récepteur des glucocorticoïdes est important dans l’initiation du cancer de la prostate. Il devient donc urgent de mieux caractériser le rôle des glucocorticoïdes dans le développement du cancer de la prostate et la résistance à la castration.
Bénéfices attendus
Actuellement, le traitement de référence du cancer de la prostate localement avancé et métastatique consiste à bloquer toute activation de la voie de signalisation du récepteur des androgènes par déprivation androgénique. Cependant, après 12 à 18 mois, la plupart des patients rechutent et développent une résistance à cette thérapie. De plus, des glucocorticoïdes sont administrés aux patients ayant un cancer de la prostate afin d’améliorer leur qualité de vie (contrôle de la douleur / diminution des effets secondaires lors de la déprivation androgénique). Toutefois, de plus en plus de données suggèrent que l’administration de glucocorticoïdes pourrait stimuler la croissance tumorale. Ainsi, il s’avère important de mieux comprendre l’impact des glucocorticoïdes dans le développement du cancer de la prostate et la résistance à la déprivation androgénique. Cette étude est importante afin de définir le rôle favorable ou défavorable d’un traitement aux glucocorticoïdes sur le développement du cancer de la prostate.
Procédures
•Dans un premier temps, 1760 souris seront identifiées (3 minutes par souris) et injectées en intrapéritonéale pendant 5 jours (3 minutes par souris) afin d’inactiver le gène d’intérêt. 1, 3, 6, 9, et 12 mois après l’inactivation du gène, les souris seront traitées avec des glucocorticoïdes, soit en intrapéritonéale (3 minutes par souris) ou per os (4 minutes par souris) (ou placebo respectifs) en fonction de la molécule pendant 14 et 30 jours maximum. Leur mise à mort est directement prévue après ces traitements. •Dans un second temps, 1280 souris seront identifiées (3 minutes par souris) et injectées en intrapéritonéale pendant 5 jours (3 minutes par souris). 640 souris seront castrées chirurgicalement et 640 seront uniquement ouvertes sans castration (groupe contrôle (Sham)) (3 mois ou 9 mois après inactivation du gène d’intérêt). Cette intervention dure environ 10 minutes pour chaque souris.7 jours après opération : les souris castrées ou non seront traitées avec glucocorticoïdes, soit en intrapéritonéale (3 minutes par souris) ou per os (4 minutes par souris) (ou placebo respectifs) en fonction de la molécule pendant 14 et 30 jours maximum. Leur mise à mort est directement prévue après ces traitements.
Impact sur les animaux
Les souris de cette étude sont exposées à des nuisances : lors de leurs gavages, des différentes injections ainsi que lors de la chirurgie et le développement d’une tumeur. En effet, les souris sont sujettes à un stress physique lors de la contention, et des lésions et/ou douleurs lors des différentes procédures. Le grossissement de la tumeur peut également générer un inconfort qui sera contrôler par palpation de la prostate et observation de l’apparence générale de la souris. Des effets indésirables peuvent également être observés lors de ces différentes manipulations : - Le gavage peut conduire à des fausses routes. - La chirurgie peut induire une hémorragie en cas de mauvaise ligature des artères et une infection post opératoire. - Les injections peuvent entrainer une infection. - Les traitements aux glucocorticoïdes peuvent entrainer une fonte musculaire allant jusqu'à une perte de poids de 20%, qui par conséquent pourrait altérer le bien-être des animaux.
Devenir
A l’issue de chaque procédure expérimentale définie dans ce projet, l’ensemble des souris seront euthanasiées selon une cinétique définie que nous utilisons habituellement au laboratoire. La prostate sera alors collectée pour y effectuer l’ensemble des analyses nécessaires à la bonne mise en oeuvre du projet de recherche.
Remplacement
Notre projet de recherche vise à comprendre le rôle des glucocorticoïdes le développement du cancer de la prostate et la résistance aux traitements utilisés actuellement. Les communications entre les cellules avoisinant la tumeur comme par exemple les cellules immunitaires et les cellules cancéreuses prostatiques jouent un rôle crucial dans le développement et la progression du cancer de la prostate. A noter que le récepteur aux glucocorticoïdes est exprimé dans les cellules cancéreuses prostatiques mais également dans les cellules avoisinant la tumeur. Ceci implique donc qu’un traitement aux glucocorticoïdes agit sur les deux compartiments cellulaires. A ce jour, aucun modèle ne permet d’étudier une telle complexité in vitro. C’est pourquoi, notre projet nécessite d’utiliser un modèle in vivo afin que l’ensemble de ces facteurs soient pris en compte.
Réduction
Le nombre de souris nécessaires pour nos expériences a été déterminé de façon à obtenir des résultats publiables et significatifs à l’aide de tests statistiques adaptés en fonction des expériences réalisées. En effet, il n’est pas rare d’observer une forte hétérogénéité entre des souris du même groupe. Par ailleurs une étude pilote sera réalisée afin d’éviter d’utiliser un protocole d’injection de glucocorticoïdes non adapté, et ne nous permettant pas d’apporter de conclusion. Notre expertise en expérimentation animale nous a permis de définir au mieux le nombre d’animaux qui sera utilisé pour cette étude. De plus, de manière à réduire le nombre d’animaux utilisés, lorsque cela sera possible, une même prostate sera utilisée pour plusieurs expériences (par exemple, recherche de différents marqueurs biologiques sur une même prostate).
Raffinement
Durant la durée de l'étude, les souris seront gardées par groupes sociaux dans des cages agrémentées avec un enrichissement en animalerie. 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. Tous les animaux utilisés pour ces expérimentations seront observés par l'expérimentateur et le personnel de l'animalerie d'hébergement chaque semaine afin de contrôler l’apparence générale de la souris, sa posture et son comportement tout au long de leur vie. Concernant la partie chirurgicale, les souris subiront une anesthésie générale et recevront des médicaments antalgiques afin de prévenir l'apparition de douleurs. 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. Afin d’analyser le bien-être animal, les paramètres utilisés seront le poids, la posture de l’animal, l’état de son pelage, son activité et palpation abdominales. Ces indicateurs nous permettront d’anticiper toute souffrance inutile, et d’intervenir au plus vite afin d’améliorer le bien-être de l’animal. Si l’un des animaux atteint le point limite, celui-ci sera immédiatement euthanasié.
Choix des espèces
A ce jour, la souris représente un modèle de choix pour notre étude en raison de : -Temps de gestation court, nous permettant d’avoir de larges cohortes contribuant à l’obtention de résultats significatifs. -L’histologie de la prostate murine et humaine est similaire. -Notre modèle de cancer de la prostate chez la souris présente la même cinétique de développement tumoral que celle observée chez l’homme (lésions pré-cancéreuses dont certaines seulement évoluent en adénocarcinomes). -Le système immunitaire chez la souris est proche du système immunitaire chez l’homme, ce qui est crucial pour la mise en oeuvre de notre projet d’étude. -Les voies de signalisation et gènes exprimés dans la prostate sont similaires chez l’homme et chez la souris. Les animaux utilisés seront adultes. Les traitements pour induire la mutation se feront à 8 – 10 semaines d'âge et les animaux seront mis à mort comme indiqué après 1 mois, 3 mois, 6 mois, 9 mois et 12 mois. Cette cinétique est importante pour étudier le rôle des glucocorticoïdes à tous les stades de la maladie. Concernant la partie castration, uniquement deux temps de cinétique ont été choisis, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés (un temps précoce et un temps plus tardif).
Evaluation de thérapeutiques innovantes dans des modèles de leucémie chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules leucémiques, des traitements et une radiothérapie qui peut provoquer diarrhées et saignements digestifs, avant d'être tuées pour des prélèvements d'organes. Le porteur décrit une évaluation de médicaments avant passage chez l'homme, bénéfices situés au long terme. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution et que l'animal constitue un passage "indispensable".
Objectifs
Ce projet vise à évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux médicaments dans des modèles murins pertinents de leucémie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de démontrer que les traitements testés sont actifs dans un modèle de cancers du sang et aussi d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage chez l'homme. Ainsi, à long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouvelles thérapeutiques pour traiter ce type de cancers.
Procédures
Greffe de cellules tumorales (durée de l'injection inférieur à 1 min). Application / Administrations des traitements (moins de 2min pour les injections et environ 5 min pour la radiothérapie). En cas de prélèvement de sang (moins de 2min) ceux-ci seront réalisés sous anesthésie et limités à 1 par semaine et à un volume inférieur à 10 %. Un suivi par imagerie pourra être réalisé sous anesthésie comme par exemple par Bioluminescence (durée moyenne < 10 min) ou encore par IRM (durée moyenne = 30 min).
Impact sur les animaux
Stress lié à l’anesthésie par agent chimique en inhalation et/ou injection lors des administrations / imageries. Stress lié à la contention pour l'implantation de cellules tumorales dans la veine caudale et lors des suivis clinique. Le développement de tumeurs chez la souris pourra à terme être associé à des effets délétères (ex: présence d'une tumeur associé ou non à de la perte de poids). Traitements par différentes voies d'administration (douleur équivalente à la piqure d’une aiguille) - De même, l’utilisation de traitements novateurs pour lesquels par définition nous ne connaissons pas tous les effets, pourront également induire des effets délétères. Les effets de la radiothérapie, notamment sur les aspects digestifs (diarhée, saignement).
Devenir
Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal. Euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués le développement de la tumeur ou encore par le produit / modèle chez les animaux.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur ces cancers. De plus, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage indispensable pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’une nouvelle thérapeutique. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : classiquement 10 par groupe en fonction de l’effet thérapeutique attendu. L’analyse statistique sera par la comparaison des groupes d'animaux en fonction du traitement réalisé.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi des signes cliniques et la détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • des conditions d'hébergements garantissant la non-contamination des animaux immunodéficients
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées notamment pour évaluer l’efficacité de traitements anti-tumoraux, de par leurs facilités d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Animaux adultes (à partir de 3 semaines). Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Étude de l’importance du GM-CSF sécrété par les NK dans un contexte de réponse anti-tumorale induite chez la souris, par une double thérapie comprenant un inhibiteur de point de contrôle immunitaire et anti-angiogénique.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur colorectale en sous-cutané, qui peut réduire leur mobilité et provoquer des nécroses cutanées, puis huit injections de traitement, avant d'être tuées pour prélever tumeurs, rates et ganglions. Le porteur cherche à valider le rôle antitumoral d'une molécule produite par les cellules NK, en s'appuyant sur un modèle transgénique. Il affirme que la complexité du cancer ne peut s'appréhender que dans un organisme vivant.
Objectifs
Ces dix dernières années, l’immunothérapie s’est développée et permet la mise en place d’une réponse puissante et durable chez un nombre limité de patients. Dans le but d’améliorer l’efficacité de l’immunothérapie, de nombreux essais cliniques visent à l’utiliser en combinaison thérapeutique avec d’autres traitements tel que les anti-angiogéniques. L’angiogenèse permet la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants et permet d’apporter de l’oxygène et des nutriments aux tumeurs en expansion. Cibler l’angiogenèse permet d’une part de normaliser les vaisseaux sanguins et d’améliorer l’infiltration en cellules immunitaires des tumeurs, puis également de limiter la croissance tumorale en privant les cellules tumorales de nutriments et d’oxygène. Dans une étude précédente, nous avons montré que cette combinaison thérapeutique ralentit la croissance tumorale dans des modèles de cancer colorectaux chez la souris. Les mécanismes mis en place nous suggèrent que les cellules tueuses naturelles (NK) jouent un rôle anti-tumorale clé en produisant du GM-CSF. Le GM-CSF est une molécule qui a un rôle anti-tumoral et qui stimule le système immunitaire. Afin de valider nos hypothèses, nous souhaitons utiliser un modèle de souris transgénique dans lequel les NK des souris ne produisent pas de GM-CSF. Le but de ce travail est donc de valider nos observations qui sont les suivantes : les NK produisent du GM-CSF qui a un effet anti-tumoral en induisant la maturation et le recrutement d’autres cellules immunitaires.
Bénéfices attendus
Le cancer est aujourd’hui un problème de santé publique majeur et est la seconde cause de mortalité dans le monde. A titre d’exemple, en 2020, 20 millions de personnes ont été diagnostiquées et 10 millions de personnes sont décédées. Au laboratoire, nous travaillons sur le cancer colorectal où les solutions thérapeutiques sont malheureusement insuffisantes. Nous espérons apporter des pistes d’améliorations pour augmenter l’efficacité de l’immunothérapie. De manière plus globale, les connaissances et résultats obtenus permettrons de mieux comprendre le rôle du GM-CSF produit par les NK dans une réponse anti-tumorale induite par un traitement anti-cancéreux. A l’heure actuelle, aucune étude n’a montré ce rôle dans le cancer.
Procédures
Sous anesthésie générale par isoflurane, les animaux subiront 1 injection sous cutanée de 1 minute, 7 jours plus tard, 8 injection Intrapéritonéale (IP) de 10 secondes, réparties sur une semaine et espacées de deux jours.
Impact sur les animaux
L’injection des tumeurs en sous-cutanée pourrait diminuer la mobilité des souris ainsi que leur capacité à se nourrir. Une perte de poids pourrait être observé. En réalisant des injections sous-cutanées, il est possible d’observer la formation de nécroses cutanées. Aucun effet indésirable n’est attendu pour les traitements.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de prélever les tumeurs, rates et ganglions.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, les expérimentations in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d’un organisme. Nous réalisons à ces fins des études sur les modèles d’animaux greffés avec des cellules tumorales. Par la suite, le décryptage des mécanismes moléculaires sera réalisé in vitro.
Réduction
Les groupes expérimentaux seront constitués de n=10 individus afin de générer des cohortes avec suffisamment de puissance pour permettre d’évaluer les effets anti-tumoraux des traitements tout en permettant à une seule et même personne de prendre en charge l’expérience. Les expériences seront réalisées par des personnes parfaitement formées afin d’optimiser la reproductibilité. Nous utiliserons toutes les souris disponibles issue des croissements : mâles et femelles. Néanmoins, comme les variations dans les croissances tumorales peuvent être importantes, nous répèterons les expériences 2 fois de manières indépendantes.
Raffinement
Les souris seront élevées dans un milieu enrichi. Chaque animal sera examiné 3 fois par semaine, tout le long de l’expérimentation. Si des signes anormaux sont observés chez les souris, la fréquence de surveillance sera augmentée. Les injections de cellules tumorales seront réalisées sous anesthésie à l’isoflurane. Aucune douleur associée à ce geste n’est donc attendue. Les injections de traitements seront réalisées sur des souris vigiles. De plus, leur habituation aux gestes de contention devrait permettre de réduire le stress dû à ces manipulations. Afin de limiter la perte de poids des souris potentiellement due à des problèmes de mobilités induits par les tumeurs, nous allons ajouter des croquettes dans les cages afin que la nourriture leur soit plus accessible. Nous avons également mis en place une grille d’évaluation des points limites chez les animaux afin de limiter leur souffrance. Si nous constatons un problème tel que la perte de poids excessive, une nécrose tumorale, une déshydratation, les souris seront mises à mort.
Choix des espèces
Disponibilité de modèle génétiquement modifié pertinent dans le projet scientifique : aucune autre espèce animale présente la même modification génétique. Les modèles tumoraux syngéniques existant sont utilisables chez cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.
Rôle de la signalisation d’une protéine dans les propriétés de migration, invasion et métastase tumorale chez la souris.
- Recherche appliquée
- Cancers
520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souris immunodéprimées reçoivent une greffe de mélanome humain, une résection de la tumeur et des traitements, avec un suivi par imagerie, avant le prélèvement des organes. Le porteur indique vouloir caractériser une protéine limitant l'invasion métastatique, retombée pour les patients formulée au conditionnel. Il affirme que seul le modèle animal reproduit la complexité de la métastase du mélanome.
Objectifs
Le laboratoire a identifié une protéine comme régulateur des métastases de mélanome, cause principale des décès liés à cette maladie. Plus précisément, cette protéine diminue les capacités invasive et migratoire des cellules, diminuant le potentiel métastatique de la tumeur. Ce projet cherche donc à caractériser les effets de notre protéine sur la migration, l’invasion et les métastases de mélanomes, permettant à terme d’améliorer la prise en charge thérapeutique de cette maladie.
Bénéfices attendus
Le mélanome métastatique est particulièrement létal : à ce jour, le taux de survie à 5 ans de cette maladie est de 22,5%. L’objectif est de mieux comprendre le rôle de notre protéine dans les mécanismes de migration et d’invasion métastatique du mélanome. Des résultats préliminaires montrent que notre protéine inhibe les capacités migratoires et invasives du mélanome métastatique. Ainsi, promouvoir l’expression et/ou l’activité de cette protéine dans la tumeur pourrait être bénéfique pour améliorer la survie des patients.
Procédures
Lors de l’implantation tumorale nous réalisons une anesthésie en intrapéritonéale (2 secondes) puis nous procédons à l’implantation des cellules tumorales en sous cutanée (20 secondes). Lors de la résection tumorale nous procédons à une analgésie en sous-cutanée (2 secondes) 30 minutes avant l’anesthésie qui elle est en intrapéritonéale (2 secondes), puis nous réalisons la résection tumorale (3 minutes). La suture de la peau est réalisée à la fin de l’implantation avec du fil de suture (2 minutes). Les traitements sont réalisés par voie intrapéritonéales (2 secondes). . Un suivi par imagerie pourra être réalisé sous anesthésie comme par exemple par Bioluminescence (durée moyenne
Impact sur les animaux
Stress lié à l’anesthésie par agent chimique en inhalation et/ou injection lors des administrations / imageries. Stress lié à la contention pour l'implantation de cellules tumorales et lors des suivis clinique. Le développement de tumeurs chez la souris pourra à terme être associé à des effets délétères (ex: présence d'une tumeur associé ou non à de la perte de poids). Traitements par différentes voies d'administration (douleur équivalente à la piqure d’une aiguille) - De même, l’utilisation de traitements novateurs pour lesquels par définition nous ne connaissons pas tous les effets, pourront également induire des effets délétères.
Devenir
En fin de procédure les organes seront prélevés afin de réaliser des analyses immunohistologiques
Remplacement
La migration et l’invasion peuvent être étudiées via des modèles in vitro, mais celles-ci ne peuvent récapituler aussi fidèlement les métastases du mélanome observées in vivo. L’environnement tumorale, notamment vasculaire et immunitaire étant absent, aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité de la métastase du mélanome, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. La souris est un animal très adapté à ce travail avec une littérature validant ce choix.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour être statistiquement significatif et scientifiquement irréprochable. Pour ces études les tests statistiques non seront utilisés en cohérence avec le nombre de groupes analysés et d'animaux. Au total 520 souris maximum seront nécessaires pour cette étude.
Raffinement
Afin de raffiner les conditions de vie des souris, un suivi adapté des animaux sera instauré afin de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, mais aussi la détresse ou l'angoisse qu'ils pourraient éprouver. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux et bénéficieront d’un enrichissement adapté. Des soins pré-, per- et postopératoires adéquats seront réalisés. Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie générale et des traitements analgésiques sont systématiquement utilisés pour prévenir toute douleur.
Choix des espèces
Nous utiliserons un modèle immunodéprimé (NSG) permettant le développement de mélanomes humains. L’utilisation de ce modèle va nous aider à mieux appréhender la croissance tumorale et surtout avoir un modèle animal très proche de ceux rencontrés chez les patients. Les cellules utilisées nous permettent de contrôler la croissance tumorale par bioluminescence et de mieux visualiser les métastases. Nous utiliserons des souris de 8 à 10 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs semaines, donc l’implantation sur des jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.
Contrôle d’inactivation des vaccins antirabiques
- Formation professionnelle
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
10 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont la souffrance déclarée va de l'anesthésie sans réveil au niveau sévère. Sevrées, elles reçoivent une injection intracérébrale du vaccin antirabique à contrôler et, en cas d'inactivation incomplète du virus, peuvent développer des signes de rage comme la prostration et la paralysie. Le porteur décrit un test libératoire réglementaire de contrôle qualité et indique que le nombre de souris par groupe est fixé par la pharmacopée. Il affirme qu'aucun remplacement n'est possible aujourd'hui, tout en signalant que des tests in vitro sont en développement.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de s’assurer de l’inactivation des vaccins antirabiques destinés à l’Homme au travers d’un test de contrôle qualité assurant ainsi la mise sur le marché de lots de vaccins conformes aux normes de sécurité et d’activité. Ce test de contrôle qualité est un test libératoire réglementaire qui est réalisé pour vérifier que le vaccin est sans risque pour le patient avant leur commercialisation"
Bénéfices attendus
Ce projet permet de mettre à disposition des lots commerciaux de vaccins antirabiques sûrs et efficaces pour protéger les populations contre le virus de la rage.
Procédures
Toutes les souris utilisées dans le projet subissent une injection intracérébrale sous anesthésie gazeuse, suivie d’une euthanasie à la fin de la période de test (21 jours). L’anesthésie dure environ 1 minute, l’injection intracérébrale dure environ 3 secondes et l’euthanasie est instantanée. L’observation clinique quotidienne réalisée ensuite dure environ 30 secondes par cage (qui contient 5 à 6 souris) mais ce temps peut être raccourci en fonction du nombre de souris contenues dans la cage. Dans le cadre d’investigations (cas clinique suspectant la présence de virus rabique), des ré injections de broyats sont réalisés (1 minute 30 par souris). Le vétérinaire sanitaire ainsi que le responsable de l’activité sont informés dès que l’état de santé d’une souris se dégrade.
Impact sur les animaux
- Injection intracérébrale sous anesthésie gazeuse, - Dans le cas rare d’inactivation incomplète du virus, des signes typiques de la rage (tels que la prostration, l'hypoactivité et paralysie) peuvent apparaître au cours du tests. Il sera alors réalisé des investigations comme décrit dans la procédure N°4 soit la ré inoculation d’un broyat de cerveau en voie intracérébrale.
Devenir
Euthanasie de toutes les souris, car la réutilisation des animaux est impossible suite à l’injection d’échantillon à contrôler.
Remplacement
Pas de remplacement possible actuellement :il est nécessaire d’utiliser des souris pour détecter une éventuelle présence de particules rabiques actives dans les échantillons testés. Cependant, des tests in vitro sont en cours de développement pour la fabrication de vaccins antirabiques de nouvelle génération et devraient se substituer aux tests in vivo actuels dans les années futures
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour la qualification des techniciens est le même que pour un test en situation réelle. Par soucis de réduction d’animaux, pour la requalification le nombre de souris est à minima divisé par quatre par rapport à un test en situation réelle. Le nombre de souris par groupe engagées dans les tests est défini par la réglementation et ne permet pas de réduire au-delà
Raffinement
Pour les procédures où des effets indésirables sont attendus, des points limites sont mis en place afin d’éviter aux animaux toutes atteintes potentielles à leur bien être tout au long des dites procédures Les souris sont hébergées en groupe dans des cages contenant de l’enrichissement varié, tels que des Dome-Home (petits abris cartonnés, matériels de nidification, roue, morceaux de bois à ronger) dans des locaux appropriés à leur espèce et conformes à la réglementation
Choix des espèces
L’espèce « souris » est une espèce sensible au virus rabique. Elle est décrite comme modèle de prédilection dans la pharmacopée européenne et dans les rapports techniques de l’OMS (organisation mondiale de la santé) pour la fabrication des vaccins rabiques. Les souris sont toutes utilisées juste après le sevrage (12-15g), stade de développement où les souris sevrées sont les plus sensibles au virus rabique et où l’inoculation en intracrânien peut se faire aisément, sans dommage pour l’animal. C’est le stade d’utilisation recommandé dans les rapports techniques de l’OMS pour les vaccins.
Implication des cellules lymphoïdes innées dans l’hépatocarcinome.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
2 100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie avec ouverture de la cage thoracique, des injections répétées et un suivi de la tumeur du foie par imagerie, jusqu'à un point limite au-delà duquel elles peuvent maigrir, s'isoler ou devenir agressives. Le porteur situe les retombées cliniques à long terme et au conditionnel. Il affirme que l'utilisation des souris reste "indispensable" faute de modèle in vitro reproduisant le microenvironnement tumoral.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier des cellules du système immunitaire, les populations lymphoïdes, afin d’identifier celles qui sont impliquées dans le contrôle du développement des cancers du foie. Nous souhaitons également dans ce projet étudier le rôle de deux voies de signalisation cellulaire dans la fonction de ces populations cellulaires. Nous espérons ainsi définir clairement les différentes populations lymphoïdes impliquées dans le développement du cancer du foie et mettre en évidence un rôle déterminant des voies de signalisations dans leurs fonctions au sein de la tumeur. Nous espérons à l’aide de ces premiers résultats, qui seront complétés par des expérimentations in vitro, pouvoir améliorer l’efficacité des cellules lymphoïdes à l’encontre des cellules cancéreuses du foie afin de pouvoir proposer une nouvelle approche thérapeutique pour la prise en charge des patients atteints de cancer du foie.
Bénéfices attendus
Premièrement, ce projet permettra d’améliorer notre compréhension du développement du carcinome hépatocellulaire et du rôle joué par les populations lymphoïdes. Ensuite, ce projet nous permettra également de connaître le rôle de deux voies de signalisation cellulaire majeures dans la fonction des cellules lymphoïdes innées à l’encontre des cellules cancéreuses. Enfin, nous espérons démontrer qu’il est possible d’améliorer la fonctionnalité de ces cellules lymphoïdes innées grâce à la modulation de ces voies de signalisation et ainsi proposer une ou des nouvelles approches thérapeutiques pour la prise en charge des patients atteints de cancer du foie. Les résultats obtenus grâce à ce projet, pourront permettre d’explorer par la suite cette ou ces approches pour une application en clinique en vue d’améliorer la survie et la qualité de vie des patients. Ainsi à long terme, ces expérimentations s’inscrivent dans une recherche visant à améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer du foie.
Procédures
Les souris pourront subir une chirurgie avec ouverture de la cage thoracique sur une hauteur de 2cm environ. Cette procédure chirurgicale aura lieu une seule fois et durera environ 30minutes. Les souris pourront recevoir des injections en intrapéritonéale, cette procédure dure quelques secondes et l’animal est contentionné pendant moins d’une minute. Cette procédure sera répétée au maximum une fois par jour durant toute la durée de l’expérimentation. Les souris pourront recevoir des injections en intraveineuse. Pour cela la souris est contentionnée durant 2-3 minutes et l’injection dure quelques secondes. Cette procédure sera répétée au maximum une fois par semaine durant 7 semaines. Un prélèvement sanguin au niveau sub-mandibulaire pourra être réalisé une seule fois. Cette procédure dure moins d’une minute. Le suivi de la pousse tumorale chez les souris sera réalisé par imagerie. Pour cette procédure, les souris devront être immobilisées durant environ 30min et la procédure sera réalisée au maximum 14 fois durant toute la durée de l’expérimentation.
Impact sur les animaux
Les animaux ne présentent habituellement aucun signe de souffrance avant que la tumeur atteigne la taille que nous avons fixé comme point limite. Il est alors possible que les animaux commencent à montrer des signes de stress physique et comportementale. D’un point de vue comportemental, les souris peuvent acquérir un comportement asocial, voir agressif ce qui n’est pas le comportement habituel de l’espèce. Nous pouvons observer aussi un arrêt de la toilette et possiblement une dépilation volontaire signe d’une détresse. D’un point de vue physique, nous pouvons observer un amaigrissement, notamment au niveau du bassin de l’animal, signe d’une perte d’appétit de l’animal lié à une détresse causée par une taille de tumeur importante. L’injection intra-veineuse par la veine caudale d'un grand volume de solution peut entrainer une douleur transitoire. Les autres injections par voie intrapéritonéale ou intraveineuse n’induisent pas de douleur perceptible chez les animaux traités.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront développé une tumeur.
Remplacement
Dans la mesure du possible, les études que nous menons sont réalisées dans des modèles in vitro de cultures cellulaires. Cela nous apporte de nombreux éléments qui nous permettent d’affiner nos hypothèses ou d’en émettre de nouvelles. Cependant, à l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode suffisamment robuste pour reproduire in vitro la complexité du microenvironnement tumoral afin d’étudier les interactions entre le système immunitaire et la tumeur. Ainsi, afin de pouvoir apporter des réponses précises à nos problématiques de recherche, l’utilisation des souris reste indispensable. Une veille scientifique continue sera également effectuée, afin d’éviter toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé avec l’objectif de réduire leur nombre autant que possible, tout en permettant d’identifier des effets biologiques suffisamment fiable, évalués par des analyses statistiques valides. Nos calculs ont pris en compte la variabilité interindividuelle ainsi que l’effet attendu. Afin d’améliorer la relevance de ces résultats, nous avons décrit trois modèles permettant d’induire un cancer du foie. Ces modèles ne seront pas réalisés de manière concomitante. Ainsi, bien évidemment, si une hypothèse est invalidée dans le premier modèle étudié, elle ne sera pas testée dans les autres modèles afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont manipulés sur plusieurs jours avant le début des expériences afin de limiter leur stress au cours de la procédure. Une fiche de suivi sera tenue, de manière journalière la semaine suivant l’induction de la tumeur puis de manière tri-hebdomadaires jusqu’à la fin de la procédure afin de vérifier l’état général des animaux et de prévenir toute souffrance évitable. Les animaux bénéficient des conditions normales d’hébergement et de soins de notre animalerie. Les souris seront placées dans des conditions optimales (température, hygrométrie, cycle jour nuit, enrichissement des cages, nourriture à volonté). Toutes les souris en expérimentation possèderont du coton dans les cages en tant qu'enrichissement. De plus, dès que les souris commenceront à présenter une perte de poids détectable, de la nourriture en gel ou des crochets humides seront ajoutées dans leur cage. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux. Toute manipulation contraignante ou invasive sera réalisée sous anesthésie générale par voie gazeuse et la douleur sera prise en charge par administration d’antalgiques. Lors des chirurgies, le niveau d’anesthésie sera régulièrement contrôlé tout au long de la procédure en évaluant les réflexes et la respiration. Pour prévenir une potentielle baisse en température, les animaux seront placés sur un coussin chauffant. La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours des procédures. Dans le cas où un point limite sera atteint avant la fin de l’expérimentation, une mise à mort anticipée de l’animal sera réalisée.
Choix des espèces
Pour le moment, il n’existe pas de méthode suffisamment robuste pour reproduire in vitro la complexité du microenvironnement adéquat pour étudier les interactions entre le système immunitaire et la tumeur. Ainsi, afin de pouvoir apporter des réponses à notre problématique de recherche, l’utilisation des souris reste indispensable. De plus, l’existence de lignées de souris transgéniques permet des études mécanistiques approfondies qui nous permettront de mieux décrypter les voies de signalisation impliquées dans la fonction des cellules lymphoïdes et ainsi dans le contrôle de la progression du cancer du foie. Par ailleurs, il est à noter que le système immunitaire de la souris est proche de celui de l’Homme, au niveau des composants moléculaires et cellulaires, ce qui nous permet d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes immunitaires impliqués dans le processus tumoral, et d’envisager par la suite un transfert de technologie chez l’homme. Pour ce projet, les procédures seront réalisées sur des animaux adultes de 6 à 12 semaines afin d’être proche de la situation de la pathologie humaine. Les souris présenteront ainsi un système immunitaire pleinement fonctionnel.
Etude de l’intravasation des mégacaryocytes lors de thrombopénies induite par chimiothérapies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
386 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une chimiothérapie induisant une thrombopénie, des prélèvements de sang à la queue tous les deux jours et, pour certaines, une chirurgie du crâne permettant d'imager la moelle osseuse, le tout sous anesthésies répétées. Le porteur classe les procédures en modéré surtout à cause du stress lié aux cycles répétés d'anesthésie et de réveil. Il affirme que l'étude de la formation des plaquettes exige un animal adulte vivant et que la souris est la seule solution.
Objectifs
La thrombopénie correspond à une baisse de la numération plaquettaire exposant les patients à des risques hémorragiques. Il s'agit d'un problème clinique courant chez les patients traités par chimiothérapie. Les plaquettes sont produites par les mégacaryocytes (MKs) dans la moelle osseuse. Une étape clé et mal comprise dans leur formation est le passage des MKs au travers de la barrière des vaisseaux (intravasation), ces évènements, très rares, permettent la libération des plaquettes dans la circulation sanguine. Avenant : dosage de la TPO plasmatique dans le sang. La thrombopoïétine (TPO) est une hormone produite en grande partie par le foie qui permet la régulation de la production des plaquettes par les mégacaryocytes dans la moelle osseuse. La concentration en TPO est inversement proportionnelle avec la courbe de la numération plaquettaire avec un décalage dans le cadre d’une thrombopénie. Or, notre modèle de thrombopénie induite par chimiothérapie, nécessite une vision complète des conditions biologiques dont l’évolution de la concentration en TPO endogène au cours des traitements ce qui induit l’utilisation d’animaux vivants. En effet, l’une des perspectives du projet est d’administrer de la Romiplostim, un analogue de la TPO, qui permettrait de limiter/réduire la thrombopénie dans le cadre de la CIT. Cependant, la fenêtre d’administration de cet analogue n’est pas bien définie pour être pleinement efficace. L’objectif de cet avenant et de nous permettre de définir la fenêtre d’administration optimale de la Romiplostim® en fonction de la concentration en TPO endogène. Notre projet concerne la capacité de la moelle et des mégacaryocytes résidents à se remanier et restaurer une numération plaquettaire normale après thrombopénie induite par les agents chimio-thérapeutiques anti-tumoraux (CIT).
Bénéfices attendus
Les retombées de ce projet sont cognitives et cliniques. Sur le plan fondamental, il vise à comprendre le fonctionnement de la PodoPZ dans une étape clé et indispensable de la formation des plaquettes sanguines, l’intravasation des MKs. Sur le plan clinique, nous évaluerons le potentiel thérapeutique de la PodoPZ pour améliorer la prise en charge des CIT, offrant ainsi une méthode alternative de traitement de la thrombopénie par un analogue de la TPO, le Romiplostim.
Procédures
Nous avons précisé « Tous les animaux seront anesthésies quelques minutes au masque pendant les injections des traitements pharmaceutiques (une seule injection au début de l'étude) puis pendant les prélèvements d'un faible volume de sang à la queue tous les 2 jours. La durée moyenne de ces injections est 1 minute. Certains animaux seront soumis en plus à une séance d’imagerie de la moelle d’une durée maximale de 3h, tandis que d’autres seront soumis à un prélèvement sanguin terminal (durée 2 minutes) . Ces gestes seront réalisés sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
En ce qui concerne les traitements de CIT, les souffrances infligées aux animaux sont légères puisqu’il s’agit principalement d’injections et de prélèvements de sang à la queue sur animal anesthésié. Pour l’ensemble des substances injectées aucune souffrance, aucune perte de poids, aucun saignement n’a été observé. En raison de la répétition des cycles d'anesthésie gazeuse et de réveil, nous anticipons un stress supplémentaire des animaux et classons nos procédures en modérées. En ce qui concerne les expériences par microscopie, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui n’expriment aucun phénotype dommageable. Ces expériences ont toujours lieu sur des souris profondément anesthésiées, elles subiront une petite chirurgie cutanée sur le sommet du crâne pour laquelle nous anticipons une légère inflammation et surveillons les saignements potentiels. Tous les animaux seront mis à mort avant leur réveil.
Devenir
A l’issu des procédures tous les 386 animaux seront mis à mort pour prélèvements et analyses post-mortem.
Remplacement
Les expériences nécessitent un animal adulte vivant, car elles posent la question du fonctionnement du système hématopoïétique in vivo dans sa totalité, en faisant appel à une multitude de cellules qui interagissent dans toute la complexité du vivant et en particulier la circulation sanguine. En particulier, l’intravasation met en œuvre simultanément des interactions entre MKs, les vaisseaux et la circulation sanguine. Ces évènements sont intégrés et demandent à être étudiés sur l’animal. Nous avons effectué les études préliminaires possibles en culture cellulaire avant de passer sur le modèle animal qui s’avère être la seule solution pour étudier ces phénomènes complexes dans leur intégralité.
Réduction
Les souris issues de la première série d’expériences seront utilisées pour les études de cytométrie. Afin d’éviter des répétitions inutiles, le point « homéostasie » avant traitement sera réalisé une seule fois par traitement médicamenteux. A la fin des observations intravitales, les animaux seront euthanasiés et les moelles osseuses récupérées, fixées et stockées pour des observations ultérieures, limitant ainsi le nombre de souris. Le nombre de souris est déterminé de manière à obtenir des résultats statistiques solides dans les différents génotypes. Enfin, le maximum de prélèvements seront réalisés sur une même souris (sang, fémurs, tibia).
Raffinement
Les moyens de raffinement des expérimentations sont les suivants : - Pendant l’hébergement, les animaux sont élevés en groupe dans un environnement calme et non stressant et privilégié avec un minimum de manipulation. Le milieu est enrichi avec de la frisure de papier, des carrés de cellulose et des bâtonnets de coton afin de permettre aux souris de confectionner leur nid et structurer leur environnement. Des croquettes sont déposées sur le fond de la cage pour favoriser le comportement de fouissage. - Les expériences ont toujours lieu sur des souris profondément anesthésiées - Les prélèvements de sang à la queue seront réalisés sous anesthésie gazeuse. Nous appliquerons un tampon hémostatique pour arrêter le saignement avant de replacer l'animal dans sa cage.
Choix des espèces
La souris est largement utilisée pour étudier et modéliser la biologie et la physiologie humaine. De nombreux outils ont été développés pour suivre chez cet animal la production des plaquettes sanguines à partir de leur précurseurs MKs (ex : anticorps, souris génétiquement modifiées GFP-myosine permettant de visualiser en temps réel la PodoPZ). La connaissance de la souris et notre expertise d’imagerie adaptés à cette problématique conduisent à choisir cet animal pour l’étude. Par ailleurs la souris est un mammifère qui, par expérience, supporte bien les traitements de CIT (limités à quelques jours et à une seule injection), et présente une thrombopénie proche de celle des patients humains dans les conditions de chimiothérapies. C'est également un animal indiqué pour le suivi des traitements pharmaceutique, qui dans notre cas est le Romiplostim. L’approche d’imagerie intravitale requière des animaux à un stade de développement jeune (de 4 à 8 semaines) car ils ont l’os du crâne suffisamment fin pour laisser passer la lumière. Pour les autres expériences les souris seront utilisées à un âge habituel de souris adulte entre 8-18 semaines afin de standardiser au mieux les différents traitements. Les souris C57/Bl6 sont commandées par notre service selon nos besoin, il nous est donc aisé d'ajuster les âges de nos différents groupes.
Altérations des circuits inhibiteurs corticaux dans un modèle murin de trisomie 21
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
2 979 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un modèle transgénique de trisomie 21 présente des malformations cardiovasculaires et une fréquence anormale d'hydrocéphalie, et les souris subissent tatouage et coupe de la queue, chirurgies cérébrales avec implants optiques, restriction alimentaire de six jours et tests cognitifs. La plupart sont tuées pour prélever le cerveau, tandis que le porteur indique garder les surplus d'élevage porteurs du génotype pour d'autres projets. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative aux modèles souris et prête aux procédures un caractère de "stricte nécessité".
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) est causé par une modification du chromosome 21 humain. Il entraîne des caractéristiques physiques et neurologiques spécifiques, y compris des problèmes intellectuels. Les personnes atteintes de SD ont des difficultés avec des fonctions cérébrales importantes pour mener une vie autonome, comme l'attention et la mémoire. Ces fonctions dépendent d'une partie du cerveau appelée le cortex préfrontal. Les personnes atteintes de SD rencontrent des difficultés dans leurs interactions sociales et ont du mal à filtrer les informations, en particulier au niveau de certaines cellules cérébrales. On pense que l’excès d'inhibition du cortex préfrontal est un mécanisme important à l'origine des problèmes intellectuels chez les personnes atteintes de trisomie. Cependant, on ne sait pas encore quel rôle jouent les différents types de cellules cérébrales dans ces difficultés. Ce projet vise à comprendre comment les modifications des circuits cérébraux chez les personnes atteintes de trisomie du chromosome 21 influent sur leurs capacités cognitives. Pour ce faire, nous utiliserons des modèles murins de la trisomie.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait nous permettre de mieux comprendre les mécanismes physiologiques et moléculaires impliqués dans le dysfonctionnement des circuits corticaux qui sous-tendent les déficits cognitifs connus. En particulier, ce projet fournira des informations précieuses sur les cibles moléculaires potentielles pour les thérapeutiques pharmacologiques visant à améliorer les performances cognitives des personnes atteintes du syndrome de Down.
Procédures
Ce projet nécessitera d’élever nos animaux pour réaliser nos procédures expérimentales, afin de piloter de manière raisonnée cet élevage et ne pas produire plus d’animaux que nécessaire certains mâles pourraient êre isolés de manière temporaire. Dans le cadre de l’élevage il y aura la réalisation d’un tatouage et d’un prélèvement de l’extrémité terminale de la queue à l’âge de 10 jours. Les deux actes ne sont réalisés qu’une seule fois et dureront moins de 2 minutes par animal au total. Nous allons enregistrer l'activité électrique neuronale dans la region préfrontale du cerveau en utilisant des souris transgéniques. Pour cela, les animaux subiront une chirurgie sous anesthesie générale qui prendra environ 30-40 minutes par animal. Ensuite, nous implanterons du matériel optique pour stimuler le cerveau avec de la lumière (30 minutes d'intervention pendant la même anesthésie). Nous enregistrerons l'activité des neurones chez des animaux qui seront éveillés et libres de leurs mouvements, ce qui nécessitera 1 à 3 heures d'intervention. Nous allons également stimuler le cerveau de ces animaux pendant qu'ils effectuent des tâches cognitives. Cette étape impliquera à nouveau une chirurgue et une implantation de fibres optiques pour la stimulation. Certaines de ces expériences nécessiteront des injections de substances pharmacologiques dans la cavité abdominale des souris et une restriction alimentaire pendant 6 jours pour les motiver à effectuer certaines tâches comportementales. Enfin, les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de permettre les différents prélèvements et analyses nécessaire. Toutes les opérations chirurgicales (durée 30-40 min) seront effectuées sur des animaux complètement endormis et soumis à un traitement analgésique avant, pendant et après l'intervention.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir une légère et brève douleur au moment du prélèvement de l’extrémité distale de la queue pour le génotypage et au moment du tatouage au niveau de la pulpe digitale. Les systèmes cardiovasculaire et gastro-intestinal des embryons de notre modèle de souris de la trisomie 21, présentent des malformations ce qui complique leur survie. Les malformations du système cardiovasculaire sont similaires à celles observées chez les patients atteints du syndrome de Down. Ces souris présentent aussi des déficiences intellectuelles observées dans les tests de mémoire de court et de long terme. Des observations préliminaires indiquent une fréquence anormalement élevée d'hydrocéphalie. Nous allons surveiller et documenter l'incidence des hydrocéphalies afin de déterminer si cela est dû à un accouplement particulier avec des lignées de souris congéniques ou si cela fait partie du phénotype. Concernant la chirurgie des implants les nuisances comprennent douleur post opératoire, risque potentiel d’infection et de perte de l’implant. Stress et isolement pour les tests comportementaux et contraintes avec la restriction alimentaire. Dans le cas où il serait nécessaire d’isoler un animal, s’agissant d’animaux grégaires, il pourrait ressentir un stress.
Devenir
Les animaux reproducteurs seront euthanasiés à 18 mois maximum. Les animaux non porteurs des génotypes d’intérêt seront euthanasiés. Une partie des animaux sera euthanasiée afin de prélever leur cerveau pour analyse post-mortem. Les animaux produits dans notre procédure d’élevage non utilisés dans ce projet et porteurs d’un génotype d’intérêt seront utilisés dans des projets scientifiques dédiés de notre équipe, donc en utilisation continue.
Remplacement
Les questions traitées dans cette étude n’ont pas encore trouvé de réponse dans les recherches menées par la communauté scientifique internationale et, à notre connaissance, a l’heure actuelle nous sommes la seule équipe à y travailler. Il n’existe pas de méthode alternative autre que le recours aux modèles souris de la trisomie et aux croisements avec des souris exprimant des rapporteurs fluorescents, pour atteindre les objectifs du projet: analyses des caractéristiques physiologiques ainsi que moléculaires des circuits neuronaux inhibiteurs génétiquement identifiés dans le contexte de la trisomie. Les procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information (comportement, neuropathologie produisant des déficiences cognitives et neurodegeneration chez l'Homme).
Réduction
Le nombre total d'animaux impliqués dans ce projet (n = 2979) est calculé en tenant compte des mesures de réduction. Le nombre d'animaux utilisés dans les procédures sera réduit en effectuant différentes procédures sur un seul animal : les animaux seront implantés d’un côté à la fois pour l'électrophysiologie et la photométrie par fibre, et d’un autre pour l'électrophysiologie et l'optogénétique afin de maximiser les mesures longitudinales multiples sur un même animal. Notre maitrise du geste chirurgical limite les pertes d’animaux en post-opératoire. Toutefois, les avantages de l'utilisation d'animaux pour de nombreuses techniques sera mis en balance avec les effets négatifs sur leur bien-être, en tenant compte de l'expérience cumulée au cours de la vie de l'animal. En outre, notre expertise dans l'entraînement des souris aux tâches cognitives réduira également la variabilité et, dans une large mesure, les nombres globaux nécessaires pour obtenir une signification statistique dans les cohortes. Enfin, notre choix de la taille de l'échantillon est basé sur des études précédentes et il est cohérent avec ceux généralement employés dans le domaine. La taille de chaque groupe sera déterminée par l'utilisation de tests statistiques appropriés, y compris le calcul de puissance. La taille réelle de l'échantillon, et donc la signification statistique, dépend de la variabilité de la lecture biologique. Il est donc nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Des tests paramétriques et non-paramétriques sont utilisés en fonction de la distribution normale ou non-normale des données. Il est également important de noter que le projet comporte un plan de partage de données. Les données expérimentales seront disponibles en libre accès sur une plateforme en ligne ce qui permettra à d’autres équipes de profiter de ces données, leur évitant ainsi de reproduire ces expériences, et réduira donc le nombre d’animaux utilisés à terme.
Raffinement
Les méthodes utilisées et la manière de traiter les animaux pendant les expériences et dans l’animalerie assureront à ces derniers un minimum de contraintes et un maximum de bien-être. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les procédures expérimentales sont les plus appropriées pour minimiser toute douleur, souffrance, anxiété/détresse ou dommage que les animaux pourraient subir. Les conditions d'élevage et d'hébergement (enrichissement de l'environnement avec des carrés de coton) sont mises en œuvre afin d'accroître autant que possible le bien-être des animaux. La préférence pour les procédures non invasives par rapport aux procédures invasives est prise en considération et, lorsque des interventions invasives sont nécessaires, les directives appropriées en matière d'anesthésie/analgésie seront approuvés par le comité d’ethique et le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Les animaux auront à manger et à boire à volonté. Des croquettes adaptées à la gestation/allaitement seront mise à disposition pour les animaux en accouplement. Toutes les expériences seront réalisées sur des souris âgées de moins de 120 jours après la naissance pour garantir qu’elles s n’arrivent pas aux phases critiques du phénotype Un suivi de poids sera réalisé de manière hebdomadaire afin de détecter l’apparition de formes marquées du phénotype. Pour les animaux fragilisés par le phénotype des croquettes seront disponibles en fond de cage, de l’hydrogel, ou des biberons d’accès facilité (tétine plus longue). Nous serons attentifs et tracerons tous les signes d’hydrocéphalie dès la naissance des petits. Nous définirons des points limites qui, s'ils sont atteints, nous conduiront immédiatement à l'euthanasie de l'animal afin de réduire les souffrances inutiles.
Choix des espèces
Les propriétés de base des microcircuits neuronaux chez la souris sont similaires à celles d’autres mammifères. Actuellement, seuls les modèles murins nous permettent de visualiser les types d’interneurones que nous étudions. Les approches expérimentales multiples réalisées chez la souris permettent une analyse complète allant du comportement jusqu’à l’activité d’un seul neurone. Les souris peuvent être génétiquement modifiées révélant ainsi la fonction de gènes spécifiques. De plus, chez la souris, la période de gestation est courte et les portées sont importantes, permettant de produire suffisamment d’animaux pour plusieurs expériences à partir de peu de fondateurs. Le développement du cerveau est très bien caractérisé, ce qui facilite les études anatomiques et fonctionnelles. Nous maîtrisons suffisamment les techniques proposées dans ce projet pour réduire le nombre d’animaux nécessaires aux expériences. Des animaux adultes seront utilisés pour toutes les procédures (mâles et femelles). L'élevage nécessite d'avoir des animaux reproducteurs adultes. Toutes les procédures qui nécessitent des interventions chirurgicales qui ne peuvent être pratiquées que sur des animaux adultes. En outre, toutes les expériences seront réalisées chez des souris adultes, lorsque les circuits corticaux ont atteint un stade de maturation final.
Etude de l’impact des altérations du métabolisme des plasmalogènes et des endocannabinoïdes sur la rétinopathie du prématuré (ROP)
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
3 366 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des souriceaux et leurs mères sont placés en hyperoxie à 75 % d'oxygène pendant cinq jours pour induire une rétinopathie proche de celle du prématuré, les mères étant tuées dès le retour à l'air ambiant qu'elles supportent mal. Le porteur indique viser des cibles thérapeutiques contre une cause de cécité infantile, retombées formulées au conditionnel. Il affirme que cette néovascularisation rétinienne ne peut pas être modélisée in vitro.
Objectifs
La rétinopathie du prématuré (ROP) est la principale cause de cécité chez l’enfant. La ROP est une maladie multiphasique liée à la maturation incomplète des vaisseaux sanguins de la rétine. En effet, la physiopathologie de la ROP se caractérise par deux phases. La phase 1 est associée à l'interruption du développement vasculaire de la rétine, ce qui entraîne des zones rétiniennes non vascularisées et une ischémie consécutive. La seconde phase de la maladie est le déclenchement d’une angiogenèse proliférative et aberrante qui est la conséquence indirecte de l'ischémie rétinienne. Bien que les traitements déjà mis en place contre la ROP semblent être efficaces, il est encore nécessaire d'identifier de nouveaux mécanismes de régulation du développement vasculaire rétinien pour réduire l'incidence de cette maladie. Récemment, notre équipe de recherche a montré qu’un déficit rétinien en certains lipides particuliers, les plasmalogènes, est associé à un phénotype de type ROP. Les plasmalogènes sont des phospholipides membranaires abondants dans les cellules rétiniennes. Ils sont considérés comme des réservoirs d’acides gras polyinsaturés (AGPI). Ces AGPI entrent potentiellement dans « le système endocannabinoïde ». De manière très intéressante, deux études ont démontré que le blocage de deux récepteurs aux cannabinoïdes appelés CB1R et CB2R réduit la sévérité de la ROP chez la souris. Dans ce contexte, nous proposons de caractériser les mécanismes par lesquels les endocannabinoïdes issus des plasmalogènes régulent le développement vasculaire rétinien et sous-tendent le développement de la ROP. Ces données permettront de définir dans un second temps des cibles thérapeutiques potentielles de prévention de la ROP.
Bénéfices attendus
La ROP est une maladie neurovasculaire dévastatrice de la rétine qui peut entraîner des déficits visuels, voire la cécité des nouveau-nés. La néovascularisation anarchique et aberrante est la principale caractéristique de cette maladie. Malgré les progrès réalisés dans la prise en charge clinique des naissances extrêmement prématurées, la ROP reste la principale cause de cécité infantile dans le monde. Notre projet élucidera non seulement les mécanismes par lesquels les plasmalogènes et le système endocannabinoïde participent à la physiopathologie de la ROP, mais aidera également à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux liés aux lipides qui déterminent l'angiogenèse et le développement vasculaire de la rétine. Ces résultats de recherche fondamentale contribueront à améliorer les connaissances mais également les théories et hypothèses liées aux complications vasculaires dans de multiples tissus et organes. Aussi, la mise en évidence de nouveaux mécanismes physiologiques participant au déclenchement de la ROP qui seraient des cibles thérapeutiques et donc, permettrait le développement de stratégies thérapeutiques pour cette pathologie.
Procédures
Placement en hyperoxie (75% oxygène) pendant 5 jours, avant retour en normoxie (20% oxygène)
Impact sur les animaux
Le modèle d’OIR pourrait induire un stress physique et une détresse respiratoire chez les femelles (mères) lors du retour en normoxie. Cela pourrait engendrer une malnutrition ainsi qu’un stress thermique chez les souriceaux. Par conséquent, nous utiliserons des mères adoptantes de la souche Swiss, qui sont connues comme étant d’excellentes mères adoptives à la fin de la procédure 1.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
La néovascularisation rétinienne caractéristique de la rétinopathie du prématuré est un phénomène complexe qui implique des interactions entre plusieurs types cellulaires et des interactions moléculaires complexes. Un tel système ne peut pas être modélisé in vitro.
Réduction
Dans cette étude, et puisque le genre n’aura pas d’impact sur les données recueillies, nous avons décidé d’utiliser les 2 sexes de souriceaux sans distinction. Par ailleurs, nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour avoir une puissance statistique suffisante pour obtenir des résultats statistiquement interprétables. En effet, dans le cadre de ce projet, les échantillons de rétine issus de nos animaux serviront à 5 types d’expériences : analyse protéomique, RNAseq, RNAscope, dosage couplé d’endocannabinoïdes et plasmalogènes, et immunohistochimie). Pour ces expérimentations, nous poolerons les 2 rétines et limiterons le nombre de souris à n=8 (qui est le n minimum pour réaliser ces expériences) à l’exception de la partie immunohistochimie qui est une analyse qualitative et non pas quantitative, où nous n’utiliserons que 6 souris par expérience. Pour les analyses quantitatives, nous savons que la distribution des données générées ne seront pas normales avec des effectifs de 8 par groupe. Pour cette raison, et afin de ne pas augmenter le nombre d’animaux par groupe pour disposer d’une distribution normale, nous utiliserons les tests non-paramétriques de Mann-Whitney pour les comparaisons groupe à groupe et un test de kruskall-Wallis pour les comparaisons multi-groupe.
Raffinement
Le modèle d’OIR pourrait induire un stress physique et une détresse respiratoire chez les femelles (mères) lors du retour en normoxie (air ambiant). Cela pourrait engendrer une malnutrition ainsi qu’un stress thermique chez les souriceaux. Par conséquent, nous utiliserons des mères adoptantes de la souche Swiss, qui sont connues comme étant d’excellentes mères adoptives à la fin de la procédure 1. Par ailleurs, les animaux sont hébergés par 2 pendant l’accouplement et par portée pendant la gestation/lactation dans des cages qui comporteront un enrichissement consistant en plusieurs cotons et un dôme pour que les animaux puissent procéder à la nidification. Tous les animaux de l’étude seront suivis par un personnel compétent selon les modalités qui sont en cours de mise en place par la structure chargée du Bien-Être Animal du laboratoire. Ce suivi se fera à trois niveaux sur les animaux adultes : i) une observation quotidienne des conditions d’hébergement (environnement de la cage : enrichissement, environnement de la pièce : température, hygrométrie, bruit, lumière), ii) un examen clinique hebdomadaire de chaque animal (vérification de la posture, du masque, du pelage, et de l’état corporel en général), et iii) un suivi spécifique déterminé par les procédures expérimentales (voir plus bas). Tout animal adulte présentant une absence d’activité (absence d’interaction sociale, d’exploration, de fabrication de nid) sera tout particulièrement surveillé. Ces observations ne seront pas réalisables sur des souriceaux nouveau-nés. Suite à l’hyperoxie, le retour en condition de normoxie est mal supporté par les mères et peut induire une détresse respiratoire. Afin d’éviter cela, nous euthanasions les mères dès leur retour en normoxie.
Choix des espèces
L’étude des mécanismes physiopathologiques conduisant à la néovascularisation rétinienne sur la souris a été validée par de nombreuses publications. En effet, le modèle de rétinopathie induite par l’oxygène (OIR) est un modèle de ROP bien établi chez la souris. La souris est un petit animal facilement manipulable et qui comporte de nombreuses similitudes physiologiques avec l’homme. Cependant, une des principales différences entre l’homme et la souris est la mise en place des vaisseaux rétinien. En effet, celle-ci se met en place après la naissance chez la souris et avant la naissance chez l’homme. Cette différence majeure est un avantage et nous conforte dans l’utilisation de ce modèle animal puisqu’elle nous permet un accès plus facile à l’étude du développement vasculaire dans le cas de la ROP. Nous utiliserons d’une part des animaux adultes en âge de se reproduire (6 semaines d’âge) et d’autre part des portées de nouveau-nés aux périodes critiques du développement vasculaire rétinien, c’est-à-dire à 7, 12, 15, 17 et 21 jours d’âge.
Etude des mécanismes de maturation du système immunitaire durant l’homéostasie dans des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections rétro-orbitaires sous anesthésie, des injections intrapéritonéales et une irradiation qui provoque une perte de poids et une immunodéficience transitoires, avant d'être tuées pour analyse. Le porteur décrit une recherche fondamentale sur la maturation du système immunitaire, dont les bénéfices contre infections et tumeurs sont formulés au conditionnel et à long terme. Il affirme que ce processus ne peut être étudié qu'à l'échelle de l'"organisme entier".
Objectifs
Le système immunitaire est en première ligne pour nous protéger contre les infections et les cancers. Il doit s’entrainer régulièrement par des signaux qui lui sont fournis par notamment le microbiote qui sont l’ensemble des microorganismes qui habitent notre intestin. Ce signal tonic non inflammatoire va provoquer la maturation du système immunitaire qui va être préparé à lutter contre les infections futures. Il est donc crucial de comprendre les mécanismes qui entraînent/préparent notre immune système durant l’homéostasie avant que la pathologie ne survienne. Le système immunitaire se compose de 2 branches armées : l’innée qui réagit rapidement et avec peu de discernement comparé à l’adaptif qui réagit plus subtilement et plus spécifiquement. Malgré cette distinction, il existe un dialogue constant entre ces 2 branches armées immunitaires. Ce projet vise à révéler ce dialogue/interaction qui mène à la bonne préparation du système immunitaire durant les périodes de stabilité ou homéostasie.
Bénéfices attendus
Les cellules immunitaires constituent une des premières lignes de défense contre les infections et le développement de tumeurs. Ainsi, l’identification de mécanismes permettant la bonne préparation du système immunitaire en condition homéostatique est primordiale. Cette préparation préalable du système immunitaire se traduira par une meilleure capacité à combattre ultérieurement les pathogènes et les tumeurs.
Procédures
Injection en rétro-orbitaires dans des souris sous anesthésie gazeuse (1 fois 2min/souris) - Injections intra-péritonéales (4 fois 20sec/souris) - Irradiation (faible dose) 1 fois (10 min)
Impact sur les animaux
- La manipulation et la contention hebdomadaire pourraient entraîner un stress léger. Mais le geste et maitrisé et ne durera maximum 20 secondes. – Perte transitoire du poids due à l’irradiation. - Immunodéficience transitoire due à l’irradiation. - Dépigmentation des poils possible des souris après irradiation sans conséquence sur le bien-être de l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et analysés.
Remplacement
La maturation du système immunitaire est un processus complexe qui implique l'interaction de divers acteurs, tels que le microbiote, le système immunitaire inné et le système immunitaire adaptatif, et ne peut actuellement être étudiée qu'à l'échelle de l'organisme entier. Par ailleurs, nous avons renforcé nos hypothèses et éliminé un grand nombre de pistes en effectuant une recherche bibliographique exhaustive et en réalisant divers tests in vitro, réduisant ainsi de manière significative notre utilisation d'animaux dans notre projet.
Réduction
Nous avons toute l’expertise immunologique et technique. Ainsi, il n’y a pas de mises au point nécessaires. Utilisation de techniques d’analyses multiparamétriques ce qui réduit considérablement le nombre de matériels biologiques nécessaires. Optimisation maximale des échantillons biologiques. Le nombre de souris proposées dans ce projet a été réduit au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et reproductibles. Ce nombre a été calculé à partir d’outil statistique. Ce nombre peut encore être réduit si les tests de prises de décisions ne valident pas nos hypothèses avancées.
Raffinement
- Notre étude s’intéresse au comportement du système immunitaire en condition homéostatique (en condition d’équilibre physiologique), ainsi peu d’intervention invasive sera faite - Un suivi quotidien des animaux (zootechnicien +expérimentateur) permettant un repérage rapide des premiers signes de mal être (tel que l’isolement, des mouvements ralentis ou anormaux, présence de selles molles dans la cage). – Des points limites définis et précoces nous permettant d’agir rapidement ont été mis en place. – Hébergement en portoirs ventilés et manipulation des souris dans un envitonement stérile (Hotte à flux laminaire) afin que le phénotype dommageable ne s'exprime pas - Anesthésie des animaux lors de manipulations invasives comme l’injection rétro orbital de cellules et ainsi réduire le stress de l’animal et éviter des mouvements de l’animal pouvant le blesser. - Pour favoriser le bien-être des animaux, leur environnement sera enrichi de maisonnettes en cartons pour se cacher et de bâtonnets en coton pour créer un nid. - Après l'irradiation, une alimentation plus souple, comprenant des croquettes humidifiées et du gel hydratant (Diet Gel), sera mise à disposition dans les cages pendant quelques jours pour faciliter la récupération des animaux. - Une anesthésie locale sera administrée 5 min avant l'injection pour réduire la douleur résultant de l’injection. - Pas d’isolement des souris pour respecter au tant que faire ce peu le comportement social des souris
Choix des espèces
Les souris se justifient car nous disposons de toute l’expertise scientifique et technique. Les souris sont un modèle très utilisé en recherche pour adresser les différentes branches du système immunitaire et ainsi la communauté scientifique dispose de divers modèles génétiques et outils scientifiques nous permettant d’adresser ce projet le plus efficacement possible. Le stade adulte (souris 2 mois) est choisi de façon à avoir un système immunitaire mature.
Régulation de l’évitement comportemental par la dopamine
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
710 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des chocs électriques d'intensité modérée dans un test d'évitement de place, subissent une à deux chirurgies stéréotaxiques du cerveau et un isolement de deux semaines, pour étudier les circuits neuronaux de l'évitement. Le porteur rattache ce travail au syndrome de stress post-traumatique et situe les retombées thérapeutiques pour les patients au conditionnel. Il affirme qu'il est impossible de remplacer l'animal vivant pour l'étude du comportement d'évitement.
Objectifs
Ce projet a pour objectif général d’identifier les circuits neuronaux impliqués dans l’évitement de place chez la souris. Ce projet se focalisera sur les neurones de l’aire tegmentale ventrale qui jouent un rôle clef dans le comportement de défense. Or, aucune étude à ce jour n’a cherché à comprendre comment l’aire tegmentale ventrale contrôle l’évitement de place chez la souris. Ce projet nécessitera ainsi l'utilisation de différentes lignées de souris transgéniques permettant la manipulation et enregistrement de l’activité au sein de ce circuit.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à identifier comment les souris apprennent à éviter un lieu dangereux et à cesser d’éviter un lieu qui ne l’est plus. Ce phénomène, autrement appelé persistance d’évitement est couramment observé dans le syndrôme de stress post traumatique. Cet évitement comportemental et cognitif excessif limite l’efficacité de la thérapie comportementale. Comprendre son corrélat neuronal pourrait donc permettre d’identifier des cibles thérapeutiques pour le traitement de l’évitement persistant chez les patients atteints de stress post-traumatique.
Procédures
Ce projet implique une série d’expériences de validation comportementale durant 1 semaine. Des expériences complementaires impliquent une a deux chirurgies stéréotaxiques d'une heure (espacées de 3 semaines) pour étudier des circuits neuronaux impliqués dans le comportement d’évitement de place durant 1 semaine.
Impact sur les animaux
Le comportement d’évitement de place engendre de l’inconfort pour l’animal puisque des chocs électriques d’intensité modérée sont administrés à l’animal. Les approches de chirurgie stéréotaxique sont des procédures douloureuses. L’isolement des souris pendant 2 semaines engendre de l’inconfort pour l’animal.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les souris seront euthanasiées et ne seront donc pas impliquées dans une autre procédure.
Remplacement
Il est impossible de remplacer l’animal vivant pour l’étude du comportement d’évitement. La souris représente un modèle de choix pour notre projet par la possibilité d’étudier des individus génétiquement modifiés et dont la physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain pour que les informations obtenues soient pertinentes sur un plan médical.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser un maximum de 646 souris adultes (mâles et femelles) sur un période de 5 ans. Nous avons optimisé les protocoles afin de réduire au maximum le nombre de souris utilisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux. De plus, ce chiffre comprend le nombre d’animaux utilisés pour des études préliminaires (pilotes), afin de 1) déterminer les conditions optimales lors des tâches comportementales de conditionnement et 2) mettre en place de nouvelles techniques, ce qui permettra de diminuer la quantité d’animaux utilisés à long terme. Les animaux mâles et femelles seront utilisés pour toutes les expériences. L'analyse des données se fera en tenant compte du sexe car dans de nombreux cas le niveau basal dans les tâches comportementales est différent. Ceci nous permettra d'utiliser toutes les souris générées.
Raffinement
Enfin, en vue du raffinement des procédures, un soin particulier est apporté aux questions relatives au bien-être animal. Le manque d’interactions sociales pour les expériences ou les souris sont stabulées individuellement est compensé par un enrichissement des cages avec des cylindres de coton permettant de stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation. En outre, les cages, transparentes, sont proches les unes des autres afin que chaque animal puisse avoir un contact visuel avec ses congénères. Avant chaque procédure expérimentale, les animaux sont manipulés fréquemment afin de les habituer aux expérimentateurs et réduire ainsi leur stress. Enfin, pour les procédures impliquant une neurochirurgie, un protocole d’anesthésie et d’analgésie péri- opératoire est en place afin de garantir la bonne prise en charge de nos animaux. La santé des animaux sera surveillée tout au long de l'expérience et évaluée grâce à une grille codifiant le niveau de bien être. Cela nous permettra d'intervenir immédiatement et de manière appropriée si un premier signe de souffrance est détecté.
Choix des espèces
L’évitement est un comportement extrêmement important pour la survie et est donc conservé chez les mammifères. Par ailleurs, ce projet requiert l’étude fine de populations de neurones accessibles uniquement via des modèles murins transgéniques. Les souris se reproduisent rapidement (une portée par mois) et leur système nerveux atteint son développement adulte en 12 semaines. Ainsi, la souris adulte représente un modèle de choix pour étudier les mécanismes neuronaux qui contrôlent le comportement d’évitement.