Souris
Injections intra-thécales et intra-cérébrales de candidats-médicaments dans le système nerveux de souris ou de rats.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 80
90 souris et 80 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie sous anesthésie pour une injection intrathécale ou intracérébrale d'un candidat médicament, avant d'être tué par surdose d'anesthésique et exsanguination. Le projet étudie la distribution d'oligonucléotides dans le système nerveux au stade préclinique. Le porteur affirme que ce degré de complexité ne peut être atteint qu'avec un modèle animal.
Objectifs
Les maladies neurodégénératives sont causées par la mort de neurones, ce qui affecte le fonctionnement du système nerveux de manière chronique et progressive. Ces maladies sont fortement invalidantes et peuvent affecter la motricité, et les fonctions cognitives. Pour être efficace, un médicament doit pouvoir atteindre sa cible neuronale pour agir et ralentir les procéssus neurodégénératifs. Pour atteindre le système nerveux, les médicaments doivent traverser la barrière hématoencéphalique, ou, être directement injectés dans l'environnement neuronal. Cette dernière approche est particulièrement appropriée pour des composés tels que des peptides ou des nucléotides. L'objectif est d'étudier la distribution de candidats-médicaments, tels que les oligonucléotides antisens, dans le système nerveux de rongeurs après injections intra-thécales ou intra-cérébrales.
Bénéfices attendus
Le projet s'intégre dans la phase préclinique du développement de candidats médicaments pour des maladies neurodégénératives. En cas de résultats positifs, le développement du ou des candidats médicaments pourra se poursuivre.
Procédures
Les animaux subiront une seule opération chirurgicale (injection intrathécale ou injection intra-cérébrale), sous anesthésie. Les stratégies d'anesthésies et d'analgésies impliquent des injections intra-péritonéales et sous-cutanées, ce qui peut induire à stress, avant la chirurgie et juste avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un acte chirurgical, sous anesthésie et analgésie, pouvant causer de la souffrance post-opératoire. Les injections d'analgésiques et d'anesthésiques peuvent induire un stress lors de l'administration. La classe de composé utilisée ici n'est pas décrite comme toxique dans la littérature, cependant un effet indésirable des traitements ne peut pas être exclu.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort par surdose d'anesthésique et par exsanguination.
Remplacement
La distribution de composés dans le système nerveux dépend de plusieurs facteurs, tels que la diffusion au sein du liquide qui entourne les neurones, et la capture par différents types de cellules. Ces variables impliquent l'interaction de plusieurs types cellulaires. Ce degré de complexité ne peut être atteint qu’avec un modèle animal.
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé pour assurer l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les études publiées dans la littérature scientifique suggèrent qu'un nombre de 10 souris par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Ainsi, pour ce projet, nous travaillerons avec 10 souris ou 10 rats par groupe.
Raffinement
Le raffinement sera basé sur : (i) la présence d’objets d'enrichissement (papiers pour nids, tunnels en carton), (ii) des approches d'analgésies quand nécessaire, (iii) et le contrôle strict des paramètres physiologiques des animaux (poids, température corporelle). Les animaux seront hébergés par deux au minimum (rats et souris) et 4 au maximum (souris uniquement), avec accès ad libitum à l'eau et à la nourriture. La souffrance des animaux sera limitée au maximum grâce à la recherche quotidienne de signes indicateurs de souffrances. Le projet a défini des points limites. Si un de ces points limites est atteint, le responsable de l’étude sera informé et l’animal sera mis à mort. Si des signes de souffrances sont détectés, le responsable de l’étude sera informé, et un analgésique (buprénorphine, 0.1mg/kg) sera administré. Dans le cas où le traitement analgésique se révèlerait être inefficace, l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
Les rongeurs, dont les souris et les rats, possèdent un système nerveux complexe, qui présente des similitudes avec le système nerveux humain. Les rongeurs sont donc des modèles appropriés permettant l'étude de la distribution des candidats-médicaments dans le système nerveux central. Nous avons le matériel chirurgical et les équipements dédiés aux études impliquant des souris ou des rats. Les procédures expérimentales utiliseront soit des souris, soit des rats. Le choix de l'espèce, pour chaque procédure, est motivée par les séquences des oligonucléotides, ainsi que par les analyses réalisées avec les échantillons biologiques.
Etablissement d’un modèle syngénique de tumeur hépatique et développement de modèles pré-clinique chez la souris.
- Recherche appliquée
- Cancers
2 189 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 1 709 d'entre elles. Elles subissent des greffes de tumeurs par laparotomie sous anesthésie, des injections répétées, des prélèvements de sang et des échographies, y compris des souriceaux de quelques jours et des femelles gestantes. Le projet développe un modèle d'hépatoblastome, cancer du foie de l'enfant, les retombées cliniques restant renvoyées au long terme. Le porteur affirme que les modèles in vitro ne miment que partiellement la maladie et juge le recours à l'animal indispensable.
Objectifs
L’hépatoblastome est le cancer du foie le plus fréquent chez l’enfant. La survie globale à 5 ans actuellement est de 80 pour cent. Le traitement associe de la chimiothérapie à base de cisplatine à une résection chirurgicale de la tumeur. Mais 20 pour cent des enfants traités vont développer une résistance au cisplatine au cours de la chimiothérapie ou au cours de la récidive de la maladie. Il existe actuellement peu d’alternatives thérapeutiques, avec des données insuffisantes sur les alternatives proposées. Il est donc crucial de pouvoir tester de nouvelles associations de traitement ou de nouveaux traitements. Les modèles pré-cliniques d’hépatoblastome qui existent aujourd’hui sont réalisés sur des souris nude (souris immunodéprimées), chez qui un fragment de tumeur humaine ou des suspensions cellulaires issues de culture cellulaires sont implantés en sous cutané ou directement dans le foie. Cependant le système immunitaire a un rôle primordial dans la réponse anti-tumorale. Il est donc très important de développer des modèles syngéniques d’hépatoblastomes chez la souris immunocompétente afin de pouvoir, une fois le modèle établi, étudier l’effet de nouveaux traitements et également étudier la réponse immunitaire impliquée dans la réponse anti-tumorale.
Bénéfices attendus
Notre équipe s’intéresse à deux grands types de tumeurs malignes du foie : les carcinomes hépatocellulaires principalement développés chez l’adulte et les hépatoblastomes qui se développent chez l’enfant de moins de 5 ans. Dans le cas des cancers de l’adulte les options thérapeutiques sont encore très limitées et peu efficaces dans les formes avancées. Quant aux cancers pédiatriques, bien que la majorité des patients répondent aux traitements conventionnels, certains sont réfractaires. Les modèles précliniques que nous allons développer sont les plus pertinents actuellement pour étudier la réponse thérapeutique car ils sont représentatifs du comportement de la tumeur. Leur utilisation dans cette étude nous permettra donc de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu, et de tester de nouvelles approches thérapeutiques pouvant être bénéfiques aux patients pour lesquels les options sont actuellement limitées.
Procédures
Les animaux pourront être soumis, selon la procédure considérée, aux gestes suivants : injections sous-cutanées d’analgésiques (animal vigile, 6 fois maximum, 30 sec), injections sous-cutanées d’une suspension cellulaire (animal vigile, 2 fois, 30 sec), injections intrapéritonéales (animal vigile, 10 fois maximum, 15sec), laparotomie (une seule fois, animal anesthésié, 30min maximum), greffe de tissus (une seule fois, animal anesthésié, 15 à 30 min selon la méthode considérée), prélèvements de sang (animal anesthésié, 10 fois maximum avec une intervalle de une semaine minimum entre chaque, 1min) ; échographie abdominale (animal anesthésié, 20 fois maximum, 10 min). Selon les molécules antitumorales que nous choisirons de tester, le nombre d’injections intrapéritonéales pourra être augmenté pour certains animaux, et deux gestes supplémentaires pourront être réalisés si nécessaire : administration par voie orale sur animal vigile (15 sec), injections intraveineuses sur animal anesthésié (30sec). Le nombre d’administration n’a pas encore été déterminé car il dépendra des composés choisis. Tous les actes chirurgicaux sont couverts par une analgésie appropriée.
Impact sur les animaux
Les nuisances prévues sont principalement celles engendrées par les procédures chirurgicales réalisées, qui peuvent engendrer une douleur au niveau de l’incision au réveil de l’animal et avoir une incidence sur l‘état général de santé de l‘animal (perte d‘appétit, déshydratation, baisse de l‘activité, infection de la cicatrice, détresse de l’animal dans les cas les plus grave), ainsi qu’entrainer une légère gêne dans la locomotion. Un risque anesthésique est également à prendre compte (détresse respiratoire, réveil intempestif). L’utilisation d’animaux à des âges précoces peut engendrer un abandon de la part de la mère. Un stress de l’animal peut aussi être constaté lors des contentions, ainsi qu’un inconfort lors des injections. Le développement des tumeurs est généralement asymptomatique et n’entraîne donc pas de nuisances en soit, car les animaux seront euthanasiés avant que les tumeurs entrainent une dégradation de l’état général des animaux.
Devenir
Le prélèvement des tissus d’intérêt étant nécessaire pour la réalisation de nos analyses, l’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin des procédures grâce à une méthode réglementaire, et dans le respect des bonnes pratiques.
Remplacement
Les modèles in vitro ne miment que partiellement la pathologie humaine car ils ne permettent pas de modéliser certains paramètres biologiques pouvant influencer le développement tumoral ou la réponse thérapeutique, tels que les interactions des cellules tumorales avec leur environnement ou encore l'hétérogénéité intra-tumorale. Il est donc essentiel de disposer de modèles in vivo reproduisant le plus fidèlement possible les caractéristiques de la pathologie humaine. Le recours à des modèles animaux est donc indispensable pour mieux comprendre l'histoire naturelle de la maladie et identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Réduction
Les effectifs des différentes procédures ont été réduits au maximum, afin d’utiliser le moins d’animaux possibles tout en permettant d’obtenir des résultats suffisamment robustes (nombre minimal d’animaux par groupe déterminé grâce à un calcul de puissance). Les expériences pourront être réitérées jusqu’à 3 fois si nécessaire. Afin de limiter au maximum les éventuelles variations entre les expériences, les paramètres d’hébergement et de soin des animaux seront contrôlés. Des expériences préliminaires de mise au point seront réalisées afin de diminuer le nombre d’animaux utilisé par la suite (détermination des lignées cellulaires les plus appropriées, doses optimales à utiliser, etc.). Le suivi tumoral sera réalisé grâce à une méthode non invasive, ce qui diminue également le nombre d’animaux utilisés. L’effectif total du projet sera de 2189 animaux, et des tests statistiques appropriés seront choisis pour l’interprétation des résultats.
Raffinement
Les animaux seront hébergés sous une atmosphère contrôlée et selon les paramètres réglementaires (cages sur portoirs ventilés, 5 animaux par cage maximum, hygrométrie 55% +/- 10%, température 22°C +/- 2°C, éclairage alterné jour/nuit 12h/12h de 6h du matin à 6h du soir, nourriture et boisson à volonté). Les cages seront enrichies avec du coton de nidification, des maisonettes en plastique ainsi que des batonnets à ronger. Les femelles gestantes seront regroupées à 2 par cages afin d’éviter leur isolement, et ne seront séparées qu’en cas de mise bas afin d’éviter la surpopulation au sein d’une même cage. Les animaux issus d’établissement fournisseur observeront une durée d’acclimatation de 7 jours minimum avant toute utilisation. Un change sera réalisé par le personnel de l’animalerie une fois par semaine (sauf indication contraire) et une surveillance quotidienne rigoureuse des animaux sera réalisée tout au long de leur vie. Des pesées seront également réalisées à intervalles réguliers et une grille de suivi pourra être mise en place si l'état des animaux le nécéssite. Les procédures seront raffinées afin de limiter au maximum la douleur et l’inconfort des animaux (personnel formé et compétent, anesthésie et analgésie adéquate suite aux procédures chirurgicales puis surveillance rapprochée des animaux avec étiquetage spécifique des cages concernées), et des points limites précis seront établis. Si un animal présente des signes de douleur ou de détresse, il sera immédiatement euthanasié par une méthode réglementaire afin d’éviter toute souffrance animale. La Structure chargée du Bien-Etre Animal et/ou le vétérinaire pourront être sollicités pour conseil si besoin.
Choix des espèces
La souris est un modèle expérimental de choix pour l'étude des pathologies humaines car c'est un petit mammifère qui se reproduit rapidement, est facile à manipuler, et dont nous avons une bonne connaissance du comportement et de la génétique. De plus, son génome présente une grande homologie à celui du génome humain, ce qui suggère une bonne transposition des mécanismes observés. On peut également facilement apprécier les modifications physiques et/ou comportementales traduisant une souffrance et/ou douleur, ce qui conduirait à l’euthanasie de l’animal. De nombreux outils moléculaires sont également disponibles chez ce modèle animal. Des femelles gestantes âgées de 2 à 3 mois seront utilisées, ce qui correspond à l’âge adulte et également à l’âge optimal permettant le bon déroulement de la gestation d’une part, et une bonne récupération de l’acte chirurgical d’autre part. Les embryons seront transfectés avec le vecteur viral à 15 jours post- insémination. De jeunes animaux âgés de 2, 5 et 15 jours seront également utilisés pour mimer le développement de tumeurs hépatiques chez l’enfant (les souriceaux présentent alors un foie immature et en prolifération, ce qui maximise les chances de développer un hépatoblastome), ainsi que des animaux adultes âgés de 6 à 8 semaines (ce qui correspond à l’âge classiquement utilisé pour les procédures de greffes).
Formation pratique à la mise en évidence des effets de molécules pharmacologiques sur le comportement.
- Enseignement supérieur
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Des étudiants de master leur injectent une solution saline ou un psychotrope, puis observent leur comportement dans quatre tests, activité locomotrice, planche à trous, labyrinthe surélevé et enfouissement de billes. Les souris sont ensuite tuées et leur cerveau réservé à un autre enseignement. Le porteur affirme que la formation aux gestes et à l'analyse du comportement exige l'animal vivant, sans substitut possible.
Objectifs
L’objectif du projet est de former les étudiant.e.s dans le cadre d’une unité d’enseignement de Master 2 qui vise à donner une vision intégrée de différentes pathologies psychiatriques. En effet, les cours magistraux de l’UE abordent différentes maladies psychiatriques, les symptômes, les traitements, et les modèles animaux associés. Ces travaux pratiques abordent directement des données vues en cours et permettent aux étudiants de manipuler les animaux, sur la base du volontariat et d’appliquer ainsi les notions abordées lors de leur formation à l’expérimentation animale qu’ils ont suivie en Master 1. Dans le cursus de ces étudiants, avant cet enseignement, aucun travaux pratiques ne permet la manipulation d’animaux étant donné qu’ils n’ont pas la formation nécessaire pour le faire. Toutes les manipulations des travaux pratiques jusqu’au Master 2 sont réalisées par les enseignants, et non par les étudiants. Ce sera donc le premier de leur cursus où les étudiants seront acteurs des manipulations et pas seulement observateurs, ce qui permet de prendre plus conscience du bien-être animal et des 3Rs. Les tests utilisés dans ce projet sont couramment utilisés en recherche pour déterminer les effets de nouvelles molécules, avant leur utilisation dans des essais pré-cliniques plus complexes.
Bénéfices attendus
L’étude du comportement animal et les manipulations pharmacologiques sont des techniques d’expertise utilisées en laboratoire de recherche en neurosciences dans le cadre du développement de stratégies thérapeutiques dans les pathologies du cerveau (principalement les maladies psychiatriques). Ces techniques sont largement utilisées dans les laboratoires publics et privés dans le domaine des neurosciences. Les étudiants de Master pourront donc acquérir ces compétences comportementales importantes à la poursuite de ce cursus universitaire et à leur insertion dans le monde professionnel, tout en étant conscient de la règle des 3Rs et des bonnes pratiques liées à l’expérimentation. Cette formation permet d’illustrer les cours magistraux, d’acquérir les gestes techniques pour la manipulation des animaux dans le respect du bien-être animal et montrer les limites des modèles animaux utilisés en pré-clinique.
Procédures
Tous les animaux vigiles (160) subiront une pesée, injection intrapéritonéale (30 secondes) et un test comportemental : 40 souris pour le test d’activité locomotrice (1 heure), 40 souris pour la planche à trous (10 minutes), 40 souris pour le labyrinthe en croix surélevé (10 minutes), 40 souris pour le test d'enfouissement (2 fois 30 minutes).
Impact sur les animaux
- léger stress transitoire lié à la pesée individuelle des animaux - léger inconfort transitoire lié à l’injection de la solution saline ou du psychotrope - léger stress transitoire lié à la nouveauté des tests
Devenir
A l’issue des tests comportementaux de la séance d'enseignement, les animaux seront mis à mort. Le cerveau sera ensuite prélevé pour être utilisé dans une autre unité d’enseignement.
Remplacement
L’objectif du projet est de former les étudiants aux gestes expérimentaux et à l’analyse comportementale. Pour cela il est essentiel d’apprendre aux étudiants la manipulation des animaux ce qui n’est pas possible avec le visionnage de vidéos de comportement. L'étude de ce processus nécessite la présence de réseaux neuronaux intacts et fonctionnels. De ce fait, cette étude pourra être réalisée uniquement sur l’animal entier et vivant afin que les étudiants de Master 2 puissent se former au mieux, et il n'est pas envisageable d'utiliser des méthodes de substitution à l'animal entier.
Réduction
Toutes nos études utilisent des méthodes expérimentales validées et utilisées dans notre laboratoire. Nous nous affranchirons ainsi des étapes de mise au point qui auraient nécessité l’utilisation d’un plus grand nombre d’animaux. Le nombre d’animaux se base sur l’organisation de cet enseignement. Quatre tests comportementaux sont utilisés, et quatre groupes d’étudiants sont formés par an. Chaque groupe d’étudiant pourra effectuer les quatre tests comportements avec des animaux différents (une souris contrôle et une souris psychotrope par groupe et par test). Nous avons donc évalué le nombre d’animaux nécessaires à 32 souris par an (soit 160 souris pour la totalité du projet - 5 ans). Les tissus prélevés seront utilisés pour un autre enseignement.
Raffinement
A leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés à quatre par cage en conditions normales (température et humidité contrôlées, cages ventilées) avec un enrichissement dans la cage fourni par l’animalerie (papier de nidification pour assouvir leur besoin naturel de se cacher) et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation de 10 jours minimum. Durant les travaux pratiques, afin de réduire le stress des animaux, ceux-ci seront hébergés dans une salle de classe sans passage d’étudiants ou de personnel et mitoyenne à celle des étudiants. Pour réduire la douleur, la souffrance et/ou l’angoisse des animaux, les injections intrapéritonéales seront réalisées par un enseignant compétent pour réaliser ces gestes de manière sûre, rapide et efficace. Les psychotropes seront utilisés à faible dose, c'est à dire à la dose minimale pour induire un effet comportemental, et ont des effets à court termes (30 minutes à 1h). Les animaux sont gardés au plus 8h après l'injection intrapéritonéale. Les tests comportementaux réalisés ne nécessitent pas d’habituation excepté le test de l’activité locomotrice où les animaux seront habitués aux cages 30 minutes avant le début des mesures d’activité. Le suivi du bien-être sera effectué selon la grille de suivi avec des points limites stricts et spécifiques pour chaque individu tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris est l’animal le plus utilisé pour l’étude de l'action comportementale de psychotropes dans les modèles animaux car elles ont des réponses aux psychotropes qui sont similaires à celles de l’homme. Dans la mesure du possible, des animaux de réforme seront utilisés. Ces souris sont des animaux adultes âgés de 8 à 35 semaines.
Rôle du récepteur CB1 astrocytaire du Noyau Accumbens dans la formation de la mémoire
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Opérées au cerveau, elles reçoivent une injection intrapéritonéale par jour pendant 20 jours, subissent un test comportemental, puis sont tuées pour l'électrophysiologie. Le projet étudie l'effet du cannabis sur la mémoire à l'adolescence, les souris étant utilisées à 28 jours pour mimer cette période. Le porteur affirme que ces circuits neuronaux ne peuvent être étudiés ni par simulation numérique ni chez des invertébrés.
Objectifs
Le noyau accumbens (NAc) est une région du cerveau impliquée dans la récompense et l'une des principales cibles des drogues illicites. L'hippocampe, une région du cerveau impliquée dans la formation de la mémoire, envoie des informations au NAc. Certaines drogues illicites, comme le cannabis, modifient les connexions neuronales entre l'hippocampe et le NAc, entraînant des troubles de l'apprentissage, mais on ne sait pas comment ces connexions sont régulées et modifiées après la consommation de cannabis. Il est important de noter que la consommation de cannabis commence généralement à l'adolescence, une période où le cerveau subit de nombreux changements. Il est donc important de comprendre comment la consommation de cannabis pendant l'adolescence influe sur la mémoire. Ce projet étudiera ces questions en se concentrant sur un candidat potentiel pour la régulation de ces connexions neuronales : les récepteurs CB1 astrogliaux. Le récepteur CB1 est le principal récepteur cérébral des effets du cannabis et on sait qu'il est exprimé dans les astrocytes, les principales cellules du cerveau. Notre nouvelle hypothèse est que l'activation des récepteurs CB1 dans les astrocytes pendant la consommation de cannabis entraîne des changements dans les connexions hippocampe-NAc et des déficits de la mémoire. En outre, nous étudierons ces effets sur des souris adolescentes, de sorte que notre étude fournira des informations sur les effets néfastes de la consommation de cannabis sur la mémoire des adolescents.
Bénéfices attendus
La consommation de cannabis à l'adolescence est en constante augmentation, mais ses effets nocifs à cet âge ne sont pas bien compris. Il est bien connu que la consommation de cannabis entraîne des déficits de la mémoire, mais les mécanismes neurobiologiques sous-jacents sont inconnus. Le récepteur CB1 étant la cible endogène des molécules psychoactives du cannabis, comprendre comment les récepteurs CB1 des astrocytes (les principales cellules du cerveau) régulent les connexions hippocampe-NAc (impliquées dans la mémoire) fera progresser nos connaissances sur ces processus. Par conséquent, ce projet nous aidera à mieux comprendre les mécanismes par lesquels le cannabis modifie ce circuit neuronal, altérant ainsi la mémoire et, de cette manière, visant à découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement des effets nocifs de la consommation de cannabis.
Procédures
Tous les animaux seront opérés (durée de l'opération 90 min + 4 jours de suivi postopératoire). Une fois rétablis, les animaux recevront une injection intrapéritonéale (15 sec) par jour pendant une période de 20 jours consécutifs. Le test comportemental sera réalisé pendant 4 jours consécutifs (1h/jour maximum).
Impact sur les animaux
L'opération ne présente pas de risques majeurs et la douleur associée sera contrôlée par une anesthésie et des analgésiques adéquats. Si ces mesures sont prises correctement, il n'y a pas de signes de douleur après l'opération ou pendant la convalescence. Le taux d'apparition de signes d'infection de la plaie après ce type d'opération est très faible. Les traitements médicamenteux et les injections IP sont bien contrôlés en laboratoire et ne provoquent pas d'inconfort pour l'animal. De plus, les produits utilisés (et leurs doses) sont bien tolérés par les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour être utilisés en électrophysiologie.
Remplacement
A ce jour, notre connaissance de l'organisation des circuits neuronaux chez les mammifères, y compris l'homme, ainsi que leur plasticité, ne nous permet pas de concevoir et de réaliser des simulations numériques fiables pour étudier les changements qui se produisent. En outre, l'utilisation d'invertébrés, dont le système nerveux est complètement différent, serait inappropriée. Dans ce contexte, le recours à des expériences sur les mammifères reste nécessaire.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans chacun des groupes expérimentaux ne doit pas dépasser 15 animaux, c'estàdire le nombre minimum d'échantillons permettant l'application des tests statistiques classiques dans le domaine et également décrits dans la littérature scientifique sur le sujet. Les chiffres attendus garantissent une bonne interprétation des résultats. Toutefois, si l'expérience montre que les échantillons peuvent être réduits, ils le seront en conséquence.
Raffinement
Les animaux sont logés dans des cages collectives avant et après la manipulation. Les souris sont hébergées avec du matériel de nidification en coton dans des conditions optimales de température, d'humidité et de lumière. Les souris sont observées quotidiennement par du personnel qualifié ainsi que par des expérimentateurs formés conformément à la réglementation en vigueur, afin que des mesures d'analgésie et de bien-être soient prises immédiatement si nécessaire. L'établissement des points limites est basé sur une évaluation de l'état général et du comportement des animaux, comme expliqué dans la procédure. Toutes les procédures chirurgicales, tant préopératoires que postopératoires, comprennent également l'utilisation d'analgésiques pour la gestion de la douleur et doivent être effectuées par des expérimentateurs formés à à la chirurgie des rongeurs, conformément à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
À ce jour, l'étendue des connaissances concernant l'organisation des circuits neuronaux conservés chez les mammifères, y compris l'homme, et surtout leur plasticité, ne permet pas de concevoir et de mettre en oeuvre des simulations numériques fiables permettant d'étudier les changements qui se produisent. De plus, l'utilisation d'invertébrés dont le système nerveux est complètement différent serait inappropriée. Dans ce contexte, l'expérimentation animale reste nécessaire. La souris est le modèle idéal pour ces trois raisons 1) Possibilité d'étudier des mutants pour une protéine donnée (dans ce cas le récepteur CB1), 2) Reproductibilité et comparabilité avec d'autres résultats obtenus dans le laboratoire et la communauté scientifique au sens large. 3) Les installations sont équipées pour les études sur les rongeurs. Les animaux seront utilisés à l’âge de 28 jours, car nous avons l'intention d'étudier les effets du cannabis pendant l'adolescence. En outre, une fois que toutes les procédures expérimentales in vivo (chirurgie, traitement pharmacologique et tests comportementaux) seront terminés, les animaux seront sacrifiés et utilisés pour l'électrophysiologie in vitro. En raison de la difficulté d'effectuer des enregistrements électrophysiologiques sur des souris adultes, le protocole que nous avons établi permettra d'effectuer des enregistrements électrophysiologiques après que toutes les procédures auront été achevées sur des souris raisonnablement jeunes.
Persistance anormale des neurones transitoires du cortex dans les épilepsies neurodéveloppementales dans un modèle murin.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
696 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes subissent une chirurgie sous anesthésie pour modifier l'expression d'un gène dans le cerveau de leurs embryons, les mères étant tuées après le sevrage et les petits à l'âge adulte pour prélever le cerveau. Le projet cherche à comprendre la survie anormale de neurones transitoires dans certaines épilepsies, les retombées thérapeutiques restant hypothétiques. Le porteur affirme que la complexité du cerveau ne peut être reproduite dans aucun modèle in vitro.
Objectifs
Les troubles neurodéveloppementaux impliquent un dysfonctionnement cérébral résultant d'une altération de l'assemblage du cerveau au cours du développement embryonnaire. Ils comprennent l'autisme, le trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité, la déficience intellectuelle, l'infirmité motrice cérébrale et diverses formes d'épilepsie. On estime que jusqu'à quinze pourcents des enfants des pays développés peuvent souffrir de troubles neurodéveloppementaux, dont certains symptômes durent toute la vie. Il est donc extrêmement important de comprendre les déficits impliqués dans ces troubles pour trouver des stratégies thérapeutiques permettant de guérir ces patients. Divers mécanismes peuvent être impliqués dans le développement anormal du cerveau, notamment la génération de neurones, leur migration vers leur destination finale et leurs connexions adéquates. En outre, une forme de mort cellulaire programmée apparaît comme un nouveau mécanisme, encore peu étudié, du bon développement du cerveau. Ainsi, certains n'apparaissent que de manière transitoire au cours du développement du cerveau, où ils participent à la construction des circuits neuronaux, et sont programmés pour mourir à la fin de la maturation cérébrale. Une survie aberrante de ces neurones a été constatée chez des patients atteints de troubles neurodéveloppementaux associés à l'épilepsie. De plus, nos travaux récents révèlent que le fait de forcer certains de ces neurones à survivre après la naissance perturbe le câblage du cerveau, ce qui entraîne une activité cérébrale aberrante et des crises d'épilepsie. Notre projet vise à étudier comment la survie aberrante des neurones transitoires chez la souris et l'homme conduit à une activité cérébrale altérée dans les troubles du développement neurologique. Au cours de ce projet, nous identifierons certains mécanismes clés de la "mort cellulaire programmée" au cours du développement du cerveau et évaluerons son rôle dans certains troubles du développement neurologique associés à l'épilepsie, ouvrant ainsi la voie à l'identification de nouvelles cibles ou stratégies d'intervention thérapeutique dans ces troubles.
Bénéfices attendus
La survie anormale des neurones transitoires est une caractéristique des troubles du développement cortical associés notamment à des formes d’épilepsies focales sévères. Comprendre les déterminants cellulaires qui contrôlent le destin de ces cellules permettra de mieux comprendre leur survie anormale dans la pathologie et de concevoir des stratégies visant à y remédier. Une meilleure connaissance de l’intégration de de ces cellules dans les réseaux corticaux et de leur impact sur l’activité corticale permettra à la fois de mieux comprendre comment leur survie anormale promeut l’émergence d’activités pathologiques, et ainsi révèlera de nouvelles cibles à visée thérapeutique dans les affections neurologiques impliquant une survie anormale des neurones transitoires.
Procédures
Un groupe de souris gestantes sera soumis à une courte chirurgie sous anesthésie et analgésie (45 min) pour induire l’expression d’un gène spécifique dans le cerveau de leurs embryons. Une fois les petits nés un antibiotique leur sera administré via la lactation (antibiotique placé en continu dans l’eau de boisson de la mère) afin de permettre l’expression de ce gène. Les mères seront euthanasiées après le sevrage des petits et les petits seront euthanasiés à l’âge adulte par une procédure adaptée. Un autre groupe de souris gestantes sera aussi soumis à une courte chirurgie (45 min) sous anesthésie et analgésie pour induire l’expression d’un virus non pathogène dans le cerveau de leurs embryons. Une fois ces embryons adultes, ils seront eux-mêmes soumis à une chirurgie d’une heure sous anesthésie et analgésie pour induire l’expression d’un second virus non pathogène dans leur cerveau. Les mères seront euthanasiées après le sevrage des petits et les petits seront euthanasiés à l’âge adulte par une procédure adaptée.
Impact sur les animaux
La contention peut provoquer un stress chez l’animal. Les étapes d’anesthésie peuvent provoquer une détresse respiratoire, et une perte de chaleur de l’animal. Les actes chirurgicaux peuvent entrainer une souffrance et risque d'infection de la cicatrice. Les administrations d'antidouleur/anesthésiques peuvent entrainer une douleur et un stress de courte durée associée à la piqure de l’aiguille.
Devenir
Les animaux seront mis en oeuvre dans des expériences in vitro ou des marrquages histologiques, nécessitant un prélèvement du cerveau. Ils seront donc nécessairement euthanasiés en fin d'experimentation et ne pourront être réutilisés.
Remplacement
Les études menées dans ce projet portent sur le développement du cerveau et les connections entre neurones dans le cerveau adulte. Ainsi, les questions scientifiques que nous nous posons ne peuvent être étudiées sur des cerveaux intacts, prélevés sur des souris au stade embryonnaire ou adulte, et ne peuvent être reproduites dans des systèmes autres que celui du mammifère en développement/adulte. En effet, nous disposons d’outils génétiques puissants chez la souris nous permettant de spécifiquement cibler les neurones d’intérêt ce qui en fait un modèle de choix. De plus, la complexité anatomique du cerveau et des réseaux neuronaux qui s’y établissent ne peuvent être mimés dans aucun modèle in vitro.
Réduction
Les expériences de chirurgie antérieures de nos collaborateurs sur ce type d’étude et de modèle animal indique qu’un échantillon de 6 animaux par condition pour une expérience donnée est suffisant pour mettre en évidence une différence mesurable et significative entre les conditions. A l’aide de ces calculs, nous estimons devoir utiliser 696 animaux dans le cadre de ce projet. Les effectifs ont été confirmés par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans un environnement avec enrichissement (sizzle, cabane en plastique) avec eau et nourriture à volonté. Les animaux seront regroupés en groupe sociaux avant la gestation (pour la mère) et après le sevrage (pour ses petits). Entre ces deux temps, la mère disposera d’une cage seule afin de minimiser le stress lors de la gestation et d’une cage seule avec ses petits avant le sevrage. Sauf si cela n’est pas approprié, toutes les procédures expérimentales du projet sont pratiquées sous anesthésie générale ou locale en recourant à des analgésiques. Les administrations seront effectués conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Après les chirurgies, les souris seront laissées seules pour une période de convalescence de 24 heures avant d’être remises en groupes sociaux. Après les chirurgies, une litière utilisée spécifique pour les animaux opérés permet de diminuer les risques d'infection de la cicatrice. Lors des actes chirurgicaux, les souris sont placées sur une plaque chauffante, anesthésiée et un gel ophtalmique est également utilisé afin d’éviter le dessèchement des yeux. Après l'opération, la surveillance des animaux est quotidienne afin de détecter des signes de souffrance. Une grille d'évaluation des animaux est mise en place, en cas d’atteinte d’un ou de plusieurs points limites, des mesures appropriées seront mises en place.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix afin d’étudier le développement du cerveau ainsi que les connexions neuronales chez l’adulte, à la fois car c’est un modèle présentant un développement très bien caractérisé et stéréotypé mais surtout en raison des similarités du développement du système nerveux entre la souris et l’Homme. De plus, l’organisation de notre structure d’intérêt du cerveau est très similaire chez la souris et l’homme (organisation en couches, morphologie…). Les femelles gestantes sont des adultes. L'expérimentation est menée sur des souris du stade embryonnaire (E11.5-E12.5) jusqu’à l’âge adulte. En effet, les chirurgies concernant l’injection de gène/virus chez l’embryon doit se faire chez l’embryon lors de la neurogenèse de nos neurones d’intérêts et l’analyse de la survie neuronale et des circuits neuronaux doit se faire chez l’adulte car nous nous intéressons aux propriétés du cerveau de la souris adulte.
Contrôle d’activité des vaccins antirabiques inactivés à usage vétérinaire
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
3 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une injection de vaccin antirabique, puis une prise de sang par ponction cardiaque terminale sous anesthésie, dans le cadre du contrôle libératoire de lots de vaccins vétérinaires. Le porteur indique suivre la monographie 0451 de la Pharmacopée européenne, qui impose ce test sérologique sur souris. Il affirme qu'il n'existe pas encore de test in vitro permettant de s'affranchir de l'expérimentation animale pour ce contrôle.
Objectifs
Le projet vise à déterminer l'activité des vaccins inactivés antirabiques à usage vétérinaire. Ces tests s'inscrivent dans un cadre libératoire afin de permettre ou non la mise sur le marché des vaccins testés et suivent les recommandations techniques de la monographie de la Pharmacopée Européenne 0451 dédiée à ces vaccins. Le test d'activité permet ainsi de déterminer si un vaccin possède une activité supérieure (vaccin conforme) ou non (vaccin non conforme) à un seuil requis. Ainsi les vaccins inactivés antirabiques à un usage vétérinaire doivent-ils démontrer une activité supérieure à 1 Unité Internationale par dose.
Bénéfices attendus
Le projet contribue à assurer que les lots de vaccins inactivés antirabiques à usage vétérinaire mis sur le marché en France, ou dans l'Union Européenne, ont une activité conforme à la réglementation et sont efficaces.
Procédures
Vaccination antirabique sur animaux vigiles par injection intra-péritonéale (durée = 5 secondes) Anesthésie par injection intra-péritonéale (durée = 5 secondes) Prise de sang intracardiaque (durée 2 minutes)
Impact sur les animaux
Hormis la phase de vaccination, et la ponction cardiaque sous anesthésie générale, aucun nuisance ou effets indésirables ne sont attendus.
Devenir
tous les animaux sont mis à mort pour prise de sang terminale
Remplacement
Les textes réglementaires pour le contrôle d'activité des vaccins inactivés à usage vétérinaire font appel à des méthodes ne s'affranchissant pas encore de l'expérimentation animale (absence de test in-vitro).
Réduction
La monographie 0451 propose encore deux types de test : tests d'épreuve virale (souris vaccinées puis infectées avec le virus de la rage) et le Test Sérologique d'Activité (TSA). Le TSA permet une réduction significative du nombre d'animaux utilisés en comparaison avec le test d'épreuve virale (20 souris au lieu de 120 pour un vaccin à tester). Pour le TSA, cette même monographie impose l'utilisation de 8 souris minimum en s'appuyant sur une étude collaborative évaluant la performance inter-laboratoire du TSA. Cette étude conclut que des groupes de 8-10 individus permettent d'obtenir des résultats satisfaisants (en fonction des vaccins testés) avec un pouvoir discriminant suffisant du test statistique utilisé. Au regard de la variété des vaccins contrôlés au laboratoire (différents fabricants, différents vaccins, différents lots) le nombre de souris utilisées a ainsi été fixé à 10 par groupe afin d'optimiser la probabilité d'obtenir un résultat conforme pour l'ensemble des vaccins.
Raffinement
Les souris seront hébergées en cage de 10 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Aucun signe clinique n'est attendu dans la mesure où les animaux seront uniquement vaccinés. Une anesthésie profonde est réalisée préalablement à la prise de sang intracardiaque.
Choix des espèces
La souris est une espèce très largement utilisée pour les expérimentations dans le domaine de la rage. Par ailleurs, la monographie 0451 de la Pharmacopée Européenne requiert de conduire le contrôle d'activité par TSA sur ce modèle animal. Les souris doivent avoir un poids compris entre 18 et 20 grammes lors de l’administration du vaccin antirabique conformément aux recommandations de la monographie 0451.
Adaptations cognitives à des changements d’intensité gravitaire : aspects comportementaux et corrélats cérébraux chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont exposées à des périodes d'hypergravité en centrifugeuse, qui provoquent stress, baisse d'activité et perte de poids les premiers jours, puis soumises à une série de tests comportementaux, boîte noir et blanc, reconnaissance d'objet, labyrinthe en Y et piscine de nage. Elles sont ensuite mises à mort pour prélever le cerveau. Le porteur relie le projet aux troubles cognitifs des astronautes et affirme que l'effet de la gravité sur un organisme entier ne peut être modélisé in vitro ou in silico.
Objectifs
Lors des voyages spatiaux, les astronautes sont soumis à des modifications de gravité qui compromettent leurs performances cognitives, et qui représentent encore l’un des principaux écueils concernant les vols de longue durée. Ce projet consiste à comprendre les mécanismes cérébraux, en particulier hippocampiques, induisant ces perturbations provoquées par des changements de gravité. En effet, si le système vestibulaire est le système sensoriel initialement impliqué dans le mal de l’espace, l’hippocampe, structure centrale auquel il est étroitement connecté, représente une cible potentielle de choix. Notre hypothèse est qu’une partie des troubles cognitifs des astronautes seraient liés à des modifications de la plasticité fonctionnelle des réseaux neuronaux hippocampiques, propriété reconnue comme support biologique des processus mnésiques.
Bénéfices attendus
Les données qui seront recueillies grâce à ce projet apporteront des informations essentielles sur le rôle de la gravité dans le fonctionnement de l’hippocampe et des structures associées. En effet, on sait que le système vestibulaire, qui est l’organe sensoriel sensible à la gravité est indirectement connecté à l’hippocampe et participe ainsi non seulement à l’orientation dans l’espace mais aussi à la mémoire spatiale et aux autres fonctions contrôlées par l’hippocampe. Comprendre comment la gravité modifie le fonctionnement et la plasticité de l’hippocampe, et indirectement comment elle affecte les fonctions cognitives servira de base pour trouver des contre-mesures pour aider les astronautes à éviter la désorientation et l’altération des fonctions cognitives qu’ils subissent lors de changements de gravité au cours des vols spatiaux. En utilisant différentes durées d’exposition à l’hypergravité, nous cherchons à évaluer à la fois les adaptations qui s’opèrent dans les premiers jours mais aussi sur le plus long terme et comment s’effectue la réadaptation à 1G post-exposition à l’hypergravité.
Procédures
Les animaux seront exposés à une période d’hypergravité . Ensuite, 96 animaux seront mis à mort dès la sortie de la centrifugeuse pour permettre des prélèvements de tissus (expositions de 24h, 48h, 15j). Les autres seront soumis à des tests comportementaux. Les animaux effectuant des tests comportementaux seront divisés en 2 lots avec des protocoles de comportement différents (exposition à 24h, 15 j ou 30 j d’hypergravité). Pour le premier lot, le premier jour après la sortie de la centrifugeuse, les souris feront un test de la boite noire et blanche (10 min par souris). Ce test vise à évaluer l’anxiété des souris. Le deuxième jours le test de reconnaissance de place d’objet sera utilisé (test qui permet d’évaluer la mémoire spatiale et de reconnaissance à long terme) (2 sessions de 10 min à 4h d’intervalle par souris). Le 3ème jour la sociabilité et la reconnaissance sociale des souris sera évaluée grâce à un dispositif comportemental (2 sessions de 10 min par souris). Le 4ème jour les souris effectueront la première session d’un test d’évitement passif, la seconde partie du test sera effectuée une semaine plus tard (entre 1 et 5 min par souris)(mémoire émotionnelle). Après ces différents tests, soit 2 semaines après la sortie de la centrifugeuse les souris seront mises à mort pour permettre des prélèvements de structures et des enregistrements électrophysiologiques. Pour le lot 2, le jour de la sortie de la centrifugeuse les animaux effectueront le test d’enfouissement de billes (évaluation de l’anxiété,20 min par souris). Le jour 2, les souris effectueront un test d’alternance spontanée dans un labyrinthe en Y (mémoire de travail, 5min par souris). Le 3ème jour les souris commenceront un protocole en piscine de Morris. Ce test, réparti sur 5 jours donnera des indications sur la mémoire spatiale et l’apprentissage (4x4 essais de 1min max par jour). Une semaine après la sortie de la centrifugeuse les souris seront mises à mort pour permettre des prélèvements de structure et des enregistrements électrophysiologiques. Ces études vont nous permettre d’évaluer si les modifications sont concomitantes au niveau comportemental (mémoire) et au niveau cérébral (propriétés électrophysiologiques de l’hippocampe).
Impact sur les animaux
La mise en hypergravité des animaux induit une sensation d’alourdissement qui provoque une augmentation du niveau du stress chez le rongeur, lié à la perturbation de perception de la gravité, et à la difficulté initiale à se déplacer. Par conséquent, et comme cela a été montré dans la littérature, les animaux vont présenter une faible activité motrice pendant une période de quelques heures avant de s’habituer au nouveau référentiel gravitataire et reprendre une activité normale. Une baisse de la température corporelle due à l’inactivité des animaux se produira lors des 3 premiers jours d’exposition. De nombreuses études ont aussi montré une diminution de la masse corporelle les premiers jours de centrifugation. Cette perte de poids est due à une hypophagie médiée par une réaction au stress vestibulaire induit par la centrifugation, au bout de 3 à 4 jours les animaux recommenceront à s’alimenter normalement et reprendront du poids.
Devenir
Les animaux de l’étude seront mis à mort à la fin de la procédure (soit 300 souris) pour la réalisation d'analyses post-mortem.
Remplacement
Des études in vitro ou in silico ne permettent pas de mettre en évidence l’impact de l’hypergravité sur un organisme entier. En effet, la gravité exerce des effets sur l’intégralité de l’organisme (systèmes sensoriels, système musculosquelettique, viscères etc.), et les effets de ses modifications et de leurs interactions ne peuvent, à l’heure actuelle, pas être modélisés autrement que sur un organisme dans son intégralité. Par ailleurs, étant donné que nous effectuons des tests comportementaux, nous avons besoin des animaux vivants. Pour les enregistrements électrophysiologiques nous avons besoin de tranches de cerveaux d’organismes ayant été exposés à une hypergravité, qui ne sont pas encore modélisables in vitro ou in silico. Nous avons choisi le modèle souris afin de pouvoir utiliser les données de la littérature sur ce même modèle, car il est de petite taille et peut être maintenu en groupes sociaux dans des cages standards placées dans les nacelles de la centrifugeuse. De plus, le modèle souris est un mammifère suffisamment proche de l’homme pour pouvoir transférer les données obtenues entre ces deux espèces.
Réduction
Tous les animaux utilisés pour les études comportementales seront utilisés pour les études post-mortem ce qui permet de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés. Nous avons défini le nombre d’animaux dans chaque groupe à n=12 en nous basant sur la littérature disponible sur le sujet et sur les travaux du laboratoire utilisant les mêmes méthodes. En effet, un calcul d’effectif sur le site biostatgv.sentiweb.fr nous a permis d’aboutir à ce nombre sur la base de données précédentes acquises au laboratoire. Dans une optique de réduire le nombre d’animaux nous avons décidé de n’utiliser qu’un seul groupe d’animaux témoins et non pas un groupe témoins pour chaque temps d’exposition à l’hypergravité. Aussi, les animaux serviront en plus de la récupération de leur cerveau à des prélèvements sanguins afin d’en réduire leur nombre.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux stables tout au long de l’expérimentation. La stabilité des groupes permettra de réduire une éventuelle agressivité. Une semaine de manipulation des animaux sera réalisée avant les expérimentations afin de réduire le stress lié à la manipulation. Pendant cette semaine les animaux des groupes utilisés pour l’étude comportementale seront aussi habitués à être transportés dans un tunnel en polycarbonate rouge. Le tunnel sera placé à demeure dans la cage puis la souris sera encouragée à entrer dans le tunnel qui sera soulevé afin de faire ensuite délicatement glisser la souris dans la main. Cette méthode permet de ne pas soulever les souris par la queue et enlève par conséquent un facteur important d’anxiété. Lors des tests comportementaux les souris seront placées dans la pièce expérimentale 30 minutes avant le début des tests afin de leur permettre de s’habituer à ce nouvel environnement. De la nourriture humidifiée sur le sol ainsi que de la gélatine seront mis dans les cages pour permettre aux animaux de se nourrir et de s’hydrater facilement au début de l’exposition à l’hypergravité (il en sera de même pour les animaux témoins). Leur environnement est enrichi par des frisures de carton et un igloo en papier mâché. Les animaux seront surveillés par un système vidéo dans la centrifugeuse. De plus, à chaque arrêt de la centrifugeuse un responsable des animaux vérifiera quotidiennement leur état de santé et particulièrement d’éventuelles variations de poids, leur apparence physique externe (poils hérissés, blessures…) ou des changements de comportement (attitude de prostration, animal ne répondant plus à son environnement ou réagissant de manière inhabituelle à l’expérimentateur, réduction importante de l’activité motrice…). Un animal présentant un tel état de mal-être ou de souffrance sera immédiatement exclu de l’étude et une discussion sera entreprise avec des membres de la SBEA concernant son éventuelle euthanasie (cf grille de points limites).
Choix des espèces
Les données bibliographiques les plus récentes sur ce sujet ont portés sur le modèle souris, il parait donc judicieux de poursuivre avec cette espèce pour pouvoir confronter nos résultats et apporter de nouvelles données. Nous avons également choisi le modèle souris car il est de petite taille, peut être maintenu en groupes sociaux dans des cages standards placées dans les nacelles de la centrifugeuse et supporte bien une modification de la gravité jusqu’à 2G. Nous avons également choisi d’utiliser des souris C57BL6 car leur génome est connu et que des modifications de leur génome est possible et pourrait nous être utile par la suite (OGM sans otoconies par exemple). C’est aussi une souche qui est beaucoup étudiée au laboratoire et sur laquelle nous avons donc une importante base de données. Nous utilisons des souris adultes entre 3 et 5 mois car pour étudier la plasticité synaptique hippocampique, nous souhaitons que la croissance et le développement cérébral soient atteints. De plus, les astronautes sont toujours adultes, nos données seront donc plus facilement transposables à l’humain.
Production d’anticorps anti-Klebsiella pneumoniae chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent deux à trois injections d'un candidat vaccin contre Klebsiella pneumoniae, deux à trois prélèvements de sang par section d'une partie de la queue au scalpel sous anesthésie, puis une ponction cardiaque terminale. Le porteur indique tester différents protocoles d'immunisation pour comparer leur efficacité, les retombées pour des patients étant renvoyées au conditionnel et au long terme. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'est pas encore possible de se passer du modèle animal pour produire des anticorps.
Objectifs
S’appuyant sur les données communiquées par 87 pays en 2020, un nouveau rapport de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) met en évidence des niveaux élevés de résistance des bactéries aux antibiotiques (supérieurs à 50 %), en particulier chez des bactéries fréquemment retrouvées en milieu hospitalier, comme Klebsiella pneumoniae et Acinetobacter baumannii, responsables de septicémie (infection généralisée). Le traitement de ces infections requiert obligatoirement l’utilisation d’antibiotiques de dernière ligne, tels que les carbapénèmes. Cependant, 8% (jusqu’à 50% dans certains pays) des souches de Klebsiella pneumoniae responsables d’infections sanguines sont résistantes à ces mêmes carbapénèmes, ce qui augmente notoirement le risque de décès imputables à ces infections. D’autres alternatives, en particulier vaccinales, sont actuellement à l’étude. Un candidat vaccin a déjà montré une protection significative dans un modèle de septicémie à Klebsiella pneumoniae chez la souris. Une précédente étude a également testé la production d’anticorps chez le lapin en réponse à l’administration de ce candidat vaccin. L’objectif du présent projet est de poursuivre l’étude de ce vaccin chez la souris en testant différents protocoles d’immunisation et en comparant leur efficacité et également d’analyser la spécificité du vaccin.
Bénéfices attendus
Après la mise en évidence de l’efficacité du candidat vaccin chez la souris, et de sa capacité à entrainer la production d’anticorps chez la lapine ce projet vise à déterminer le meilleur protocole d’administration et à évaluer la variabilité de réponse à son administration ainsi que sa spécificité. A terme, l’idée est de pouvoir favoriser la vaccination de populations à risque, en l’absence de traitement antibiotiques efficaces.
Procédures
Les animaux vont être soumis à différentes interventions : - 2 à 3 administrations du candidat vaccin par voie intramusculaire à J0, J21 +/- J42 (une administration correspond à une injection par cuisse) sur animal vigile _ 3 secondes par injection - 2 à 3 prélèvements sanguins à la queue à J0, J7 +/- J28 par section d’une partie de la queue au scalpel après anesthésie gazeuse _ 5 minutes dans la cage à induction pour l’anesthésie puis 10 secondes pour le prélèvement - 1 anesthésie générale par injection intrapéritonéale (3 secondes) directement suivie d’une ponction intracardiaque de sang (30 secondes) qui se terminera par une dislocation cervicale (3 secondes) pour assurer la mise à mort.
Impact sur les animaux
Les animaux vont être soumis à différents actes pouvant induire un stress ou une douleur légère : - Jusqu’à 3 administrations intramusculaires à J0, J21 +/- J42 (chaque administration correspond à 2 injections : cuisse droite + cuisse gauche) _ Le candidat vaccin ainsi que l’adjuvant ont déjà été testés chez la souris et le lapin et n’ont montré aucun signe de toxicité. - 2 à 3 prélèvements sanguins par section d’une petite portion de la queue à J0, J7 +/- J28 réalisés sous anesthésie gazeuse _ Prélèvements réalisés sous anesthésie et uniquement sur 10 souris par groupe. - 1 anesthésie générale par injection intra péritonéale (IP) directement suivi d’une ponction intracardiaque de sang qui se terminera par une dislocation cervicale pour assurer la mise à mort. _ La ponction intracardiaque étant réalisée sous anesthésie générale, elle ne sera associée à aucune douleur particulière.
Devenir
Les 100 animaux du projet seront mis à mort à l’issue des 28 ou 49 jours d’expérience ou plus précocement s’ils montrent des signes de souffrance.
Remplacement
La production d’anticorps est un mécanisme complexe basé sur l’interaction entre plusieurs types de cellules immunitaires. La première étape indispensable à cette production est l’immunisation chez l’animal. Il n’est pas encore possible aujourd’hui de se passer du modèle animal pour la production d’anticorps.
Réduction
Le nombre d’animaux de cette étude a été déterminé en fonction de la quantité de sérum souhaité en fin d’expérience. Un volume correspondant au prélèvement de 20 souris sera nécessaire afin de réaliser des expériences in vitro de l’activité bactéricide sur plusieurs souche de K.pneumoniae. L’efficacité de l’immunisation sera analysée après 2 et 3 administrations ce qui impose un nombre de 40 animaux pour les groupes recevant le vaccin ou les cellules porteuses. En revanche, pour le groupe témoin (adjuvant) pour qui aucune production d’anticorps spécifique à K.pneumoniae n’est attendue, l’analyse du sérum après 3 injections uniquement sera suffisante et permettra de réduire l’effectif de ce groupe à 20 animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement adapté et enrichi (jouets). Ils seront suivis 2 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude. Un suivi accru sera réalisé durant les 6h suivant les administrations du candidat vaccin et la fréquence de surveillance sera augmentée en cas d’observation de signes cliniques anormaux. L’administration du candidat vaccin n’est pas censée entrainer d’effet indésirable. Cependant des critères d’interruption de l’étude, supportés par une grille de score de douleur, ont été mis en place dans le cas où un animal montrerait des signes de souffrance. Également, les prélèvements sanguins à la queue ont été limités à seulement une partie des animaux de chaque groupe.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris, proche de celui de l’homme, en fait un modèle de choix pour les études d’immunisation. Également, la suite du projet impliquera de tester ce vaccin dans un contexte d’infection pulmonaire à K.pneumoniae qui est un modèle infectieux que notre laboratoire a déjà développé chez la souris. Souris de 6 à 8 semaine de façon à avoir une maturité immunitaire suffisante, capable de produire une réponse IgG.
Réalisation des travaux pratiques de la « Formation spécifiques destinées aux personnes appliquant des procédures expérimentales sur rongeurs et lagomorphes ».
- Formation professionnelle
Rats : 75
675 souris et 75 rats vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Lors d'une séance de travaux pratiques de deux heures, des stagiaires s'entraînent au gavage, aux injections et au prélèvement de sang à la veine mandibulaire, chaque animal subissant au plus une administration et une prise de sang. Le porteur justifie la mise à mort en indiquant qu'il s'agit d'animaux de surplus d'élevage destinés à être éliminés. Sur le remplacement, il décrit des mannequins, des planches et des cadavres pour les gestes de base, mais affirme la nécessité d'animaux vivants dès que la contention est maîtrisée.
Objectifs
Conformément à la réglementation, les personnes chargées de réaliser les protocoles scientifiques et d'appliquer les procédures expérimentales sur les animaux doivent suivre, dans l'année suivant leur prise de poste, une formation spécifique. Cette formation vise à sensibiliser les personnels impliqués afin de minimiser les contraintes imposées aux animaux lors des procédures expérimentales. Ce projet s'inscrit dans le cadre de la formation réglementaire et qualification du personnel utilisant des animaux à des fins scientifiques: Arrêté du 1er février 2013 relatif à l'acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d'animaux utilisés à des fins scientifiques. Son objectif est la réalisation d'une séance de travaux pratiques sur animaux, lors de chaque session de formation réglementaire en expérimentation animale destinées aux personnes appliquant les procédures expérimentales sur animaux. L'organisme de formation spécialisé dans le domaine de l'animal de laboratoire, dispense chaque année des sessions de cette formation d'une durée totale de 45h (volume horaire réglementaire), intégrant des cours théoriques (38h), des travaux dirigés (5h) et des travaux pratiques (2h). Ces travaux pratiques seront réalisés sur souris et/ou rats, espèces les plus utilisées en recherche scientifique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont le bon niveau de formation des personnels travaillant au quotidien sur l'animal de laboratoire, le respect des dispositions réglementaires relatives aux compétences des personnels, ainsi que la diffusion d'une culture de bientraitance des animaux.
Procédures
Au cours de la séance de 2h de travaux pratiques, quelques techniques simples d'administration de substances (sérum physiologique) et de prélèvement sanguin peuvent être réalisées, selon le niveau de maîtrise des participants: ces gestes ne seront réalisés sur une animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maîtrisée par les stagiaires et validée par l'encadrant. Les gestes qui peuvent alors être appris sont: - le gavage par voie orale - l'injection intr-péritonéale - l'injection sous-cutanée - le prélèvements sanguin à la veine mandibulaire Chaque animal pourra faire l'objet au maximum d'une administration (gavage ou injection) et d'un prélèvement sanguin. Chaque geste dure 1 à 3 minutes). En cas d'échec lors d'une administration oud'un prélèvement, un second essai peut être autorisé par l'encadrant sur le même animal, mais pas au-delà. (Nombre de tentatives = 2 maximum) Au total, le durée maximale des procédures appliquées à chaque animal sera de 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles pour les animaux sont: - le stress lié à une préhension et contention d'un manipulateur non expérimenté, - la souffrance pouvant être liée à une administration de produit ou prise de sang incorrectement réalisées. La durée de ces effets est un maximum de 2h, durée de la séance de travaux pratiques. Si un animal présente des signes de stress ou de souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue et l'encadrant prendra la décision adéquate pour l'animal (mise à mort si nécessaire, voir points limites).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure car il s'agit d'animaux de surplus d'élevage destinés à être éliminés, indépendamment de la réalisation des travaux pratiques. Une fois euthanasiés, les cadavres peuvent être utilisés pour réaliser les gestes techniques n'ayant pas pu être pratiqués sur animal vigile, lorsque la contention n'est pas suffisament maitrisée.
Remplacement
Diverses méthodes ont été mises en oeuvre au cours de notre formation pour remplacer l'animal. Ainsi, les travaux dirigés d'anatomie sont exclusivement réalisés à l'aide de planches anatomiques et d'un puzzle 3D inerte. Les méthodes d'identification par pose de bague auriculaire et emporte-pièce sont enseignées des morceaux de carton. Un mannequin ou une peluche sont utilisés pour les démonstration de contention.
Réduction
Afin de réduire le nombre total d'animaux utilisés à des fins scientifiques, nous utilisons uniquement des animaux de surplus d'élevage, qu'il est prévu de mettre à mort dans la semaine, issus majoritairement soit de l'élevage de l'établissement d'acceuil, soit éventuellement d'un éleveur agrée. Nous réduisons également au maximum le nombre d'animaux utilisés pour chaque stagiaire. Néanmoins, afin de limiter le nombre de gestes appliqués à chaque animal (au maximum: contention, 1 administration, 1 prélèvement sanguin), 3 animaux par participant sont necessaires. Afin de limiter également le nombre de participants, nos formations ne sont dispensés qu'aux personnes ayant l'obligation réglementaire de la suivre du fait de leurs missions professionnelles.
Raffinement
En termes de raffinement, nous nous efforçons toujours de limiter au maximum le stress des animaux en commencant les travaux pratiques par une approche douce: en présentant simplement, un à un, leur main dans la cage des animaux, les stagiaires prennent tout le temps nécessaire pour maîtriser leur propre appréhension et habituer les animaux à leur présence. Une grande importance est donnée à l'observation des animaux, la detection et la prise en compte de tout signe de stress de l'animal afin de préserver son bien-être. Pour la contention, les différentes méthodes montrées sont parmi les moins stressantes pour l'animal, en utilisant par exemple pour les souris un tube de plexiplas transparent ou les 2 mains en "bol". Les notions d'entrainement des animaux , de bientraitance, de raffinement des techniques sont enseignées. Pour des raisons ethiques, les gestes techniques (administration et prélèement sanguin) ne sont réalisés sur animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maîtrisée par les stagiaires, avec validation de l'encadrant. Lorsque la contention n'est validée, les gestes sont uniquement appliqués sur cadavres. Aucune anesthésie n'est mise en oeuvre car l'objectif est une manipulation des animaux vigiles. Aucune analgésie n'est appliquée car les gestes sont peu invasifs et peu douloureux. Toute gêne ou douleur éventuelle doit pouvoir être observée et identifiée, dans le cadre de l'apprentissage, par le participant. Des points limites sont alors appliqués: si un animal présente des signes de souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue. Le nombre de gestes techniques appliqués à chaque animal est limité: chaque animal fait l'objet au maximum d'une administration (gavage ou injection) et d'un prélèvement sanguin. En cas d'échec lors d'une administration ou d'un prélèvement, un second essai peut être autorisé par l'encadrant sur le même animal, mais pas au delà. (Nombre de tentatives = 2 maximum) Enfin l'encadrant veille tout au long de la séance de travaux pratiques au respect de l'éthique et de la bientraitance des animaux, il sensibilise en continu les stagiaires au raffinement des techniques, au respect des points limites et peut prendre toute décision nécessaire pour mettre fin à une procédure.
Choix des espèces
La formation réglementaire dispensée comprend un module général (13h) et un module spécifique des rongeurs et lagomorphes (32h). Les animaux utilisés pour cette formation sont donc spécifiquement des rongeurs ou des lagomorphes. Les participants travaillant au quotidien sur rongeurs. Les animaux sont au stade adulte, à partir de 8 semaines ou au dela, car les gestes doivent etre appris sur un animal ayant une anatomie et une physiologie d'adulte.
Induction de tumeurs pulmonaires dans un modèle de souris mutantes K-RasG12D et implication de la protéine Atad2 (1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
20 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intra-trachéale de particules virales sous anesthésie pour induire des tumeurs pulmonaires, sont transférées entre deux établissements, puis suivies pour la détérioration liée au développement tumoral avant la mise à mort et le prélèvement des poumons. Cette version du projet ajoute un groupe de souris témoins pour renforcer les données. Le porteur étudie le rôle d'une protéine à bromodomaine dans le cancer du poumon et juge le modèle animal nécessaire, les cultures cellulaires restant selon lui trop éloignées de la physiologie.
Objectifs
La transformation maligne des cellules pourrait être considérée comme une série d'événements de reprogrammation cellulaire conduite par des facteurs de transcription oncogéniques et des voies de signalisation en amont. La plasticité et la dynamique de la chromatine sont des déterminants critiques dans le contrôle de la reprogrammation cellulaire. Une augmentation de la dynamique de la chromatine pourrait donc constituer une étape essentielle dans la conduite de l'oncogenèse et dans la génération de l'hétérogénéité des cellules tumorales, ce qui est indispensable pour la sélection des propriétés agressives, y compris la capacité des cellules à se disséminer et à acquérir une résistance aux traitements. L'apport et le dosage d'histones sont les régulateurs les plus connus de la dynamique de la chromatine. En facilitant la reprogrammation cellulaire, le sous-dosage des histones devrait également être crucial dans la transformation cellulaire et les métastases tumorales. L'objectif de ce projet est d'évaluer le rôle d'un facteur à bromodomaine, dans la transformation tumorale et plus particulièrement dans le développement du cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC). Cette modifcation du projet concerne l'addition d'un groupe de souris contrôles pour renforcer nos données.
Bénéfices attendus
Le gène étudié au cours des 15 dernières années a été largement décrit comme étant surexprimé dans tous les tissus cancéreux humains étudiés et présentant un facteur de mauvais pronostic. Après analyse des articles scientifiques sur ce gènee et le cancer, il s'avère que toutes les études ont été réalisées in vitro avec des modèles de lignées cellulaires de différents cancers ou in vivo en utilisant des modèles de xénogreffes. Ceci rend difficile de conclure sur le degré d’implication de ce gène dans l’initiation et la progression tumorales in vivo d’où la nécessité de développer des modèle (s) animaux de cancer impliquant directement cette protéine. Les expériences entreprises dans ce projet devraient nous permettre de démontrer si l’activité de la protéine d'intérêt est nécessaire pour la réponse du génome à des facteurs oncogéniques. Ce travail devrait permettre non seulement de découvrir un mécanisme moléculaire de base essentiel mais encore inconnu, mais constitue aussi une étape commune critique dans la transformation maligne.
Procédures
Les animaux recevront par voie intra-trachéale une injection unique et sous anesthésie de particules virales induisant la mutation désirée dans les poumons. Aucun prélèvement ni procédure chirurgicale n'est prévu durant cette période. La préparation des particules virales dure 30 minutes environ. La durée de l'anesthésie est de 5 minutes par souris. Une fois anesthéssiées, les souris recevront par voie intratrachéale une dose de particules virales. Cette étape dure 1 à 5 minutes par souris. À la fin de cette étape, les animaux seront placés pendant 10 à 15 minutes sur une plaquante chauffante dans un environnement calme afin de leur permettre de se réveiller.
Impact sur les animaux
Dans cette partie du projet, les souris recevront une injection unique de particules virales sous anesthésie générale. Elles seront hébergées dans un premier établissement utilisateur avant d'être transférées dans un second établissement où elles seront suivies et observées pour le développement tumoral. Une détérioration de l'état général des animaux lié au développement tumoral sera étudié.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort et les poumons prélevés pour analyse histologique et biochimique.
Remplacement
Bien que les propriétés fonctionnelles du facteur que nous investigons dans cette étude aient été initialement abordées par des tests in vitro et dans des modèles de cultures cellulaires, ces derniers présentent néanmoins des limites considérables. Il n’est pas possible d’appréhender l’ensemble des mécanismes que nous étudions sans l’apport du modèle animal. A ce jour et à notre connaissance il n’existe pas de modèle animal qui permet de déterminer le rôle de notre protéine dans l’initiation et la progression tumorales. Nous avons développé des modèles alternatifs en invalidant des gènes d’intérêt dans des cellules souches de souris ou dans des lignées humaines ou encore l’utilisation de modèles de xénogreffes, mais ces systèmes basés sur la culture cellulaire in vitro présente plusieurs limites. Ce modèle de culture cellulaires est en effet très loin de la physiologie animale et ne reflète pas les évènements de dynamique de la chromatine qui ont lieu in vivo.
Réduction
Après avoir discuté avec nos biostatisticiens nous nous étions fixés un nombre minimal de 4 animaux par groupe nécessaire afin de réaliser une cinétique d'infection pour suivre l'évolution des tumeurs (sur le plan histologique mais aussi et surtout au niveau moléculaire) et pouvoir l'analyser statistiquement, car les tumeurs pulmonaires sont très hétérogènes. D'autre part, d'après notre expérience, il arrive que des animaux décèdent lors de l'expérimentation. Une réduction de nos groupes expérimentaux initiaux rendrait caduque l’interprétation et l'analyse de nos données, c'est pourquoi nous comptons faire un individu supplémentaire si besoin. Enfin, contrairement à la version précédemment autorisée nous ne réaliserons des prélèvements qu’aux 2 temps les plus pertinents par rapport aux données déjà obtenues (6 et 12 semaines) et plus à 5 temps (4, 6, 8, 10 et12 semaines), ce qui nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. C’est pourquoi nous avons n=5 animaux par groupe x 2 lignées 2 temps d’analyse différents.
Raffinement
Les injections de particules virales sont faites sous anasthésie générale pour limiter la douleur et le stress. Les souris seront maintenues sous tapis chauffant pour éviter une perte de tempréature. Du gel occulaire sera appliqué pour éviter la déshydratation. Des points limites seront mis en place pour maintenir un état de douleur léger.
Choix des espèces
Afin de mieux comprendre les mécanismes de développement et d'aggessivité tumorales et pour découvrir de nouveaux moyens plus efficaces pour diagnostiquer et traiter le cancer, il est nécessaire de mener des recherches sur les animaux vivants. Les études sur les souris sont essentielles pour comprendre la complexité des processus fondamentaux qui sous-tendent le cancer dans les organismes vivants. Les souris utilisées dans cette étude viennent d'un laboratoire de recherche américain. Le modèle a été validé sur des souris agées de 6 à12 semaines afin d'induire les tumeurs. Les souris de cet âge sont suffisement adultes pour se rétablir assez rapidement des effets de l'anesthésie, du volume des particules virales utilisé anisi que des effets de l'intubation intratrachéale.
Évaluation pharmacologique de différentes approches thérapeutiques dans un modèle expérimental de cancer du côlon obtenus par inoculation de cellules tumorales par voie intra-cæcale chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
620 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Des cellules tumorales sont inoculées dans le côlon par voie intra-cæcale, puis les souris reçoivent chimiothérapie, immunothérapie ou radiothérapie, avec un suivi par imagerie pouvant durer plusieurs mois. Le porteur décrit une douleur liée au développement des tumeurs et de possibles métastases, la mise à mort survenant au point limite ou après des prélèvements incompatibles avec la survie. Il présente la souris comme un 'passage obligatoire' avant l'humain et renvoie la découverte de nouveaux médicaments au 'long terme'.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer les effets anti-cancéreux de différentes approches thérapeutiques comme la chimiothérapie, l’immunothérapie et la radiothérapie (en association ou non) dans un modèle expérimental de cancer du côlon chez la souris. Les animaux peuvent être déplacés vers une autre animalerie pour certains traitements et examens. Après implantation des cellules tumorales au niveau du colon, les souris seront suivies cliniquement pendant une période variable, allant de quelques semaines à plusieurs mois, en fonction de la croissance tumorale. Selon les cas, un suivi par imagerie (IRM ou bioluminescence) de la croissance tumorale pourra être réalisé. En cours de suivi, des prélèvements de sang pourront être réalisés. En fin d’expérience, les tumeurs pourront être prélevées pour analyses. D’autres prélèvements de tissus ou de sang pourront être effectués en phase terminale.
Bénéfices attendus
A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter le cancer du côlon, une pathologie humaine touchant plus de 43 000 personnes par an en France (dont environ 23 000 hommes et 20 000 femmes). Il est responsable de plus de 17 000 décès par an. Du fait de la cible thérapeutique, ce composé pourrait avoir aussi une application en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.
Procédures
Les souris de ce projet pourront subir une l'anesthésie gazeuse, l'administration du produit et/ou des prélèvements sanguins, le transport de l’animalerie vers la plateforme d’imagerie (moins de 10 min), une contention lors de la radiothérapie ou de l’imagerie [Mesure de la bioluminescence (moins de 10 min) ou IRM (15 à 60 min)] et lors des suivis cliniques (2 à 3 fois/semaine, environ 1 min), une douleur liée au développement des tumeurs variable selon la localisation (Colon pour le site initial ou autres organes dans le cas de métastases).
Impact sur les animaux
Les souris de ce projet pourront subir un stress lié à l'anesthésie gazeuse, un stress post-opératoire, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit ou de prélèvements sanguins, un stress lié au transport de l’animalerie vers la plateforme d’imagerie (moins de 10 min), un stress lié à la contention lors de la radiothérapie ou de l’imagerie (Mesure de la bioluminescence, moins de 10 min ou IRM, de 15 à 60 min) et lors des suivis cliniques (2 à 3 fois/semaine, environ 1 min), une douleur liée au développement des tumeurs variable selon la localisation (Colon pour le site initial ou autres organes dans le cas de métastases).
Devenir
Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal Et/ou Euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués par le développement de la tumeur ou par le(s) produit(s)/ 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 le cancer colorectal. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. 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 : 6-12 / par groupe.
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 recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • 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, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur le cancer colorectal par injection de cellules tumorales dans le caecum, notamment de par leurs facilités d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs ressemblances avec l’espèce humaine. Selon l’origine des cellules implantées, le recours à des animaux immunodéficients pourra être fait. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Caractérisation des vésicules extracellulaires issues du tissu adipeux de souris non-obèses et obèses
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
1056 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Une partie est rendue obèse par un régime gras de seize semaines, une autre l'est par une mutation spontanée du gène de la leptine, avant une mise à mort pour prélever le tissu adipeux et d'autres organes. Le porteur affirme que l'obésité n'induit ni traumatisme ni douleur, tout en notant une mobilité réduite chez les souris mutées. Il présente le modèle murin comme nécessaire faute d'alternative pour développer une obésité à l'échelle de l'organisme.
Objectifs
L’obésité est une maladie chronique que consiste à un excès de masse grasse et à une modification du tissu adipeux. Cette modification entraine des conséquences à niveau métabolique, vasculaire et cardiaque et à une réduction de l’espérance de vie. Le développement et la progression de l’obésité sont dues à différents facteurs, tels que l’alimentation ou la prédisposition génétique. Ainsi, pour ce projet nous utiliserons 2 modeles d'obésité : (1) obésité induite par un régime riche en graisses (2) obésité induite par une mutation spontanée sur le gène de la leptine (Ob), une hormone adipocytaire qui contrôle la prise alimentaire et dont la déficience conduit à une hyperphagie et donc par conséquent une obésité. Nous nous intéressons aux vésicules extracellulaires (VEs) libérées par les cellules de l’organisme. Les fortes concentrations de VEs circulantes mesurées chez les patients obèses suggèrent que ces VEs participent à la mise en place des maladies associées à l’obésité. L'objectif de cette étude est de caractériser le contenu de VEs issues de tissus adipeux sain ou altérés par l'obésité.
Bénéfices attendus
Une telle étude permettra de mieux comprendre la contribution des VEs dans l’obésité et ses complications. Ce travail ouvre des perspectives thérapeutiques pour le traitement des complications métaboliques associées à l’obésité.
Procédures
le poinçon à l’oreille (durée 2 min) le régime gras (durée 16 semaines) l’euthanasie (durée 5 min), le maintien d’une lignée OGM (durée 8 mois)
Impact sur les animaux
L’obésité́ n’induit pas de traumatismes ni de douleurs chez̀ l’animal. Avec l’installation de l’obésité́, les souris spontanément mutées pourraient présenter une mobilité réduite. Une attention particulière sera portée lors des transferts de cage (prise dans la paume de la main ou à l’aide d’un tunnel d’enrichissement). Les animaux seront surveillés régulièrement en termes d’aspect, de prise alimentaire et de vitalité́. Des actions seront menées en fonction de l’état de l’animal : l’utilisation des antalgiques voire l’euthanasie de l’animale, si nous constatons des changements des signes comportementaux (fuite ou défense à la manipulation) et/ou de l’apparence (poil hérissé, terne ou posture inhabituelle) selon la grille d’évaluation des points limites.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procedure pour prélèvement d'organes pour des analyses post mortem.
Remplacement
En absence de modèles existants alternatifs au développement d’une obésité à l’échelle de l’organisme, nous utiliserons 2 modèles murins largement caractérisés : (1) modèle Ob/Ob ou la mutation Ob (apparue spontanément) induit une obésité naturelle, (2) obésité induite par diète riche en graisses induisant une prise de poids consécutive.
Réduction
Les modèles seront réalisés sur un nombre nécessaire et suffisant d’animaux. Le nombre total d’animaux utilisés pour cette étude a été défini en fonction du nombre de groupes, du nombre d’animaux et de quantité de tissu adipeux nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement interprétables et fiables. Le calcul d'effectifs a été réalisé à l'aide d'un logiciel spécifique justifiant le nombre de souris total (1056) nécessaires à ce projet, incluant des lots de souris contrôles et obèses (et l'élevage des souris Ob/Ob).
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des conditions adaptées à l’espèce avec un enrichissement du milieu (cabanes, papier, tubes en carton, morceau de bois). Le protocole expérimental comprend un suivi quotidien des animaux, des indicateurs comportementaux et physiques prédéfinis (état général, prostration, poil hérissé, suivi pondéral de l’animal) qui seront évalués quotidiennement, et constitueront les points limites de l’expérience (mise à mort de l’animal). Une grille d'évaluation des points limites sera utilisée. Afin d’éviter toute souffrance animale au cours du protocole expérimental, des analgésiques pourront être prescrits le cas échéant. Ce projet s’inscrit ainsi dans une gestion éthique de l’expérimentation animale et est donc en accord avec les réglementations européennes et françaises de bonnes pratiques de laboratoire. Les souris obéses spontanément mutées s’obtiennent par croisement des hétérozygotes. Ce projet utilisera toutes les souris obtenues du croisement, évitant les euthanasies inutiles. Les souris hétérozygotes surnuméraires seront utilisées pour l’élevage. Afin d’éviter un prélèvement supplémentaire, le tissu récupéré lors du marquage par un poinçon à l’oreille sera utilisé pour le génotypage. Les souris obèses seront distribuées dans les cages en nombre de 2, tenant en compte leur poids et la dimension de la cage. Les souris obèses présentant une mobilité réduite, une attention particulière sera portée lors des transferts de cage (prise dans la paume de la main ou à l’aide d’un tunnel d’enrichissement). Afin d’optimiser l’utilisation des animaux, le foie, le cœur, les muscles et les reins seront prélevés pour préparer une banque de tissus pour de futures expériences.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie pour ces études est la souris de type sauvage et obèses (suite à un régime gras ou à une mutation génétique spontanée). La mise en place de la diète riche en graisses sera réalisée sitôt le sevrage des animaux (4 semaines), et les animaux seront euthanasiées à 20 semaines, âge auquel la prise de poids de ces animaux récapitule le développement d’une obésité et de ses complications métaboliques. Les souris destinées aux accouplements seront utilisées à partir de l’âge de 8 semaines et à l’âge de 10 mois elles seront euthanasiées. Tous les animaux (femelles et mâles) seront utilisés.