Souris

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    • Biologie du développement
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Souris : 224
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224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance jusqu'à léger, certaines menées sans réveil. Des femelles gestantes porteuses de modèles de trisomie 21 sont tuées pour extraire leurs foetus, ceux prélevés à un stade précoce étant rendus inconscients par le froid puis immergés dans un fixateur, les autres euthanasiés chimiquement, afin d'analyser à quel stade survient la mortalité de ces lignées. Le porteur reconnaît que la sortie et l'isolement des foetus entraînent stress et angoisse, qu'il dit limiter à moins d'une heure. Il affirme que l'étude de ces gènes du développement ne peut se faire que sur un modèle animal.

Objectifs

Un des objectifs de notre laboratoire consiste à créer et à étudier de nouveaux modèles murins de trisomie 21 (T21)obtenus par ingénierie chromosomique, afin de mieux connaître les mécanismes de cette pathologie. C’est une maladie congénitale complexe, neuro-dégénérative, qui affecte le développement embryonnaire. Ce syndrome résulte de la présence en trois copies de tout ou partie (trisomie complète ou partielle) du chromosome 21 humain (HSA21). L’homologie entre le HSA21 et les chromosomes murins est maintenant bien définie et approximativement 99% des gènes murins possèdent un orthologue chez l’homme. Afin de mettre en évidence des gènes ayant un impact majeur dans le phénotype, et ainsi proposer de nouvelles voies thérapeutiques, nous avons créés différentes lignées de souris porteuses de trisomies partielles. En étudiant la transmission de la trisomie de ces différentes lignées, nous nous sommes rendus compte que le taux de transmission n’était pas celui attendu (uniquement 36% de trisomiques en moyenne dans la descendance) notamment pour une lignée porteuse d’une petite trisomie partielle correspondant à une région bien déterminée (alors qu’il devrait être de 50%). Il semblerait donc que cette région dites "critique" soit responsable d’une léthalité in utéro ou post naissances. Afin de mieux caractériser ce phénomène de mortinatalité, nous voulons étudier la viabilité des souris de 4 lignées différentes : 1modèle correspondant à la plus petite région où apparait la léthalité et 3 autres modèles plus complets pour identifier d'éventuelles interactions génétiques.

Bénéfices attendus

Nous espérons pouvoir déterminer le stade de la léthalité observée dans différents modèles de souris de trisomies partielles ou complètes et faire une relation entre les phénotypes et les gènes de ces régions.

Procédures

Après mise à mort de la femelle gestante, les fœtus à E18.5 seront sortis des cornes utérines en incisant longitudinalement le muscle utérin. Après une observation macroscopique, ils seront ensuite euthanasiés par administration d’un euthanasiant chimique (contention de 10 secondes pour administrer l’euthanasiant). Les fœtus à E14.5 seront sortis des cornes utérines après mises à mort de la femelle gestante. Après une observation macroscopique sous loupe binoculaire, ils seront rendus inconscients par le froid (15 minutes). L'engourdissement par le froid entraine une perte de conscience car une stimulation de la pointe de la patte avec une pince n’entraine aucune réaction du foetus. Ensuite, les foetus seront euthanasiés par immersion dans le fixateur histologique.

Impact sur les animaux

La souffrance fœtale est difficile à évaluer si la mort a lieu en fin de gestation ou au moment de la naissance. On peut estimer qu’il peut y avoir souffrance ou inconfort dans le cas d’une mutation où le nouveau-né meurt peu de temps après la naissance voire quelques jours après. Mais, dans le cadre de ce projet, pour éviter que la femelle gestante souffre de complications et pour minimiser la souffrance ou l’inconfort, les embryons ou les fœtus seront prélevés un jour avant leur mort anticipée ou un jour avant la naissance.

Devenir

Les fœtus à E14.5 et à E18.5 sont euthanasiés pour les analyses histologiques ou biologie moléculaire.

Remplacement

Le modèle animal est le seul qui nous permet d’étudier dans son ensemble les effets des gènes d’intérêts sur les fonctions vitales ainsi que le développement. Le développement de maladies congénitales, dont on ne connait à priori pas la nature avant de les avoir observées ne peut pas être remplacée par une autre approche que l’expérimentation animale.

Réduction

Cette stratégie permet de réduire le nombre d’animaux utilisés car les stades sont choisis à des moments clés pour la survie et permettent d’éviter la dissection au hasard afin de déterminer le stade de létalité. Nous suivons aussi la gestation des femelles grâce à un examen échographique, et cela permet d’euthanasier uniquement les femelles dont nous avons besoin c’est-à-dire gestantes et pas des non gestantes (car à des stades embryonnaires précoces, la détermination de la gestation par palpation est sans garantie). Les nombres d’animaux sont calculés au plus juste pour satisfaire aux exigences en matière de réduction du nombre d’animaux utilisés tout en assurant la qualité des résultats obtenus et la robustesse de leur validité statistique.

Raffinement

Tout est mis en œuvre pour le bien-être des animaux, la surveillance de l’état de santé et des actions appropriées sont réalisées à l’animalerie si nécessaires (soins, analgésie, …). Une attention particulière sera aussi appliquée lors du test de viabilité sur les fœtus qui ne dépassera jamais une heure. Ce test nécessite la sortie de fœtus de la mère et leur isolement, ce qui entraîne nécessairement un stress et une angoisse. Nous nous appliquerons à réduire ce stress au minimum en gardant les fœtus proches les uns des autres sur une plaque chauffante afin d’éviter une hypothermie et en limitant leur manipulation au stricte nécessaire.

Choix des espèces

De par sa petite taille, ses nombreuses ressemblances génétiques avec l'Homme, et les facilités de modification de son génome, la souris est un excellent modèle pour appréhender la physiopathologie des maladies humaines. Par ailleurs, le développement embryonnaire normal de la souris est décrit très en détail ce qui en fait un modèle de choix. Le stade 18.5 jpc est choisi comme point de départ car c’est le stade qui précède la mise bas et les foetus normaux sont déjà viables pour le test d’adaptation à la vie extra-utérine. Le stade 14.5 jpc correspond à l’achèvement de l’organogenèse.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 5346
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5 346 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes reçoivent des injections quotidiennes, des mesures de tension artérielle et une IRM, leurs petits leur étant retirés à trois jours, dans un suivi allant jusqu'à quinze mois après la gestation, avant la mise à mort pour analyses. Le porteur indique que les injections répétées et les mesures de pression peuvent provoquer stress et plaies à la queue, et que des troubles cognitifs peuvent apparaître sur ces temps longs. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit l'interaction entre le placenta et le système neurovasculaire, et conclut au recours à l'"organisme entier".

Objectifs

Ce projet porte sur la prééclampsie, la principale pathologie de la grossesse, et plus particulièrement sur l’implication d’une famille de facteurs dénommés les prokinéticines au cours de cette pathologie. Nous nous intéressons également aux conséquences à long terme de cette pathologie qui ont pu être observées en clinique chez les femmes ayant fait une prééclampsie. Au cours de la grossesse normale, les niveaux des prokinéticines circulants augmentent graduellement avec un pic au premier trimestre puis chutent significativement aux deuxième et troisième trimestres. En revanche, chez les patientes prééclamptiques, leurs taux circulants sont significativement plus élevés et le restent au deuxième et au troisième trimestres, associés à de l’hypertension. Ceci est dû à une anomalie au moment de la formation des vaisseaux sanguins du placenta, qui permettent les échanges entre la mère et le fœtus. De ce fait le placenta ne reçoit pas suffisamment de nutriments et d’oxygène et développe un retard de croissance. Chez la mère, le manque d’oxygénation du placenta a diverses conséquences : une hypertension artérielle gravidique, des lésions au niveau des vaisseaux des reins, du foie et du cerveau, ainsi que des troubles de la coagulation sanguine. Le placenta, qui est pour sa part en hypoxie, et va alors se mettre à sécréter et libérer de nombreux facteurs pro-inflammatoires, dont les prokinéticines, dans la circulation sanguine maternelle Il est connu que les femmes ayant fait une prééclampsie sont plus tard, davantage sujettes aux pathologies cardiovasculaires. Récemment, plusieurs études cliniques ont également reporté qu’elles sont aussi susceptibles de développer des troubles de l’attention et de la mémoire, associés à des modifications du tissu cérébral, observées par imagerie médicale, 10 à 20 ans plus tard. L’objectif du projet est donc d'investiguer les mécanismes impliquant les prokinéticines à long terme dans l’apparition des modifications anatomiques cérébrales qui provoqueraient des troubles cognitifs et d’éventuelles pathologies neurodégénératives. Actuellement, ces facteurs sont en cours de certification comme biomarqueurs de la pathologie de la prééclampsie. Donc le but ultime de notre projet est de déterminer s’ils pourraient constituer des cibles thérapeutiques pour traiter la pathologie et ses conséquences à long terme.

Bénéfices attendus

• Les analyses, réalisées précédemment sur des sérums de patientes prééclamptiques, ainsi qu’en provenance d’animaux modèle de la pathologie, suggèrent une implication de la famille des prokinéticines dans le développement de la pathologie grave de la grossesse, qu’est la prééclampsie. • Cette étude in vivo nous permettra de mieux comprendre le rôle des facteurs pro-inflammatoires, que sont les prokinéticines, dans la prééclampsie et sur leurs conséquences à long terme. Enfin ces études nous permettrons de démontrer la valeur thérapeutique des antagonistes des prokinéticines dans le cadre d’un traitement de la pathologie.

Procédures

•les souris gestantes seront traitées par injection (durée : 1 minute), une fois par jour et tous les jours, entre le 7ème et le 17ème jour de la gestation. •Mesure du poids (durée: 5 min) et de la tension artérielle (durée : 20 min) des souris gestantes, tous les 2 jours, pendant 17 jours. • L’IRM des cerveaux sera réalisée 1 fois après la gestation (durée : maximum 2h). •Au moment de l’euthanasie les souris seront analgésiées 30 minutes avant de procéder à l’anesthésie.

Impact sur les animaux

• L’étude implique des injections intrapéritonéales répétées ce qui risquent de provoquer un peu de stress, un léchage de la région d’injection et/ou l’adoption d’une position recourbée suite à l’injection et durant quelques minutes, comme toutes injections chez les souris. •Les souris donnant naissance et allaitant jusqu’au sevrage pourront avoir une perte de poids. •L’enlèvement des souriceaux à J+3 peut représenter un stress pour la mère. •Les mesures de la pression artérielle répétée peuvent provoquer une irritation de la queue avec parfois l’apparition de plaies. •Cette étude porte sur des temps longs (jusqu’à 15 mois après la prééclampsie), des troubles cognitifs, i.e. stéréotypie, pourraient apparaitre.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés pour effectuer soit des dosages sanguins et tissulaires, soit d’une recherche in situ de marqueurs de l’inflammation et du développement de démence cérébrovasculaire.

Remplacement

•Le projet porte sur l’étude des conséquences cérébrales au cours du vieillissement suite à une pathologie de la grossesse, il nous est donc impossible à ce jour de remplacer par un modèle cellulaire la complexité d’interaction entre organes et cellulaires sur la durée qui existe lors de ce processus in vivo. •Ces mécanismes résultent d’interaction entre le placenta et le système neurovasculaire. A ce jour, il n’existe pas de modèle qui puisse reproduire ce contexte in vitro, sur une seule population cellulaire ou des explants en culture. En effet, l’organisme entier offre la possibilité d’étudier les lésions et les réponses inflammatoires, par dosage des cytokines circulantes, et, in situ, au niveau du site inflammatoire, i.e. : le cerveau dans notre projet. •Ce projet nécessite donc l’approche sur des animaux modèles de la pathologie permettant l’étude des mécanismes physiologiques complexes mis en œuvre.

Réduction

Cette étude se déroule sur une cinétique de 15 mois pour chacun des antagonistes testés, avec 6 points de cinétique. Pour obtenir des résultats statistiquement robustes, chaque groupe de souris comportera 10 souris femelles pour chaque étude. Afin de valoriser totalement les animaux engagés dans cette étude, une étude sera mise en place d’expérimentations in vitro, avec les souriceaux qui vont naitre au cours du projet.

Raffinement

Les animaux femelles sont hébergés en groupe et sans mâles dans un environnement enrichi : tube de cartons, petites maisons en plastique, matériel de nidification, ... L’application de critères d’arrêt et le suivi quotidien des animaux hébergés permettent de garantir leur bien-être. L’état de santé des animaux sera surveillé (état général) tout au long de l’expérience et quotidiennement, ce qui nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. •Les modifications de comportement et le degré de mal être des animaux seront surveillés quotidiennement, les points limites seront estimés à l’aide d’une grille d’évaluation du bien-être animal spécifique au projet. Plus l’état de la souris se détériore, plus le score établi dans cette grille augmente. La grille attribue un score suivant l’aspect général, le comportement et la locomotion ainsi que la perte de poids. Des points limites spécifiques à ce projet seront également pris en compte Un arbre décisionnel est mis en place permettant d’intervenir en cas de douleur voir d’euthanasier l’animal, mettant un arrêt à son expérimentation. Dans ce cas les tissus seront prélevés pour être analysés. •Avant les procédures d’IRM et de collecte du sang, les animaux seront analgésiés et anesthésiés.

Choix des espèces

• L’objectif du projet est d’étudier les conséquences de la prééclampsie, c’est à dire de la réaction inflammatoire du placenta au moment de la grossesse, sur le vieillissement du cerveau des années plus tard. Donc le choix de travailler sur un modèle animal est nécessaire pour avoir cette interaction inter-organe et dans le temps. • L’usage de la souris pour ce projet est approprié car comme chez l’humain, la placentation chez la souris est hémochoriale (le sang maternel est au contact direct avec les cellules fœtales placentaires). •Par ailleurs, plusieurs études ont montré qu’il existe une grande similitude dans l’expression et la régulation des gènes clés de la placentation chez les deux espèces et que plusieurs facteurs impliqués sont exprimés et régulés de la même façon. •Les travaux de l’équipe, depuis dix ans, ont montré qu’il existe une grande similitude dans l’expression et la régulation des prokinéticines, facteurs inflammatoires étudiés dans ce projet, chez les deux espèces également. •Le projet s’attache à étudier les troubles cognitifs des années après un épisode de prééclampsie, les souris femelles seront étudiées au moment de la prééclampsie (pendant et jusqu’à la fin de la gestation) puis au cours de leur vieillissement, jusqu’à 15 mois post-gestation, ce qui correspond à un âge d’environ 70 ans chez la femme.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 60
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60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal subit des lavages vaginaux, une lésion musculaire provoquée par électrostimulation sous anesthésie, des mesures de force et des injections, avant d'être tué pour prélever l'utérus et le muscle. Le porteur indique que le cumul de ces actes induit un stress. Il reconnaît que la régénération musculaire peut être étudiée en partie in vitro, mais affirme que l'interaction entre cellules ne s'observe qu'in vivo.

Objectifs

Le muscle squelettique peut se réparer complètement après une blessure grâce au processus de régénération musculaire. Il a été montré que ce processus est plus efficace chez les souris femelles par rapport aux souris mâles. Cette différence pourrait être liée, au moins en partie, aux variations d’un type d’hormones sexuelles femelles au cours du cycle ovarien. L’objectif de cette étude est d’évaluer le rôle des hormones sexuelles femelles dans un modèle standardisé de dommage musculaire induit par électrostimulation

Bénéfices attendus

Le projet vise à comprendre le rôle des hormones sexuelles femelles dans la réparation du tissu musculaire. A terme, ce projet pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des atteintes musculaires associées à plusieurs situations physiopathologiques affectant la production/disponibilité des hormones sexuelles femelles (ménopause, cancer…).

Procédures

Les souris sont soumises à des lavages vaginaux (2 au maximum, durée 1 minute maximum), un protocole d’électrostimulation (sous anesthésie générale, durée 10-15 minutes), une mesure de force musculaire (5 au maximum, anesthésie générale de 5-10 minutes) et des injections intrapéritonéales (2 au maximum)

Impact sur les animaux

Des nuisances et effets indésirables légers sont attendus du fait d’un cumul d’actes (lavages vaginaux, injections, anesthésies, blessure musculaire), qui induisent du stress.

Devenir

Les animaux sont mis à mort en vue de récupérer l’utérus et le tissu musculaire pour des analyses histologiques

Remplacement

Des travaux ont déjà démontré in vitro le rôle des hormones sexuelles femelles sur la prolifération des cellules souches musculaires. Aussi, bien que l'analyse de la régénération musculaire puisse être en partie étudiée in vitro, ce processus repose notamment sur l’interaction entre différentes cellules qui ne peut être étudiée qu'in vivo, justifiant le recours à l'expérimentation animale.

Réduction

L'utilisation des animaux est strictement réduite au nombre nécessaire pour l'établissement des données expérimentales, à l'aide des analyses statistiques effectués précédemment pour ces procédures. Nous utilisons un dispositif expérimental totalement non-invasif qui permet de réaliser des protocoles d’exercice et de mesurer la force musculaire de manière concomitante sur les mêmes animaux rendant les préparations chirurgicales totalement obsolètes et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. La réalisation complète du projet est conditionnée à la mise en évidence des effets des hormones sexuelles femelles lors d’une première phase expérimentale.

Raffinement

Les protocoles les moins invasifs et les moins douloureux possibles sont privilégiés. La procédure expérimentale utilisée inclut un recours systématique à l'anesthésie générale adaptée lors de l’électrostimulation et de la mesure de la force musculaire. Notre expérience sur ce modèle de dommage musculaire et de lavages vaginaux montre que l'ensemble (100%) des animaux est inclus pour réaliser des analyses fonctionnelles et biologiques. Un lavage vaginal est effectué ce qui permet d’éviter la réalisation d’un prélèvement intravaginal (frottis)

Choix des espèces

Des travaux précédents ont montré que les processus mis en œuvre au cours de la régénération musculaire chez la souris sont proches de ceux observés chez l'homme. Le projet porte sur le rôle des hormones sexuelles dans la régénération musculaire. Des souris adultes, âgées de 8-12 semaines, sont donc utilisées afin que la production de ces hormones soit fonctionnelle.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 304
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304 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Les mâles porteurs de la myopathie myotubulaire développent une faiblesse musculaire généralisée qui gêne leurs déplacements et leur accès à la nourriture, puis reçoivent une injection de vecteurs, des mesures de force et des prélèvements de muscle sous anesthésie sans réveil. Le porteur teste dix vecteurs de thérapie génique pour réduire les doses et les effets sur le foie observés en clinique. Il juge l'animal "indispensable" car les modèles cellulaires ne reproduisent pas la perte de force musculaire, les retombées thérapeutiques restant à venir.

Objectifs

Il n’existe aucun traitement approuvé pour la myopathie myotubulaire, une maladie congénitale sévère affectant les garçons et entrainant la mort prématurée souvent avant un an. Cette maladie est due à des mutations dans le gène MTM1 qui code pour la myotubularine. Sa déficience implique une hypotrophie et une faiblesse musculaire généralisées entraînant une difficulté respiratoire. Dans un essai clinique en cours, un vecteur de type AAV (dérivé de virus associé à l’adénovirus) est injecté par voie intraveineuse pour introduire le gène MTM1 dans les muscles des patients. Ce produit a déjà été testé dans des souris déficientes en myotubularine et dans un modèle canin. Dans ces modèles animaux, ce traitement a permis d’obtenir une restauration du phénotype. Cependant, le vecteur AAV8 utilisé ne cible pas spécifiquement les cellules du muscle et la quantité de vecteurs nécessaire pour un effet thérapeutique est élevée ce qui peut engendrer des effets indésirables notamment sur le foie. Le but de ce projet est de sélectionner dans le modèle murin de la myopathie myotubulaire des vecteurs plus efficaces et spécifiques pour le muscle, qui pourraient également être utilisés pour traiter d’autres pathologies musculaires, ce qui permettrait de réduire les doses de vecteur à administrer chez les patients. Le(s) vecteur(s) optimisés pourront être associés à des stratégies de correction permanente de la pathologie pour un effet thérapeutique synergique et durable.

Bénéfices attendus

Cette étude permettrait de proposer une solution thérapeutique plus efficace et plus spécifique que le traitement de référence, dans le contexte de la myopathie myotubulaire. Grâce à l’étude de différents critères, nous espérons sélectionner un ou des candidats permettant de traiter ce modèle animal à une dose plus faible que le vecteur de référence. Cette diminution de quantité de vecteurs engendrera certes une diminution du coût mais surtout réduira les effets indésirables liés à des doses élevées. En effet, dans des essais cliniques de maladies neuromusculaires traités par vecteur AAV, notamment dans le contexte de la myopathie myotubulaire, des effets dommageables sur le foie, par exemple, ont été reportés et sont en partie corrélés à la dose importante de vecteurs injectés. Les vecteurs sélectionnés pourraient également être associés à d’autres stratégies d’optimisation de l’expression de la protéine, étudiées dans d’autres études, pour augmenter l’efficacité du traitement. Enfin, les bénéfices attendus pourraient s’étendre à d’autres pathologies neuromusculaires telles que la myopathie de Duchenne ou tout autre myopathie ou dystrophie touchant essentiellement les muscles, puisque cet outil de transport de gène médicament étudié ici peut être simplement modifié en changeant le gène transporté sans affecter l’efficacité et la spécificité de cet AAV à cibler le muscle.

Procédures

Injection des traitements dans la veine caudale : injection unique, environ 2 min par souris. Mesure de l’activité des animaux : 1 fois 1h30. Mesure de la force musculaire globale : 1 fois 10min par souris. Mesure de la force spécifique d’un muscle, sur animaux vivants anesthésiés : environ 1h15 par souris. Prélèvements de muscles sur animaux vivants anesthésiés sans réveil: prélèvements uniques, environ 5 min par souris. Prélèvements sanguins sur animaux vivants anesthésiés : 1 prélèvement, maximum 5 min par souris.

Impact sur les animaux

Les nuisances que ce modèle peut rencontrer sont liées au fait qu’il n’exprime pas la protéine myotubularine. Les mâles hémizygotes développeront une faiblesse musculaire généralisée, ce qui rendra difficile leur déplacement et l’accès à la nourriture située dans la partie supérieure des cages. Il n’y a pas d’effets indésirables prévus suite aux traitements, sauf dans le cas d’une injection à dose sub-optimale, auquel cas, les nuisances seront liées à celles du modèle. Le test de force musculaire globale peut générer une légère nuisance liée au pincement de la queue, générant rarement un léger saignement. Les injections intraveineuses et intra-péritonéales (traitements ou anesthésiques) ou les prélèvements sanguins provoquent une douleur légère liée à la piqûre. Il n’y a pas d’effet indésirable lié à la mesure de la force spécifique d’un muscle et au prélèvement de muscle ou de sang sur animal vivant puisque celui-ci est anesthésié puis euthanasié à la fin de la procédure.

Devenir

Certaines des souris issues des croisements mais ne présentant pas de pathologie seront utilisées pour les croisements nécessaires au maintien et à l’amplification de l’élevage. Les animaux issus des croisements mais ne présentant pas de pathologie et non nécessaires au maintien et à l’amplification de l’élevage seront euthanasiés. Toutes les souris présentant le phénotype pathologique seront incluses dans les procédures expérimentales, et seront euthanasiées à la fin de la procédure expérimentale ou en cours de procédure si leur état de santé le nécessite.

Remplacement

L’utilisation d’animaux est indispensable pour faire des preuves de concepts thérapeutiques, car les modèles cellulaires de la maladie ne permettent pas d’étudier les défauts liés à la fonction du muscle (perte de force non mesurable sur des modèles cellulaires, pas de remplacement possible), et ne permettent pas non plus d’étudier la répartition d’un vecteur dans l’ensemble des tissus et les niveaux de biomarqueurs de la pathologie dans le sang. A l’opposé, le modèle de souris qui sera utilisé dans ce projet reproduit la pathologie musculaire avec fidélité, ce qui permet de mesurer dans le temps et de façon prédictive de la clinique (c’est-à-dire chez l’homme) l’efficacité des traitements sur l’ensemble des muscles squelettiques et la distribution du vecteur dans les différents organes pour analyser leur spécificité.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étape de ce projet a été défini à partir de tests statistiques permettant de déterminer le nombre minimal d’animaux pour observer des différences entre les vecteurs testés. En amont de cette étude expérimentale sur des modèles animaux, nous avons créé à l’aide d’outils informatiques et de recherches bibliographiques des vecteurs AAV avec un fort potentiel pour cibler les cellules musculaires. Par des tests in vitro, nous avons sélectionné ensuite les 10 meilleurs candidats. La première étape de ce projet nous permettra d’évaluer l’efficacité de ces 10 vecteurs pour cibler l’ensemble des muscles et traiter la myopathie myotubulaire. Les meilleurs candidats seront sélectionnés afin de déterminer la dose thérapeutique optimale. En ne testant pas directement tous les vecteurs à différentes doses, nous réduisons par 3 le nombre de souris pour les vecteurs qui ne retiendront pas notre intérêt. S’il s’avère qu’aucun des vecteurs n’améliore le phénotype de la maladie par rapport au vecteur référence dans la première étape de sélection de vecteurs, la procédure expérimentale pour déterminer la dose optimale ne sera pas réalisée.

Raffinement

Les animaux seront hébergés tout au long de l’étude dans des cages enrichies. Un aliment hydratant et nourrissant sera de plus placé au sol dans la cage pour faciliter l’accès aux souris. Dès leur arrivée en zone d’expérimentation, les souris seront manipulées afin d’être familiarisées aux expérimentateurs et aux gestes expérimentaux, dans le but de réduire leur stress. Les prélèvements sanguins ou les évaluations de force musculaire seront réalisés sous anesthésie générale pour limiter le stress de l’animal lié à l’acte et assurer son immobilité. Des points limites adaptés ont été établis et un suivi du bien-être des animaux sera réalisé régulièrement afin de minimiser les effets indésirables, avec une mise à mort anticipée si nécessaire.

Choix des espèces

Repris automatiquement des 3.4.3 et 3.4.11 Les souris déficientes en myotubularine ont été choisies comme animaux modèles pour deux raisons : 1) Ces animaux ont pu être modifiés génétiquement afin de présenter la délétion du gène Mtm1, responsable de la myopathie myotubulaire, ce qui en fait le plus petit modèle animal le mieux caractérisé reproduisant les signes cliniques et moléculaires, caractéristiques de la maladie humaine. 2) La gestation étant de 3 semaines, les animaux nécessaires peuvent être obtenus rapidement. Les souris mâles saines et les femelles hétérozygotes pour la mutation sur le gène Mtm1 seront mises en reproduction entre l’âge de 6 semaines et de 1 an, ou seront euthanasiés si les accouplements ne sont plus productifs ou si les points limites sont atteints. Les symptômes de la maladie apparaissent dès la troisième semaine de vie chez les souris mâles hémizygotes. Notre étude vise à corriger les symptômes de la myopathie myotubulaire : les animaux mâles porteurs de la mutation seront donc utilisés juste après l’apparition des premiers symptômes (essentiellement un gain de poids plus faible que les animaux sains).

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Souris : 66
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66 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit une inoculation de cellules cancéreuses qui provoque une tumeur et un état de cachexie progressif, avec fonte musculaire, sur vingt-neuf jours, complété par des tests de force et un séjour de 48 heures en cage sans enrichissement, avant d'être tué pour prélever ses muscles. Le porteur indique développer ce modèle "suite à un besoin de nos clients", afin de leur offrir la possibilité d'y tester leurs composés. Il suit la souffrance par une grille de score et affirme qu'aucune méthode sans animaux ne permet d'étudier l'efficacité réelle d'un composé sur la cachexie.

Objectifs

Suite à un besoin de nos clients, nous souhaitons développer un modèle de cachexie liée au cancer du colon. Nous avons déjà une forte expérience dans l'utilisation du modèle de cachexie liée au cancer du poumon par l'inoculation ectopiques de cellules cancéreuses du poumons (Lewis Lung Carcinoma). La mise en place de ce nouveau modèle nous permettra non seulement d'étendre notre expertise dans le domaine mais également d'offrir à nos clients la possibilité de tester leurs composés sur un autre type de modèle de cachexie liée au cancer.

Bénéfices attendus

Cette étude permet d'avoir un suivi longitudinale sur un modèle sévère de cachexie liée au cancer. Une analyse complète sur différents paramètres in vivo tels que le poids, la prise alimentaire, la taille des tumeurs, la composition corporelle, la force des pattes, l'activité spontanée et les échanges respiratoires assure une caractérisation bien défini de ce modèle afin de proposer le proposer à nos clients. Ces derniers pourront alors tester leurs composés dans un but thérapeutique.

Procédures

Ce projet comporte 5 types d'interventions différents: Inoculation de cellules CT-26 : Durée de 5 minute environ. Test de force (2 tests : pattes avant et 4 pattes) : Durée 30sec/session (3sessions/test ; répété 2 fois au cours du projet). Mesures de composition corporelle : Durée de 1-2 minutes (répétée 3 fois au cours du projet). Administrations sous-cutanées : Durée 10 secondes environ; administrations quotidiennes jsuqu'à 29 jours maximum. Physiocages : Durée de 48h ; à partir de D-2 avant euthanasie

Impact sur les animaux

Le modèle employé dans le présent projet est un modèle de cachexie résultant du développement d'une tumeur sous-cutanée induite par l'inocculation de cellules CT26. Le développement tumoral induit un état de cachexie progressif s'accompagnant d'une réduction de masse maigre et d'une perte de poids corporel. Pour des raisons éthiques, le modèle est limité à 29 jours post inoculation des cellules CT26 après lesquels les animaux seront euthanasiés. L'hébergement individuel est nécessaire de par la nécessité de la mesure individuelle de la prise alimentaire. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. Les mesures de tumeur peuvent générer un stress voire une douleur pour l'animal. L'ensemble des traitements (par voie sous-cutanée) ainsi que les pesées et les mesures de composition corporelle peuvent être source d'angoisse. Le test de force constitue une légère nuisance sur l'animal. Enfin, les physiocages consitituent également un stress sur l'animal qui sera privé par définition d'enrichissement pendant 48h.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure. En effet, l'étude implique des anayses biochimiques et histologiques sur les muscles des pattes arrières qui doivent ainsi être collectés à l'issue de la procédure.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’efficacité réelle d’un composé sur l’état de cachexie. Or, nous souhaitons développer un modèle de cachexie liée au cancer du colon. Nous avons choisi un modèle utilisant l'espèce souris qui est parfaitement caractérisé dans la littérature scientifique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe contrôle du modèle a été réduit à 6 animaux (contre 8 pour les groupes cachectiques) du fait d'une moindre variabilité des paramètres mesurés, ces souris ne développant pas de tumeur. Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt en concordance avec une analyse bibliographique. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été réduit au strict minimum nécessaire pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, poids corporel cumulé, prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, volume tumoral, densité tumorale, poids de la tumeur, poids corporel sans tumeur, composition corporelle (masse grasse, masse maigre, masse fluidique ; animal, carcasse avec/sans tumeur, tumeur seule), test de force par grip test (2 et 4 pattes), activité spontanée, échanges respiratoires et poids des muscles de la patte.

Raffinement

Le modèle animal utilisé est parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé en préclinique. C'est un modèle de cachexie chez la souris induit par une inoculation de cellules de cancer du colon (CT-26). Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés individuellements et un enrichissement du milieu sera assuré par des dômes en carton, de briquettes en bois et de matériel de nidification. Afin de réduire toute douleur, l'inoculation des cellules sera réalisée sous anesthésie gazeuse (sur tapis chauffant) et les mesures de composition corporelle seront réalisées chez l'animal vigile (durée de la mesure : 2 minutes). Les administrations sous-cutanées seront réalisées par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique, et deux sites d'administration seront utilisés (alternance d'un jour à l'autre). Enfin, compte-tenu du développement d’une tumeur et d’un état de cachexie chez les animaux, le développement de cette dernière sera limité à 29 jours et un suivi journalier étroit des animaux à l'aide d'une grille de score de souffrance permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Les points limites sont défini ainsi : - score >20 (ou 15, si le vétérinaire référant décide de l'euthanasie de l'animal) - taille de tumeur >3000mm3 - propagation de la nécrose de la tumeur - perte de poids >20%. Au-delà des points limites, la souffrance de l'animal est évaluée. Au-delà d'un score de 5, la souffrance définie comme légère induit une surveillance renforcée de l'animal (2x/jour). Au-delà de 10, la souffrance définie comme modérée induit une surveillance renforcée de l'animal et traitement analgésique jusqu'à réduction du score

Choix des espèces

Le modèle souris Balb/c ANn Crl est très bien documenté dans la littérature en tant que modèle de cachexie induit par une inoculation de cellules CT-26. Le choix du modèle souris Balb/c ANn Crl a été validé avec le client et le chef de projet. Les animaux utilisés seront de jeunes souris adultes (5 semaines à réception ; 7 semaines au début du traitement). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine qui sera ciblée par les composés à tester, à savoir une population adulte présentant un état cachectique lié au cancer.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 280
Souffrances
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Devenir
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 280

280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes reçoivent des injections d'alcool en fin de gestation, puis leurs souriceaux subissent des mesures cardio-respiratoires, des tests psychomoteurs et des séparations maternelles jusqu'au onzième jour de vie, avant d'être tués pour prélever leurs organes, les mères étant tuées après la mise bas. Le porteur indique que l'alcoolisation fait perdre aux femelles la coordination de la marche et que la séparation maternelle est une source de stress pour les souriceaux. Il affirme que l'étude des effets moteurs et cognitifs de l'alcoolisation foetale passe par un "organisme entier" et ne peut être évitée.

Objectifs

Dans l'altération de l’environnement fœtal, notre objectif est de caractériser l’impact d’une alcoolisation fœtale importante au dernier trimestre de la grossesse. L'alcoolisme foetale est la première cause d'handicap mental non génétique. Le placenta est perméable à l'alcool qui arrive alors au foetus dont le foie n'a pas l'efficacité pour l'éliminer. Il est ainsi exposé plus longtemps aux effets toxiques de l'alcool. Nous souhaitons évaluer et comprendre les fonctions du gène Hsf2, un gène important pour la réponse au stress dont le stress lié à l'alcool. Pour cela, nous utilisons un modèle génétique murin dépourvu de ce gène. Nous étudierons les conséquences physiologiques, motrices et cognitives dès la naissance des souriceaux issus de mères alcoolisées. Nous comparons les résultats obtenus avec les souriceaux issus de mères non alcoolisées. A ce jour, la France compte encore environ 15000 naissances avec des troubles causés par l'alcoolisation foetale. Les retombées de ce travail sont ainsi directement utiles en terme de prévention et d’implications thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Résultats attendus : Les conséquences d’une alcoolisation fœtale pourraient être plus étendues avec des atteintes précoces motrices, cognitives et physiologiques. Nous préciserons les fonctions du gène Hsf2 dans ces atteintes. Les retombées de ce travail sont directement utiles en terme de prévention et d’implications thérapeutiques.

Procédures

Sur les femelles gestantes : injection intrapéritonéale (au quart cadran inférieur de l'abdomen) d'alcool ou de solvant servant à diluer l'alcool au 15ème jour de gestation (deux fois espacés de 8h) et un fois au 16ème jour de gestation - Aucun prélèvement sur animaux vigiles - Aucune procédure chirurgicale, Sur les soucriceaux : des mesures cardio-respiratoires (30 min une fois à un jour de vie, 30 min une fois à deux jours de vie, 50 min une fois à 8 jours de vie), bilan psychomoteur de 7 à 11 jours de vie à l’aide de 3 tests distincts répétés 2 fois, chaque test dure 20 secondes, enregistrement des sons émis par l’animal (une fois à 8 jours de vie, pendant 3 min)

Impact sur les animaux

L'alcoolisation de la mère ne modifie pas la prise de poids ni la température corporelle au cours de la gestation. Ce que l'on peut constater est un retard de mise bas chez les femelles alcoolisées et dans ce cas les petits ne rentreront pas dans le protocole. La modification de ces deux variables (la modification corporelle (poids et température = variable 1) et le retard de mise bas (variable 2) constitue un signe de souffrance et/ou de modification inattendue dans la procédure et nous tenons à les prendre en compte. Titubation des femelles alcoolisées : les femelles alcoolisées perdent temporairement la coordination de la marche sous l’effet de l’alcool. Ces femelles retournent en pièce d'hébergement si et seulement si elles recouvrent une marche coordonnée normale. Nuisance post-natale : séparation maternelle (durée maximale de 50 min en condition de thermoneutralité pour les mesures physiologiques, 10 min pour le test de préférence maternelle, 3 min pour la mesure des vocalisations ultrasoniques), les souriceaux sont libres de se mouvoir pour toutes les mesures/observations effectuées.

Devenir

Les souriceaux sont maintenus en vie jusqu'à 11 jours, jour de la fin des expériences. IIs seront euthanasiés et les organses sont récupérés en post-mortem pour une étude histologique. Les mères traitées sont euthanasiées après la mise bas. Comme nous nous intéressons sur l'empreinte que peut laisser l'alcoolisation, les mères ne seront pas réutilisées, elles sont euthanasiées après la mise bas selon la methode règlementaire par un personnel qualifié.

Remplacement

L'étude préclinique concerne l'expérimentation animale et permet d'obtenir les informations de toxicité notamment dans l’alcoolisme maternel. Pour étudier les effets de l'alcoolisme foetale sur le plan physiologique, moteur et cognitif, l'utilisation d'un organisme entier est pertinente et ne peut être évitée.

Réduction

Nous utilisons l'effectif minimal qui permet d'avoir une puissance statistique pour tester nos hypothèses. Nous privilégions une étude longitudinale c'est à dire que nous suivons les souriceaux sur plusieurs jours ce qui réduit le nombre d'animaux utilisés. Un groupe expérimental nécessite 30 souriceaux pour mettre en évidence une différence biologiquement significative. Cet effectif découle de nos expériences. Toutefois, cet effectif peut être réduit si au cours des analyses intermédiaires, un effectif plus faible permet de tester les hypothèses.

Raffinement

Nous utilisons des techniques de mesures non invasives et contrôlées (mesure moins d'une heure, température 32-33°C dans les chambres de mesure) pour minimiser une possible angoisse des animaux. Les cages avec les portées sont enrichies en papier absorbant doux pour le nid. La séparation maternelle n'excède pas l'heure. Une surveillance quotidienne visuelle est assurée tous les jours. Un suivi clinique est assuré les jours avec protocole de test prévu (poids, température, mobilité des souriceaux, aspect des poils). En somme, nous avons établi une liste de points limites intermédiaires basées sur le comportement et l'aspect des animaux qui conduit à la mise en place d'action adaptée et précoce permettant de diminuer la souffrance.

Choix des espèces

Choix de l'espèce souris : largement utilisée dans l'étude des mécanismes physiopathologiques d'une maladie génétique, souris transgénique disponible pour étudier le rôle d'un gène, organisme entier pour étudier les conséquences de l'alcoolisation sur les descendances Stades de développement : Pour l'alcoolisation foetale, il s'agit de cibler les conséquences d'une consommation excessive d'alcool en fin de gestation. Pour les souriceaux, il s'agit de déceler précocément les modifications induites par l'alcoolisme foetale. Tests psycho-moteurs et cognitifs choisis avant l'ouverture des yeux

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 252
Souffrances
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Devenir
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 252

Des canules implantées dans le cerveau ou une pompe osmotique posée sous anesthésie, trois à six semaines de restriction alimentaire, des prises de sang à la queue deux à trois fois par semaine et des injections répétées sous la peau ou dans le cerveau : 252 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leur cerveau. L'équipe cherche des facteurs sanguins qui entretiendraient l'anorexie mentale, en reproduisant chez des souris, dont des lignées génétiquement modifiées, la dénutrition des patientes. Les souris sont aussi isolées par moments pour mesurer leur prise alimentaire. Le résumé ne chiffre ni la restriction ni la perte de poids attendue, et ne détaille pas les épreuves de cognition, de comportement alimentaire et d'activité motrice qu'il annonce.

Objectifs

L’anorexie mentale est un trouble des conduites alimentaires qui se caractérise par une restriction alimentaire et une activité physique compulsives aboutissant à une dénutrition chronique et à une détérioration de la santé physique et mentale. Elle a le taux de mortalité le plus élevé de tous les troubles psychiatriques et il n’existe, à ce jour, aucun traitement pharmacologique efficace. D’autre part, les taux de rechute sont importants (>40%) et la pathologie évolue souvent de façon chronique. La compréhension des mécanismes qui sous-tendent l’anorexie mentale et son évolution est donc essentielle et représente un enjeu de santé publique. L’objectif de ce projet, mené dans un modèle murin qui mime l’état de dénutrition des patientes, est de déterminer le rôle de facteurs sanguins qui sont dérégulés au cours de la dénutrition chronique, dans la persistance et l’aggravation des symptômes de l’anorexie et qui pourraient expliquer la chronicité de cette pathologie.

Bénéfices attendus

Dans ce projet, nous évaluerons comment un modèle murin innovant, rassemblant des facteurs de risque environnementaux de la maladie, peut apporter des éléments de compréhension des anomalies du comportement alimentaire dans l’anorexie mentale. Cela permettra ainsi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour cette pathologie qui n’a actuellement pas de traitement pharmacologique efficace.

Procédures

Pose de canules cérébrales et/ou pompe osmotique sous anesthésie générale et analgésie: 1 fois, durée environ 45 minutes à 1 heure. Prélèvements de sang à la queue pour la mesure de la glycémie: 2 à 3 fois par semaine en cours de restriction alimentaire, durée 5 secondes. Prélèvements de sang à la queue pour la mesure des marqueurs métaboliques : 1 fois au cours de la procédure, durée 60 secondes. Injections pharmacologiques croisées sous-cutanées: 8 injections, durée 5 secondes. Injections pharmacologiques croisées intra-cérébrales: 8 injections, durée 5 minutes. Durée de la restriction alimentaire : 3 à 6 semaines.

Impact sur les animaux

Perte de poids lors de la restriction alimentaire. Stress lors des prélèvements de sang à la queue ou de l’anesthésie pré-opératoire. Douleur et stress associés aux injections d’analgésiques et à la chirurgie. Stress ponctuel dû à l'isolement des animaux pour le suivi individuel du comportement alimentaire.

Devenir

Pour chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récupérer le cerveau afin de permettre des analyses biochimiques ou moléculaires de biomarqueurs en post-mortem dans les différentes structures cérébrales.

Remplacement

Ce projet met en jeu des approches intégrées sur animal entier, des explorations fonctionnelles et comportementales complexes (cognition, comportement alimentaire, activité motrice) sur animal vigile, mimant la pathologie humaine et qui ne peuvent donc pas être substituées par des approches in vitro.

Réduction

Une analyse de puissance statistique a permis de déterminer le nombre d'animaux minimum nécessaire. Les résultats obtenus sont analysés avec des tests statistiques adaptés à chaque procédure. L’utilisation d’un protocole de pharmacologie qui permet de tester l'effet de différents traitements chez le même animal permet de réduire de façon importante le nombre d’animaux.

Raffinement

Les animaux sont surveillés quotidiennement par un personnel compétent pour vérifier leur état physique et comportemental et leur poids est mesuré au moins 3 fois par semaine au cours de la restriction alimentaire. Pour réduire le stress lié à l’isolement ponctuel pour la mesure individuelle du comportement alimentaire, les animaux sont hébergés dans un environnement enrichi en cages ouvertes permettant de sentir et entendre leurs congénères. La chirurgie est effectuée sous analgésie et anesthésie générale. D’autre part, des grilles de points limites gradés et un arbre décisionnel adaptés à chaque procédure sont mis en place. En fonction des observations faites, des mesures sont prises, à savoir soit des soins quand ceux-ci peuvent être mis en place, soit l’arrêt de l’expérience.

Choix des espèces

Le modèle murin est un modèle de choix pour l'exploration du comportement alimentaire et des comportements motivés permettant l’étude d’altération du système de la récompense. Les régulations mises en jeu ont été bien caractérisées dans cette espèce et une littérature abondante existe montrant une similitude avec les observations chez l’Homme. L’organisation anatomique et fonctionnelle du cerveau est relativement proche de celle de l’Homme, ce qui permet des études anatomiques et fonctionnelles. De plus, les modèles génétiquement modifiés utilisés dans ce projet ont été créés chez la souris et nous permettent de réaliser des études comparatives entre les observations faites chez la souris et certains aspects de la pathologie humaine. L’anorexie mentale fait partie des pathologies neuropsychiatriques qui touchent principalement des sujets adolescents et jeunes adultes. Dans ce projet, les procédures sont initiées aux stades équivalents chez la souris.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système respiratoire
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 30
Souffrances
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Devenir
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 30

30 souris porteuses de la mutation de la mucoviscidose vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Nées avec un poids faible et une mortalité d'environ 20 % que le porteur intègre à la procédure, elles reçoivent jusqu'à vingt-cinq injections sous-cutanées sur douze mois, avant d'être tuées pour analyse de leurs organes. Le porteur indique que les injections répétées peuvent provoquer une inflammation locale et que les souris perdant 20 % de leur poids sont mises à mort. Il décrit le modèle murin comme "incontournable" pour valider cette approche thérapeutique par l'ARN, les retombées pour les patients restant renvoyées au conditionnel.

Objectifs

L’objectif de ce projet a pour but de valider une approche thérapeutique basée sur les ARN dans le but de trouver un nouveau médicament pour les patients atteints de mucoviscidose qui ne peuvent bénéficier des traitements actuels.

Bénéfices attendus

Dans le cadre de cette étude, nous voulons montrer le bénéfice que pourrait apporter notre approche thérapeutique sur la survie des souris. D’autres paramètres importants seront étudiés comme la prise de poids. Ces données seront importantes pour, à terme, proposer cette nouvelle stratégie à des patients atteints de mucoviscidose qui ne peuvent bénéficier des traitements actuels.

Procédures

Les souris -/- ont un caractère dommageable et naissent avec un poids plus faible que des souris +/- ou +/- avec une mortalité de l’ordre de 20% qui fait partie intégrante de la procédure et que les animaux seront euthanasié par une méthode réglementaire à la fin de la période de maintien prévu (12 mois) ou avant en cas de point limite. Les interventions effectuées sur les souris seront : - Prises de poids régulières. La durée de cet acte est de l’ordre de moins de 1 minutes par souris, - Injections sous-cutanées. Les injections seront effectuées à J11 et J18 après la naissance puis tous les 15 jours jusqu’à la mort ou l’euthanasie de l’animal. Pour un animal atteignant l’âge de 12 mois, cela représente 25 injections. La durée de cet acte est optimisée, car la préparation des solutions à injecter est effectuée en amont et les seringues sont préparées dès que l’animal est pesé. La durée estimée pour cet acte, après la pesée, est de 1 minute.

Impact sur les animaux

Les nuisances que l'on peut attendre dans ce projet sont liées à la manipulation des souris lors de l'injection en sous-cutanée. La contention et la piqûre vont induire un stress à l'animal. L'utilisation des oligonucléotides en sous cutanée de manière répétée peut provoquer une inflammation locale qui peut être palliée en changeant le site de l’injection. Dans d’autres études avec des oligonucléotides, il a été observé une toxicité hépatique que nous n’avons pas retrouvé dans nos études précédentes. Les animaux -/- ont à la naissance un poids plus faible et peuvent ne pas prendre de poids durant leur croissance.

Devenir

A la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés afin d’effectuer une analyse des principaux organes (poumon, foie, reins, intestins, cœur, pancréas, testicules, ovaires).

Remplacement

Dans la pathologie de la mucoviscidose, les modèles les plus utilisés pour tester des molécules sont les lignées cellulaires et les cellules issues des patients. Ces modèles permettent de rendre compte des effets des molécules sur la toxicité et l’efficacité des molécules testées, mais ne peuvent rendre compte des effets dans un organe ou un tissu vivant. Avant de commencer ce projet, nous avons montré que notre molécule était active et pas toxique sur des lignées cellulaires, mais également sur des cellules issues de patients. Les souris porteuses de la mutation de la mucoviscidose possèdent des caractéristiques physiologiques similaires à celles des humains, en particulier en ce qui concerne les atteintes respiratoires et intestinales. Nous devons passer par un organisme vivant afin de valider notre approche thérapeutique pour les patients atteints de mucoviscidose. Le modèle murin est le modèle le plus souvent utilisé dans les recherches sur la maladie de la mucoviscidose. En utilisant le modèle murin, nous pouvons étudier les effets de la molécule à différents niveaux, allant de la biologie moléculaire à la physiologie des organes. Cela permet aux chercheurs de mieux comprendre la maladie et de développer de nouveaux traitements. Ce modèle se révèle incontournable pour étudier les effets d’une molécule pouvant traiter cette maladie.

Réduction

Nous utiliserons le minimum de souris qui nous permettra d’obtenir des données statistiques fiables et de valider ou non nos résultats obtenus sur des cellules isolées. Nous avons effectué des tests de puissance qui nous permettent d’évaluer le nombre de souris que nous devrons utiliser dans notre étude. Le nombre prévu est de 30 souris traitées, nous arrêterons le projet dès ce nombre atteint.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans les conditions standard. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons en carton, tunnel en carton ou carré de coton compacté. Une prise de poids régulière, mesuré 3 fois par semaine et une grille d’évaluation comportementale seront effectuées avant le début de la procédure expérimentale. Des croquettes humides ou l’utilisation d’un gel enrichi seront ajoutées dans les premières semaines, car les souris porteuses des deux mutations présentent une taille et un poids inférieur aux autres souris ce qui peut limiter l’accès à la nourriture et à l’eau. Afin d’évaluer les points limites une grille de score sera mise en place avec une pesé hebdomadaire après la phase critique post-sevrage. Une perte de 20% du poids des souris sera considérée comme problématique pour la poursuite de l’expérience entraînant l’euthanasie de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle murin proposé pour cette étude est le modèle de référence dans le cadre de la pathologie de la mucoviscidose pour mimer au mieux ce qui est observé chez l’homme. Les autres modèles développés ne sont soient pas accessibles en France (modèle furet) soient pas pertinents (cochon qui meurt à la naissance ou rat qui n’a pas plus d’atteintes que la souris). Ce modèle murin est intéressant pour cette pathologie, car il mime les atteintes que l’on retrouve chez les patients qui ne sont pas traités. Nous retrouvons une atteinte qui va toucher de nombreux organes comme le système gastro-intestinal, les os, les organes reproducteurs ainsi que les dents. L’objectif de ce projet est de tester les effets d’une molécule sur le modèle murin sur ces différentes atteintes et de voir l’amélioration de la survie induite. Dans le cadre de notre étude, nous traiterons les souriceaux avant le sevrage qui est un passage critique pour les souris lorsqu’elles passent d’une alimentation liquide à une alimentation solide. Nous traiterons les souriceaux à J11 et J18 avec notre molécule afin de pouvoir passer ce point critique.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 645
Souffrances
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▲ 645
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Devenir
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 645

645 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de virus dans le cerveau et l'implantation d'une sonde de microdialyse sous anesthésie, puis des tests comportementaux d'anxiété non précisés, avant d'être tuées pour vérifier la localisation de l'injection. Le porteur qualifie les nuisances de très faibles et présente la chirurgie cérébrale comme mineure au motif que le cerveau est dépourvu de fibres sensibles à la douleur. Il affirme que la souris est "indispensable" et que seul "un animal entier vivant et vigile" permet d'étudier une molécule visant à traiter l'anxiété.

Objectifs

Les troubles anxieux sont parmi les plus répandus de tous les troubles mentaux. Les benzodiazépines (comme le Valium, par exemple) constituent la norme de traitement anxiolytique depuis des années, même si leur utilisation à long terme est associée à un haut risque de dépendance et d'abus. En conséquence, il existe un fort intérêt à développer des potentiels nouveaux anxiolytiques. Des découvertes récentes suggèrent que nous pourrions cibler la sérotonine, une importante molécule cérébrale. L'objectif de cette étude est donc d'étudier en détail une molécule (appelée "RS") qui agit sur la sérotonine et de caractériser les mécanismes qui sont responsables de son effet anxiolytique. Ainsi, nous proposons d'évaluer l'implication de différentes régions cérébrales dans l'effet du "RS". Cette étude fournira des indications sur le développement de nouveaux médicaments qui peuvent rapidement atténuer les symptômes de l'anxiété.

Bénéfices attendus

Cette étude sera la première à examiner le role de différentes régions cérébrales sur le comportement de type anxieux. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles informations sur les mécanismes qui sous-tendent l'activité rapide des anxiolytiques et pourraient conduire à de nouveaux traitements pour les troubles anxieux notamment chez les humains souffrant d'anxiété généralisée.

Procédures

Administration de virus intracérébraux : une administration par animal d’une durée de 20 à 30 min sous anesthésie. Implantation des sondes de microdialyse : une implantation par animal d’une durée de 15 à 20 min sous anesthésie. Expériences de microdialyse intracérébrale : une par animal, durée 3 à 4 h sans manipulation des animaux vigils. Tests comportementaux : toutes les souris seront soumises à un test comportemental (5 à 30 minutes) afin d'évaluer le comportement de type anxieux. Ils sont effectués 30 min après une administration aigue de la molécule testée.

Impact sur les animaux

Les nuisances pour ces animaux sont très faibles. Les chirurgies d'administration de virus et d'implantation de la sonde de microdialyse seront réalisées par du personnel qualifié à ces techniques et les tests comportentaux n'impliquent pas de douleur ou de durée d'expérimentation déraisonnable. Les implantations intracérébrales constituent une gène légère pour l'animal. En effet, le cerveau est dépourvu de fibres sensibles à la douleur, à titre d'exemple des chirurgies similaires sont réalisées chez l'humains sous simple anesthésie locale.

Devenir

Suite au tests comportementaux, les souris seront euthanasiés pour isolement des cerveaux dans le but de vérifier l'injection du virus dans la bonne region cerebrale.

Remplacement

L'utilisation de souris est indispensable pour ce projet. L'évaluation de processus complexes qui induisent une réponse neurochimique ou comportementale n'est à ce jour pas modélisable. Ainsi seul un animal entier vivant et vigile permet d'appréhender ces éléments.

Réduction

Le nombre minimal d'animaux a été déterminé par une analyse statistique préalable qui permets d'obtenir des résultats fiables.

Raffinement

Un anesthésique est utilisé pour effectuer l'implantation des sondes de microdialyse. Le cerveau est un organe dépourvu de fibres nerveuses libres dédiées à la nociception, bien qu'invasive cette chirurgie se révèle mineure pour les animaux. Par ailleurs un anti inflammatoire est utilisé le jour de la chirurgie. Les animaux seront surveillés (prise de poids et consommation de nourriture et eau) pour bien vérifier leur état de santé.

Choix des espèces

L’utilisation de souris est nécessaire pour ce projet. A ce jour, seule cette espèce permet de générer des constructions génétiques qui permettent d'évaluer les l'implication des différentes zones cérébrales étudiées dans ce projet. Les animaux seront des adultes âgés de 6-8 semaines au moment de la réception, il s'agit ici des standards observés dans la littérature.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système cardiaque
Souris : 1944
Souffrances
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▲ 1944
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Devenir
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 1944

1 944 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées de gravité légère. Selon les groupes, elles reçoivent des injections, un gavage ou une application cutanée quotidiens, puis sont soumises ou non à un régime gras, avant d'être tuées pour prélever leurs organes. Le porteur indique qu'une dysfonction lymphatique intestinale peut provoquer un amaigrissement, surtout chez les nouveau-nés, et prévoit d'abandonner cette procédure le cas échéant. Il affirme qu'aucun système in vitro ne préserve l'intégrité des vaisseaux et présente le poisson zèbre comme un remplacement seulement partiel, faute d'un nombre suffisant de valves lymphatiques.

Objectifs

Le système lymphatique joue aussi un rôle important dans l’initiation de la réponse immunitaire en transportant les cellules immunes vers les ganglions lymphatiques. Or, une altération de ce réseau lymphatique induit des désordres au niveau métabolique (expansion du tissu adipeux, lipides inflammatoires) et inflammatoires (inflammation chronique des tissus). Par ailleurs, l'obésité est connue comme un facteur de risque à l'altération du système lymphatique. L’architecture du système lymphatique et sa fonction sont étroitement dépendantes du tissu dans lequel il se trouve. C’est pour cela, que ce projet vise à cibler le système lymphatique de manière tissu-spécifique. Nous souhaitons dans un premier temps, visualiser l’architecture du système lymphatique in vivo, et comprendre les modifications et l'adaptation des cellules endotheliales lymphatiques dans les modèles d'obésité. Dans un deuxième temps, nous souhaitons établir le rôle de nouveaux gènes impliqués dans le développement et/ou le maintien du système lymphatique dans des contextes physiologiques et pathologiques. Ces études nous permettront de déterminer in vivo les conséquences d’une altération de ce gène sur le système lymphatique et sur le tissu environnant.

Bénéfices attendus

Une altération du système lymphatique est connue pour engendrer une pathologie, le lymphœdème. Par ailleurs, cette maladie est aggravée par l'obésité. Or, les mécanismes moléculaires et cellulaires ne sont pas compris, et il n’existe à ce jour aucun traitement pour limiter une dysfonction lymphatique. Ces modèles permettront une approche intégrée permettant l’étude du système lymphatique et ses communications avec le microenvironnement. En combinant nos approches in vitro et in vivo, nous souhaitons déchiffrer finement les mécanismes moléculaires et cellulaires mis en jeu dans la communication des cellules endothéliales lymphatiques avec les cellules du microenvironnent (cellules de l'immunité, pre-adipocytes ou adipocytes...) dans les différents territoires adipeux et métaboliques (foie, intestin). Le but est d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques visant à restaurer la fonction lymphatique et/ou limiter les aspects inflammatoires et métaboliques, qui sont délétères dans des contextes pathologiques.

Procédures

selon les groupes d'animaux, les types d'interventions seront soit des injections intrapéritoneales (1 fois par jour pendant 4 jours) ou un gavage oral (1 fois par jour pendant 5 jours) ou une application locale sur la peau (1 fois par jour pendant 5 jours). Les animaux seront ensuite ou non mis sous régime alimentaire riche en lipides.

Impact sur les animaux

Une dysfonction importante du système lymphatique au niveau intestinal peut altérer la prise alimentaire des lipides au niveau intestinal entrainant un amaigrissement des animaux, notamment au niveau postnatal dans la procédure 1. Dans ce cas, nous abandonnerons la procedure 1 et nous retarderons l'invalidation du gène après le sevrage ou chez l'adulte. Les autres procédures ne devraient pas entrainer d'effet indésirables.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour prélévements d'organes/tissus à la fin du projet.

Remplacement

Nous étudions le système vasculaire et lymphatique dans plusieurs organes dont notamment la peau, le tissu adipeux, l'intestin et le foie. A ce jour, il n'existe pas de système 3D, d'organoïdes ou d'explants permettant de garder l'intégrité et la fonctionnalité des vaisseaux. Une des alternatives qui est envisagée pour des questions relatives au développement des vaisseaux est d'utiliser le modèle du zébrafish. Ce modèle est à l'étude afin de déterminer si ce modèle répond de manière identique à nos hypothèses nous permettant de transposer nos résultats de la souris vers le zébrafish. Cependant ce remplacement ne sera que partiel car le nombre de valves lymphatiques chez le zebrafish est tres limitant.

Réduction

Le modele d'obésité entraine une variabilité des résultats qui est aussi augmentée par la différence des sexes femelles/mâles. Nous avons donc compté n=12 pour avoir des résultats statistiques pour chaque groupe d'animaux c'est à dire pour chaque génotype (contrôle ou gene invalidé), par sexe, et par traitement (Normal diet/high fat diet). Cependant, certaines expérimentations nous demandent de regrouper le nombre de tissus pour faire l'analyse, notamment les analyses par Tri cellulaire ou single cells. Afin de minimiser le nombre d'animaux, plusieurs organes seront prélevés pour chaque experimentation.

Raffinement

Critères d'arrêt par rapport à la souffrance: dans le cas où l’animal ne répond plus à des besoins physiologiques énoncés ci-dessus, l’arrêt de l’expérimentation sera préconisé par l’expérimentateur ou toute personne en charge du suivi des animaux. Les animaux seront observés par le chercheur ou les personnels de l’animalerie tous les jours pendant 1 semaine puis 3 fois par semaine pendant le reste de l’expérimentation. Ce suivi aura pour but de détecter la douleur (signes tels que le dos encourbé, poils hérissés, isolement...), détecter la capacité de s'alimenter, de boire, de se déplacer selon une grille de lecture par score. Dans le cas où l’animal ne répondrait plus à ses besoins physiologiques, l'animal sera anesthésié par anesthésie chimique (mélange kétamine/xylazine 150 mg/kg et 10 mg/kg respectivement) et après perte de conscience, les animaux seront euthanasiés. Une observation quotidienne sera réalisée pendant la durée du projet. Dans nos connaissances actuelles, les procédures ne doivent pas changer le comportement des animaux et leur bien-être, même si les animaux sont gardés jusqu’à l’âge adulte.

Choix des espèces

L'étude des souris génétiquement modifiées est largement répandue et partagée dans la communauté scientifique internationale ce qui est un avantage en termes de transmission et de validité de nos résultats. Nous avons choisi les stades de développement au niveau postnatal et adulte afin de comprendre le rôle et la fonction du système lymphatique dans les pathologies cardiovasculaires liées à l'obésité.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles immunitaires
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 4064
Souffrances
▲ -
▲ 120
▲ 960
▲ 2984
Devenir
 -
 -
 -
 4064

4 064 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance jusqu'à sévère. Elles sont infectées aux poumons par Pseudomonas aeruginosa au moyen d'injections intratrachéales et intranasales sous anesthésie, pour tester des composés anti-virulence et un candidat vaccin. Le porteur indique que l'infection non traitée provoque perte de poids, catarrhe oculaire, baisse de température et repli, les souris trop atteintes selon un score clinique étant mises à mort. Il affirme que les lignées cellulaires ne peuvent pas remplacer totalement le modèle murin pour étudier les interactions hôte-pathogène et justifie l'euthanasie de toutes les souris par le risque de dissémination des pathogènes.

Objectifs

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie opportuniste multi-résistante qui représente la troisième cause d’infections acquises à l’hôpital en France. P. aeruginosa est responsable de pneumonies aiguës chez le patient bénéficiant d’une ventilation mécanique ou d’infections chroniques chez les patients présentant une pathologie respiratoire chronique suppurative comme la mucoviscidose. La morbi-mortalité importante, l’incidence croissante de souches multi-résistantes associées à l’absence de développement à court terme de nouvelles molécules antibiotiques d’intérêt a conduit à classifier cette bactérie parmi les pathogènes prioritaires pour la recherche de nouvelles thérapeutiques par l’OMS. L'incidence élevée, la sévérité et la résistance croissante sont caractéristiques des infections à P. aeruginosa et soulignent la nécessité d'ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques. Une première possibilité serait de cibler un des nombreux mécanismes pathogéniques dont est doté P. aeruginosa grâce à son génome de grande taille codant pour de nombreux facteurs de virulence et de régulation. La seconde voie thérapeutique choisie serait le développement d’un candidat vaccinal potentiellement bispécifique ciblant 2 facteurs respectivement impliqué dans les infections aiguës et chroniques et utilisant un adjuvant constitué d’une structure en nanodiamant comme thérapeutique préventive des infections à P. aeruginosa aiguës et chroniques.

Bénéfices attendus

Ce projet consiste à évaluer l’efficacité de nouvelles molécules permettant d’inhiber la virulence de P. aeruginosa et d’un nouvel agent vaccinal, pour un transfert vers une filière de développement pharmaceutique.

Procédures

Les injections intratrachéales seront effectuées sous anesthésie générale,d’une durée de 30 minutes, via une injection de kétamine-xylazine tandis que les injections intranasales et sous-cutanées le seront sous anesthésie générale gazeuse, d'une durée de 5 minutes, par isoflurane. Les injections intra-péritonéale seront administrées sur animaux vigile. De même le suivi du poids et du score clinique se fera sur animaux vigile. Aucune prélèvements sur animaux vigiles ni procédures chirurgicales ne seront fait dans ce projet.

Impact sur les animaux

L'infection pulmonaire à Pseudomonas aeruginosa non traité se traduit chez la souris par plusieurs effets délétères. L'animal perd du poids, peut présenter une inflammation des muqueses notamment un catarrhe oculaire, sa température corporelle peut baisser et son comportement également (dos courbé et réduction de l'activité et de la mobilité).

Devenir

Tous les animaux devront être euthanasiés à l'issue de chaque procédure du fait du double risque de dissémination dans le milieu extérieur des pathogènes et des souris, génétiquement modifiés ou non .

Remplacement

La sélection des composés ayant la meilleure efficacité contre P.aeruginosa sera réalisée grâce à des modèles in vitro. Des lignées cellulaires épithéliales pulmonaires et des lignées immunitaires (lymphocytes, cellules dendritiques et macrophages) seront utilisées pour évaluer l’innocuité des composés, la production d’anticorps spécifiques, la protection contre l’infection bactérienne.Il n’est pas possible de totalement remplacer l’utilisation d’un modèle murin par l’utilisation de lignées cellulaires seules. En effet, nous nous intéressons aux interactions hôte pathogènes lors d’une infection pulmonaire pour lesquels l’interaction de nombreux acteurs de l’immunité innée et adaptatives sont mises en jeu simultanément.

Réduction

Il n’est pas possible de remplacer l’utilisation d’un modèle murin par l’utilisation de lignées cellulaires seules. En effet, nous nous intéressons aux interactions hôte pathogènes lors d’une infection pulmonaire pour lesquels l’interaction de nombreux acteurs de l’immunité innée et adaptatives sont mises en jeu simultanément. Pour réduire le nombre de souris nécessaires au strict minimum, nous nous appuierons sur les méthodes statistiques suivantes. Pour pouvoir mettre en évidence une différence au niveau des résultats microbiologiques, il nous faudra inclure 15 sujets par groupe. Une comparaison entre les groupes Pour respecter le principe des 3R, les mesures de raffinement suivantes seront employées : les souris seront hébergées en armoire ventilée sous conditions de température contrôlées. Elles auront accès à un enrichissement pendant toute la durée de l’expérience. Une surveillance clinique quotidienne est réalisée afin d’identifier les potentiels signes de douleur engendrée par le protocole durant toute la durée de l’étude. En cas de besoin, un traitement antalgique sera instauré́, et adapté au type de procédure invasive.

Raffinement

Durant toute la durée des expérimentations, les animaux seront surveillés pluri-quotidiennement. Des critères d’évaluation de leur état clinique seront utilisés afin d’établir un score de maladie. Cela nous permettra de déterminer le besoin de me mettre en place un traitement analgésique pour garantir le bien-être des animaux. Si ce score devient trop élevé, notamment lié à une perte de poids trop importante, la mise à mort de l’animal devra avoir lieu. Durant les phases d’anesthésie ou d’injection, une surveillance particulière d’une quinzaine de minutes suivant l’acte sera réalisée pour s’assurer d’un réveil normal. Dès réveil des souris avec reprise d’une déambulation, elles réintégreront leur cage.

Choix des espèces

La validation de nouvelles molécules anti-infectieuses est classiquement effectuée chez la souris du fait d’un recul important en termes de données et d’outils de suivi disponibles sur les infections respiratoires et digestives. C’est le seul modèle officiellement validé et nécessaire au préalable sur le plan pharmaceutique avant un transfert pour un éventuel essai chez l’humain. Dès la réception de souris mâles âgées de 6 à 7 semaines, une stabulation d’une semaine dans l’animalerie sera respectée. Ces dernières seront alors utilisées à un âge compris entre 7 et 10 semaines. Les animaux utilisés doivent avoir atteint la maturité sexuelle pour éviter les biais dus à la perturbation hormonale. Le protocole expérimental a une durée maximale de 28 jours.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 418
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 32
▲ 386
Devenir
 -
 -
 -
 418

418 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Porteuses d'une mutation reproduisant le syndrome de Dravet, elles subissent dès le sevrage des crises d'épilepsie déclenchées quotidiennement au flurothyl pendant dix jours, des chirurgies d'implantation d'électrodes cérébrales de quatre-vingt-dix minutes et des enregistrements respiratoires prolongés. Le porteur indique que la crise conduit chez environ 30 % des souris à un arrêt respiratoire fatal, et retient précisément ce modèle pour son "risque modéré de décès" de 20 à 40 %. Il affirme que l'étude de la mort soudaine en épilepsie ne peut s'envisager ni chez l'humain ni in vitro et conclut que cette souche est la seule à reproduire la maladie.

Objectifs

La mort soudaine inattendue en épilepsie (SUDEP) est la cause majeure de mortalité précoce chez les patients souffrant d’un syndrome de Dravet (SD). La SUDEP est décrite comme faisant suite à la survenue d’une crise épileptique entrainant un arrêt respiratoire fatal. L’unique stratégie qui est proposée de nos jours pour prévenir la SUDEP consiste à contrôler la survenue des crises épileptiques chez le patient. Cette stratégie comporte certaines limites dès lors que l’on considère que le SD est une forme d’épilepsie qui répond mal aux médicaments anti-crises actuellement disponibles. Pour prévenir la SUDEP, il est essentiel de trouver une autre alternative thérapeutique en identifiant de nouveaux candidats pharmacologiques à cibler chez le patient souffrant de SD. La sérotonine cérébrale joue un rôle majeur dans la survenue des crises et dans le contrôle de la respiration. L’hypothèse sur laquelle repose ce projet est que l’arrêt respiratoire survenant à la suite d’une crise et à l’origine des SUDEP dans le SD est favorisé par l’installation progressive d’une vulnérabilité de la fonction respiratoire en lien avec la répétition des crises d’épilepsie. Les objectifs de ce projet sont ainsi : (1) de caractériser la chronologie d’installation de la vulnérabilité respiratoire dans le SD, (2) d’identifier le(s) marqueur(s) sérotoninergique(s) associés à la vulnérabilité respiratoire et au risque de SUDEP, (3) et de tester un candidat pharmacologique en lien avec la cible sérotoninergique identifiée pour prévenir cette vulnérabilité respiratoire. Pour répondre à ces objectifs, nous aurons recours à un modèle expérimental chez la souris R1648H, qui porte la mutation du gène SCN1A, à l’origine du SD chez l’humain.

Bénéfices attendus

Aujourd’hui, nous ne savons pas comment la répétition des crises chez les jeunes patients souffrant de SD peut aggraver la vulnérabilité cardio-respiratoire qui conduit à la SUDEP. La souris R1648H est un modèle qui mime la symptomatologie du SD décrite chez l’humain et l’utilisation de ce modèle dans ce projet devrait fournir des éléments précieux qui permettront une meilleure prise en charge des patients SD. En ciblant le système sérotoninergique qui est fortement impliqué dans le contrôle de la respiration et dans la genèse des crises, nous espérons mettre en évidence des éléments de ce système qui pourraient être (1) utilisés comme des marqueurs permettant l’identification des patients SD à risque de SUDEP, et (2) ciblés par des agents pharmacologiques visant à prévenir l’installation de la vulnérabilité ventilatoire et le décès qui lui est associé.

Procédures

Le génotypage et le tatouage de l’ensemble des souris de la portée sera effectué à P7 (durée

Impact sur les animaux

En dehors des perturbations transitoires sur le comportement de la souris lors de la survenue de la crise par le flurothyl, aucun autre effet nuisible n’a été rapporté chez les animaux qui seront utilisés dans ce projet. Comme décrit dans l’annexe 3, la sévérité de la crise durant l’exposition au flurothyl est progressive et s’intensifie au cours du protocole d’ICF. Cela comprend 7 stades avec le stade 1 décrit comme celui qui est de plus faible sévérité comprenant des clonies de la face et des membres postérieurs ou antérieurs. Les caractéristiques des crises de stades plus sévères se traduisent par la présence de clonies plus intenses, des rebonds et/ou course de l’animal dans la cage et la présence d’une phase de tonus musculaire. A noter que la durée de la crise des stades 1-6 est de 15 à 60 sec ; toutefois, chez 30% des souris R1648H, la crise conduira dans les secondes qui suivent à un arrêt respiratoire fatal défini comme le stade 7.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et le cerveau sera prélevé pour des investigations ex-vivo.

Remplacement

Le caractère inattendu de la SUDEP chez le patient SD rend les expériences prévues dans ce projet non envisageables chez le sujet humain. L’étude des rythmes cérébraux et cardio-respiratoires au cours ou en dehors d’une crise épileptique nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur des modèles in vitro. La souris R1648H modèle du SD est aujourd’hui la seule espèce qui présente une physiopathologie similaire à celle observée chez l’humain.

Réduction

Pour mener ce projet, nous aurons besoin d’utiliser 418 souris sur une durée de 5 ans. Ce nombre a été réduit au maximum sans compromettre toutefois les objectifs scientifiques du projet, en nous basant sur les données bibliographiques antérieures et des outils statistiques.

Raffinement

Les conditions de stabulation sont conformes à la réglementation et prennent compte du bien-être animal. Le poids des animaux sera suivi hebdomadairement, et les animaux seront soumis à une surveillance attentive à l’aide d’une grille d’évaluation du bien-être (annexe 1), pour limiter au maximum stress et douleur, et apporter des soins adaptés, le cas échéant. Les animaux qui auront été isolés pour leur confort seront manipulés quotidiennement pendant 5 minutes. Pour évaluer la respiration de façon non-invasive, nous utiliserons la pléthysmographie à corps entier qui permet d’obtenir des enregistrements chez un animal vigile et libre de se mouvoir. Le temps d’enregistrement est limité à son minimum durant la période inter-ictale avec 40 min par animal. Les enregistrements en imagerie cérébrale seront effectués sur un animal anesthésié pour réduire le stress de la contention. Toutes les mesures seront prises pour limiter la souffrance et la douleur. L’utilisation d’analgésiques par voie i.p. sera systématique avant la chirurgie (buprénorphine) puis quotidiennement et durant les 3 jours qui suivent le jour de l’implantation chirurgicale (Carprofène). L’expérience sera stoppée si les points limites définis dans la grille de score sont atteints. A la fin de chaque procédure expérimentale, les souris seront mises à mort.

Choix des espèces

Nous souhaitons modéliser trois aspects du SD : 1) la pathologie génétique sous-jacente (mutations SCN1A), 2) l'impact progressif de la répétition des crises observées chez les patients, et 3) un risque modéré de décès (environ 20-40%) qui permettrait facilement de dichotomiser un groupe de survivants et un groupe SUDEP. Le modèle que nous utiliserons sera la souche de souris Scn1aRH+ (R1648H) qui répond parfaitement à ces objectifs. Les animaux seront utilisés entre 7 jours et 72 jours. A l’âge de 7 jours, le génotypage et le tatouage des animaux sera réalisé durant un temps inférieur à 5min puis les souriceaux seront remis avec leur mère. Les crises d’épilepsie se manifestant dès le plus jeune âge dans le SD, nous avons choisi un modèle expérimental de SD permettant de contrôler le déclenchement des crises d’épilepsie aussi bien à 21 jours post-natal (sevrage), qu’à un stade plus avancé (P60).