Souris

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    • Oncologie
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    • Système endocrinien
Souris : 4080
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4080 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit un régime obésogène, des mises à jeun, un hébergement individuel de 48 heures, des gavages et des prélèvements de sang répétés à la queue, avant d'être tué pour prélever tissus et organes. Le porteur classe ces actes de léger à modéré tout en reconnaissant que le régime peut gêner les déplacements et que l'isolement génère du stress. Il présente le projet comme une meilleure compréhension des maladies métaboliques liées au vieillissement et à l'obésité, les perspectives médicales restant à venir.

Objectifs

L’inflexibilité métabolique, commune à l'obésité et au vieillissement, est associée à la progression du diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires représentant la première cause de mortalité dans le monde. Ces pathologies résulteraient d’un défaut de gestion des lipides par le tissu adipeux mais les mécanismes impliqués sont encore mal compris. Les travaux de la littérature soutiennent l'hypothèse selon laquelle les cellules endothéliales vasculaires des tissus adipeux jouent un rôle central via leur capacité de gestion des flux lipidiques en fonction de l'état énergétique et que l’altération de cette fonction serait un événement précoce de l’altération de l’homéostasie lipidique systémique. Nous étudierons la contribution de signalisations cellulaires propres aux cellules vasculaires. Notre objectif est d’identifier des mécanismes propres aux cellules endothéliales vasculaires du tissu adipeux et d’évaluer l’impact de la modulation de leur phénotype sur l’expansion, la fonctionnalité du tissu adipeux et sur la progression des pathologies associées au vieillissement naturel et accéléré par l’obésité.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux définir la contribution des altérations du système vasculaire dans la genèse des maladies métaboliques et cardiovasculaires associées au vieillissement naturel et accéléré par l’obésité et ce, en tenant compte du sexe. En particulier la complétion de ces travaux ouvrira de nouvelles perspectives médicales personnalisées pour diagnostiquer et traiter les individus à risque de développer un diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires associées.

Procédures

Les animaux seront soumis à des interventions de classes légère à modérée. -Prélèvements d’une goutte de sang à la veine caudale : maximum 1 fois 8 prélèvements espacés de 15 à 30 minutes (2 secondes par prélèvement) -Prélèvement de sang à la veine caudale par capillaire : maximum 4 fois sur 24 heures (15-30 secondes par prélèvement) -Gavage : maximum 1 fois par animal (10 secondes) -Mise à jeun : maximum 1 fois pour 12 heures effective (phase active) -Hébergement individuel : maximum 1 fois pendant 48 heures

Impact sur les animaux

Les expérimentations réalisées dans ce projet sont peu invasives indolores (pesée, régime riche en lipides, jeûne) ou de classe légère et modérée (test de tolérance au glucose, gavage, placement en environnement nouveau et seul pendant 48h pour la calorimétrie par exemple, mesure de la composition corporelle). Elles peuvent être associées aux nuisances suivantes : - Régime obésogène peut induire une prise de poids pouvant gêner les déplacements - Hébergement individuel de 48h peut générer du stress - L’analyse de la composition corporelle peut générer un stress pendant le maintien immobile dans la cage de lecture (90 secondes) - Gavage peut générer du stress et inconfort durant la procédure (quelques secondes) - Prélèvement à la veine caudale peut générer du stress et une douleur légère - Mise à jeun peut entrainer du stress

Devenir

Les procédures d’études phénotypiques et métaboliques (Calorimétrie indirecte, Composition corporelle, Tolérance au glucose) sont des mesures faites sur l’animal au cours de la procédure de régime obésogène. Les animaux seront alors remis dans leur cage d’origine et seront soit euthanasiés à la fin du temps de régime défini afin de prélever les tissus et organes pour les analyses histologiques et cellulaire des tissus, soit étudiés lors des procédures terminales d’adaptation au jeûne/réalimentation ou challenge lipidique aigue. Au terme de ces procédures tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus et fluides pour des études multi-omiques permettant de répondre aux questions scientifiques énoncées.

Remplacement

L’utilisation du modèle murin nous permettra d’identifier et de quantifier les changements progressifs et dynamiques impactant le système vasculaire qui surviennent avec le régime alimentaire, la prise de poids et le vieillissement. Les prélèvements humains représentent un point fixe de l’état individuel et ne permettent pas de contrôler l’historique de perte et/ou gain de poids. Aucun système de culture cellulaire n’a pu reproduire les variations circadiennes des apports en lipides qu’auront à subir les cellules endothéliales chez des souris alternant des phases d’apport nutritif et de repos. Notre objectif est d’identifier les mécanismes moléculaires et cellulaires mis en place avant l’apparition des désordres métaboliques et cardiovasculaires.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux pour cette étude, nous avons réalisé une veille bibliographique, tenu compte de nos expériences passées et conçu les expériences afin d’obtenir un pouvoir statistique suffisant avec un nombre minimum d’individus. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, plusieurs procédures expérimentales de classe légère puis modérée seront réalisées sur les mêmes groupes d’animaux dès lors que les animaux auront recouvré un bien-être général et dans la mesure où les procédures ne peuvent pas interférer entre elles.

Raffinement

Lors de leur arrivée en zone expérimentale les souris sont placées en salle d’acclimatation et y resteront pendant 1 semaine en présence de ouate pour réduire le stress qui pourrait être causé par le transport. Dès leur arrivée, les animaux sont pris en charge par le personnel de la zootechnie compétent qui vérifiera leur état et bien-être. Les animaux issus de différentes cages de transport ne sont jamais mélangés dans les cages d’hébergement. Critères d'arrêt par rapport à la souffrance : dans le cas où l’animal ne répond plus à des besoins physiologiques énoncés ci-dessous, l’arrêt de l’expérimentation sera préconisé par l’expérimentateur ou toute personne en charge du suivi des animaux. Les animaux sont observés quotidiennement par les zootechniciens et par les expérimentateurs du projet. Ce suivi aura pour but de détecter de la douleur, d’évaluer la capacité de s'alimenter, de boire, de se déplacer. Dans le cas où l’animal ne répondrait plus à ses besoins physiologiques, il sera anesthésié puis, après perte de conscience, l’animal sera euthanasié par dislocation cervicale. Observation quotidienne pendant la durée de la procédure. Dans nos connaissances actuelles, les procédures ne doivent pas modifier le comportement général des animaux ni altérer leur bien-être, même si les animaux sont gardés jusqu’à un âge avancé.

Choix des espèces

La souris de fond C57BL6/J est un modèle reconnu dans l’étude du métabolisme et de l’obésité. Nourrie en alimentation riche en gras, elle développe des anomalies similaires à celles associées au syndrome métabolique chez l’Homme. Animaux âgés de 8 semaines et 12 mois en début de protocole. Nous souhaitons utiliser des animaux à maturité et nous affranchir de la phase exponentielle de croissance. L’utilisation de 2 tranches d’âge (8 semaines et 12 mois + 1, 4, 12 semaines) nous permettra d’évaluer si l’adaptation vasculaire peut avoir des effets variables en fonction de l’âge.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 520
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520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie d'une heure trente sous anesthésie, une laparotomie au cours de laquelle une thrombose de la veine cave inférieure est provoquée, puis une perfusion mortelle de fixateur pour prélever les organes. Le porteur indique que ces actes peuvent provoquer douleur, durcissement de la zone opérée et occlusion intestinale, ce qui justifie la gravité sévère. Il présente le projet comme la recherche de nouveaux mécanismes de la maladie thromboembolique, les traitements adjuvants espérés étant renvoyés au moyen terme.

Objectifs

La maladie veineuse thromboembolique (MVTE) est la conséquence de la formation d'un caillot sanguin (thrombus), obstruant partiellement ou totalement une veine. Les deux principales présentations cliniques de la MVTE sont l’embolie pulmonaire et la thrombose veineuse profonde ou phlébite. La MVTE constitue un problème de santé publique majeur en raison de sa fréquence et de sa gravité. Cependant, chez la moitié des patients aucun facteur de risque n’est identifié, excluant ainsi tout pronostic d’évolution de la pathologie. De ce fait, afin de prévenir une éventuelle récidive, les patients sont traités à vie avec des anticoagulants. Or, ces traitements sont associés à un risque d’hémorragie non négligeable et ne préviendront de potentielles récidives que chez 30% des malades. Il est donc nécessaire de lever le voile sur les mécanismes physiopathologiques de cette maladie. Nos travaux de recherche menés chez des patients et sur des cellules en culture, ont permis de mettre en lumière deux acteurs potentiellement impliqués dans ce phénomène. Ces cibles se situent à l’interface du système immunitaire et du système sanguin. Elles jouent un rôle majeur dans la réponse inflammatoire du système immunitaire et pourraient en conditions pathologiques conduire à la survenue de la thrombose. Il est à présent bien établi que le phénomène nommé thrombo-inflammation joue un rôle important dans la survenue de la thrombose. Il reste encore à en définir tous les acteurs et à identifier leur rôle. Notre demande d’autorisation de projet a pour objectif d’étudier le rôle de deux acteurs du système immunitaire dans la survenue d’un thrombus. Dans la poursuite des travaux in vitro que nous avons menés, nous souhaitons à présent étudier l’impact de ces molécules sur la formation d’un thrombus in vivo. Ces travaux nécessitent l’utilisation de modèles murins chez qui nous induirons une thrombose veineuse.

Bénéfices attendus

Le traitement de la maladie veineuse thromboembolique repose sur les anticoagulants qui présentent un risque hémorragique important et que les patients doivent le plus souvent prendre à vie. Le but de ce projet est de mettre en évidence de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires qui permettront à moyen terme le développement de traitements adjuvants aux anticoagulants et donc une prise en charge plus personnalisée des patients.

Procédures

Toutes les souris (520 animaux) seront soumises à une thrombose de la veine cave inférieure induite de façon chirurgicale. Elles seront opérées une seule fois (durée intervention 1h30) sous anesthésie générale. Elles seront analgésiées 30 minutes avant. Nous assurerons un suivi post-chirurgical renforcé pendant 48 heures (Analgésie et scoring clinique systématique). 30 souris seront soumises à deux administrations : la première juste avant la chirurgie et l’autre le lendemain matin. Elles seront anesthésiées et analgésiées, l’intervention aura une durée de 10 minutes. A l'issue de la procédure expérimentale, tous les animaux seront soumis à une perfusion de serum physiologique suivi d'un fixateur en vue d'utilisation des organes pour des expériences d'histologie. Ils seront sous anesthésie gazeuse et auront reçu au préalable un analgésique.

Impact sur les animaux

Toutes les souris de la procédure subissent une chirurgie. Nous réalisons une laparotomie puis nous dégageons le tube digestif et nous induisons une thrombose au niveau de la veine cave inférieure (1). Les organes sont ensuite remis en place (2), la paroi musculaire et la peau sont suturées (3). Les nuisances possibles suite à ces actes chirurgicaux sont les suivants : (1) Douleur, durcissement de la zone de chirurgie, sensation de chaleur au niveau de la veine cave inférieure, (2) Occlusion intestinale, (3) Douleur au niveau de la zone suturée. Par conséquence, nous avons attribué une gravité prospective sévère à la procédure. Concernant les 30 souris recevant une administration intrapéritonéale, nous estimons comme nuisance possible une douleur liée à l’injection. La molécule administrée ne présente aucun toxicité. Concernant la perfusion intra-cardiaque ante-mortem, elle conduira à la mort de l’animal.

Devenir

Afin de réaliser des analyses histologiques et de cytométrie en flux, des prélèvements d’organes vitaux et de sang seront effectués sur les souris. C’est pourquoi, les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure.

Remplacement

Concernant le remplacement, nous avons eu recours à des expériences in vitro (culture cellulaire) et aux études cliniques (analyses de cohortes de patients) qui nous ont permis d’élaborer ce projet de recherche. Toutefois ces études ont des limites. En effet, la maladie veineuse thromboembolique est une maladie multifactorielle impliquant le système vasculaire, les cellules circulantes (plaquettes, globules rouges et cellules immunitaires) et les organes lymphoïdes secondaires. L’étude des mécanismes qui provoquent ou contribuent à la thrombose veineuse nécessite la mise en place de protocoles in vivo pour que toutes les composantes nécessaires soient présentes. Il n’est aujourd’hui pas possible de reproduire la thrombose veineuse par l’utilisation de modèles in vitro ou ex silico.

Réduction

Afin de réaliser une étude statistique robuste sur nos cohortes d’animaux, des groupes de 12-15 animaux sont nécessaires. Toutefois, nous ferons systématiquement un point lorsque nous aurons 8 animaux par groupe, nous réaliserons une étude statistique avant de poursuive ou non les inclusions d’animaux. Nous avons optimisé nos tests de sorties afin qu’au terme de la procédure expérimentale, le sang et différents organes soient prélevés sur un même animal et puissent servir à diverses analyses. L’utilisation de l’échographie-doppler 48h après l’induction de la thrombose a pour but d’inclure dans nos procédures uniquement les animaux qui ont thrombosé, limitant ainsi la variabilité inter-individuelle.

Raffinement

Tous les animaux utilisés dans le projet sont sains et ne présentent aucune pathologie. Au cours de la procédure expérimentale, tous les animaux seront pris en charge par les responsables du projet qui s’assureront de leur bien-être. Ils recevront une analgésie et une anesthésie adaptées ainsi que du sérum physiologique pour pallier à une éventuelle déshydratation. Ils seront déposés sur un tapis chauffant à 37°C et nous déposerons du gel ophtalmique sur leurs yeux pour éviter le dessèchement. Concernant la prise en charge de la douleur opératoire, nous utiliserons de façon systématique une analgésie adaptée. En post-opératoire, nous disposerons dans la cage des animaux du gel d’hydratation. Ce gel sera supplémenté en analgésique la nuit suivant la chirurgie. Afin de rendre le gel plus appétant, il sera supplémenté avec l'équivalent d'une noisette de pâte à tartiner commerciale au chocolat. Nous habituerons les animaux à ce gel dans les 7 jours avant la chirurgie. Dans les 48h après la chirurgie, la douleur et le site de suture des animaux seront évalués selon des grilles d’observation et chaque animal ayant atteint les points limites sera pris en charge immédiatement.

Choix des espèces

L'utilisation de souris comme modèle d'étude de la maladie thromboembolique est pertinente car : - Les modèles de thrombose veineuse utilisés dans ce projet chez la souris sont très bien caractérisés dans la littérature, fiables et reconnus par nos pairs. - Nous maîtrisons les techniques chirurgicales nécessaires à la mise en place de ce modèle. - Nous utiliserons deux lignées de souris transgéniques, ces souris sont déficientes pour nos protéines d’intérêts. En comparant les résultats obtenus avec un groupe contrôle nous pourrons déterminer comment la thrombose est modulée par l’absence de ces protéines impliquées dans l’inflammation. La maladie thromboembolique veineuse touche les adultes, tous les animaux que nous utiliserons serons âgés de 7 à 10 semaines. L'utilisation de jeunes adultes, dont le poids variera entre 20-30g, facilitera la chirurgie.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 180
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180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal, immunodéficient, reçoit une greffe de cellules tumorales dans la glande mammaire puis des injections péritumorales et péritonéales répétées et des prélèvements de sang au sinus rétro-orbitaire, avant d'être tué pour prélever tumeur et rate. Le porteur indique que la pousse tumorale et les injections répétées peuvent provoquer nécrose, œdème et douleurs. Il présente l'activation des cellules NK comme une "piste thérapeutique intéressante" contre le cancer, les retombées restant conditionnelles.

Objectifs

Le cancer est un problème majeur de santé publique etant la première cause de décès en france. Il est maintenant avéré que le système immunitaire est capable de reconnaitre et d’éliminer les cellules tumorales. Cependant, certaines tumeurs mettent en place des mecanismes de resistance afin d'échapper à cette surveillance du système immunitaire. L'avancée de ces connaissances ont permis le développement de nouvelles thérapies très efficaces pouvant réactiver le système immunitaire et ainsi éliminer les cellules tumorales. Toutefois,ce type de thérapie ne fonctionne pas chez de nombreux patients, c'est pour cela qu'il est necessaire d'identifier de nouvelles voies thérapeutiques activant d'une autre manière le système immunitaire. Parmis les cellules immunitaires, les cellules naturelles tueuses (cellules NK) jouent un rôle majeur dans la réponse anti-tumorale. mais leur activité est souvent altérée. Ainsi, l’identification de molécules capables d’activer les fonctions anti-tumorales des cellules NK représentent une piste thérapeutique intéressante.

Bénéfices attendus

Les cellules NK font partie de la première ligne de défense contre le développement de tumeurs. Ainsi, l’identification de molécules capables d’activer leurs fonctions anti-tumorales représente une piste thérapeutique intéressante. Nous pensons que cette étude devrait déboucher sur l’identification d’un nouveau mécanisme de surveillance immunitaire et potentiellement d’une nouvelle cible thérapeutique permettant de moduler positivement l’immunité dans les cancers.

Procédures

Rasage des souris sur le flanc sous anesthésie gazeuse à l'isoflurane (1x5min/souris) - Injection de cellules tumorales en position intra mammaire sur le flanc des souris sous anesthésie gazeuse (1x4min/souris) - Injection péri-tumorale de molécules (14x30sec/souris) - Injection intrapéritonéale (4x20sec souris) - Prélèvement de 100µl de sang au niveau du sinus retro-orbitaire sous anesthésie locale et gazeuse (3x5min /souris)

Impact sur les animaux

Souris Immunodeficiente = Possible infections pouvant entrainer l'apparition de maladie Injection de cellules tumorales et pousse tumorale = piqure/necrose de la tumeur pouvant entrainer des douleurs chez l'animal Injections répétées = piqure/oedeme/infection pouvant entrainer des douleurs chez l'animal Multliple contentions et anesthésie gazeuse pouvent engendrer un stress répété chez l'animal. Prélèvement de sang au niveau du sinus retro-orbitaire peuvent entrainer des douleur chez l'animal.

Devenir

A l'issu de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et des organes (tumeur, rate) seront prélevès pour des analyses en laboratoire

Remplacement

Nous avons tout d’abord effectué un certain nombre d'expériences in vitro. Cependant, la validation de nos résultats nécessitera une série d'expériences in vivo afin de determiner un nouvel axe thérapeutique impliquant des cellules du système immunitaire dans le traitement du cancer du sein. À notre connaissance, et malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de la biologie computationnelle, l'étude de la pathologie, en particulier les interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement immunitaire, ne peut actuellement pas être remplacée par des systèmes in vitro fiables.

Réduction

Le nombre de souris par groupe a été défini à minima afin de permettre une analyse statistique des résultats. Notre analyse statistique se base sur des données bien établies de la littérature. Nous avons ainsi calculé une taille d'échantillon de 10 souris par groupe. Chaque procédure expérimentale sera réalisée en 2 expériences indépendantes, avec dans un premier temps 5 souris par groupe. Ainsi, la deuxième expérience ne sera réalisée uniquement si la première montre des résultats encourageants. De plus chaque procédure sera réalisée uniquement si la procédure précédente à montré les résultats attendus validant notre hypothèse. Il n’y a pas de double emploi des souris.

Raffinement

Les protocoles que nous suivrons sont bien établis pour réduire au maximum la douleur et l’angoisse. De plus, un suivi adapté des points limites précoces et prédictifs (2 fois par semaine), et la manipulation des animaux par des personnes compétentes, permettent de limiter la douleur ou souffrance des souris. Pour garantir le bien-être animal, un enrichissement (morceaux de coton, tunnel en carton, morceaux de bois) est ajouté à chaque cage et le cas échéant du DietGel et/ou de l’HydroGel sera utilisé en cas de douleur et angoisse de l'animal. Par ailleurs, de la litière en cellulose sera également utilisée pour les souris porteuses de tumeur afin de diminuer l'inconfort lié au frottement.

Choix des espèces

Le choix de l’expérimentation in vivo chez la souris est justifié par l’existence de la ligné tumorale et des réactifs qui à notre connaissance n’ont pas été développés dans d’autres modèles pré-cliniques. De plus, notre laboratoire a développé une expertise unique dans l'analyse du système immunitaire et du cancer chez la souris, et a tous les réactifs nécessaires à disposition. Pour atteindre la maturité du système immunitaire, les souris seront âgées de 7 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 6774
Souffrances
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6774 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les femelles gestantes reçoivent des injections intrapéritonéales sur animal vigile en contention puis sont tuées pour prélever le cerveau de leurs embryons, et des souriceaux âgés de sept à vingt et un jours sont tués pour prélever le leur, afin d'étudier des gènes du développement cérébral. Le porteur indique que l'injection provoque une douleur limitée à sa durée et que la contention est source de stress. Il affirme que ces mécanismes doivent être étudiés in vivo, les retombées pour des maladies du développement comme la microcéphalie ou l'autisme restant hypothétiques.

Objectifs

Le développement du cerveau se produit par une succession d’étapes de prolifération et de spécialisation cellulaire très contrôlées dans le temps. Nous nous intéressons aux mécanismes cellulaires et moléculaires qui contrôlent la façon dont les cellules perçoivent le temps (déclenchement, durée et arrêt de chacune de ces étapes comme la division ou la différenciation). Notre objectif est d’identifier des gènes codant pour des protéines qui contrôlent ces processus et de les étudier dans un contexte in vivo, au cours du développement d’un cerveau de Mammifère. Dans ce but, nous utiliserons des souris transgéniques afin de modifier, à des moments précis du développement, nos gènes d’intérêt et nous étudierons comment ces modifications altèrent le temps de génération et de maturation des neurones dans 2 régions du cerveau : le cortex cérébral et le cervelet. Nous en étudierons les modifications comme la prolifération, le nombre de cellules générées, le type cellulaires, la morphologie et taille des neurones…, ainsi que les modifications d’expression des gènes et de la conformation de l’ADN, afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués. Cette étude chez la souris permettra de compléter avec un modèle in vivo de mammifère, des études réalisées chez la mouche et sur des modèles sur cellule humaine.

Bénéfices attendus

Cette étude in vivo permettra d’acquérir des connaissances précieuses sur les facteurs qui codent la perception du temps par les cellules lors du développement du cerveau de Mammifère et d’en comprendre les mécanismes. Elle sera mise en perspective avec d’autres études menées en parallèle chez la mouche et dans des cultures de cellules humaines, afin de comprendre comment ces mécanismes se sont ajustés au cours de l'évolution, dans différentes espèces. De plus, cette étude constituera un socle pour de futures découvertes permettant de comprendre certaines maladies développementales du cerveau. Par exemple, la microcéphalie qui peut être due à des altérations de la durée de certaines étapes clés lors du développement. De plus en plus d’études montrent que des conditions comme le syndrome du X fragile et les troubles du spectre autistique seraient dus à un déséquilibre des neurones excitateurs et inhibiteurs. Il est probable que ce déséquilibre soit dû à des altérations subtiles de la chronologie de la génération de ces neurones. Les mécanismes explorés dans cette étude pourraient donc apporter des pistes de réflexion voire des réponses pour parvenir à mieux expliquer ces troubles du développement.

Procédures

Pour ce projet, il est prévu de soumettre des souris à des injections intrapéritonéales de produits sur animal vigile, en contention. Cette procédure doit durer quelques secondes. Les animaux recevront 2 injections maximum. L’euthanasie des animaux est requise pour les analyses et les prélèvements.

Impact sur les animaux

Nous nous attendons à ce que cette procédure entraine une douleur lors de l’injection. Cette douleur ne doit pas durer plus que le temps de l’injection faite en intrapéritonéal. La contention entraine également un stress à l’animal.

Devenir

Les femelles gestantes seront euthanasiées dans le but de prélever et d’analyser les cerveaux des embryons afin d’étudier le développement des cellules. Les souriceaux (P7-P14-P21) seront euthanasiés dans le but de prélever et d’analyser leur cerveau afin d’étudier le développement des cellules.

Remplacement

Notre projet vise à comprendre les mécanismes de développement du cerveau en prenant en compte toute sa complexité (diversité des cellules, interactions, contraintes physiques…). Suivant le principe de remplacement, des études sur d’autres modèles (mouches), ainsi que sur cellules humaines en culture sont réalisées et permettent de disséquer certains aspects et mécanismes impliqués dans les processus étudiés. En revanche, il est indispensable dans le cadre de cette étude, de passer par une approche chez le Mammifère afin de reproduire la complexité architecturale des cellules du cerveau en particulier leurs interactions structurelles et fonctionnelles. De plus, les outils génétiques disponibles chez la souris nous permettent de contrôler avec précision le moment d’inactivation du gène d’intérêt.

Réduction

Les recherches effectuées en amont chez la mouche et les cellules humaines (en culture) nous permettent d’affiner les pistes de recherche et d’ainsi réduire le nombre d’animaux murins utilisés. Le nombre d’animaux utilisés évalué à 6774 sera limité au strict nécessaire pour obtenir des données statistiquement exploitables et sera calculé pour chaque type d’analyse. Toutes les quantifications se feront en aveugle. Nous travaillons en étroite collaboration avec des statisticiens présents dans notre unité pour définir toutes les tailles d'échantillons et les tests statistiques appropriés.

Raffinement

L’animalerie est agréée, les conditions d’hébergement (température, hygrométrie, éclairage et espace) et les conditions d’enrichissement de l’environnement (maison et neslet, papier craft), d’alimentation et de soins quand nécessaires seront contrôlées. Une période d’acclimatation d’une semaine sera effectuée avant toute procédure expérimentale. Ils seront maintenus en portoirs ventilés et dans des conditions de température et d’hygrométrie maintenues dans les références recommandées. Les femelles gestantes seront regroupées (2 par cages) afin d’éviter leur isolement et auront une alimentation adaptée à leur stade physiologique. En cas d’observation de la moindre douleur, les animaux seront euthanasiés pour éviter toute souffrance inutile. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués. Un recours à l'analgésie pourra être prévue. Tout au long de la vie des animaux, un suivi rigoureux sera réalisé pour s’assurer de leur bien-être en collaboration avec la structure chargée du bien-être animal et du vétérinaire.

Choix des espèces

Pour notre étude, nous utiliserons des modèles de mouches, ainsi que des modèles de cellules humaines en culture. Cependant, il est indispensable de comparer ces données avec un modèle de cerveau de Mammifère. Nous avons fait le choix de la souris car les outils génétiques et moléculaires développés dans notre domaine de recherche ont été réalisés pour des travaux chez la souris. Les animaux génétiquement modifiés qui sont nécessaires à cette étude sont uniquement disponibles chez la souris. Notamment, certaines de ces lignées disponibles chez la souris nous permettent de contrôler avec précision l’inactivation de nos gènes d’intérêt. Les animaux utilisés seront des adultes d’au moins 2 mois. Afin d’inactiver nos gènes d’intérêt au stade embryonnaire, les injections d’un produit, appelé tamoxifène, seront pratiquées sur la femelle gestante. Une injection supplémentaire sera réalisée sur ces femelles gestantes dans le cas où les tissus seront prélevés au stade embryonnaire. Dans le cas où les tissus seront prélevés sur souriceaux, l’injection se fera sur les souriceaux de 7, 14 ou 21 jours.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Souris : 3548
Hamsters dorés : 1400
Souffrances
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4948 animaux, 3548 souris et 1400 hamsters dorés, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal est infecté par un virus puis reçoit des molécules antivirales à tester, sous anesthésie pour les injections et prélèvements, l'infection pouvant provoquer des atteintes neurologiques, hépatiques, rénales ou digestives. Le porteur précise que les manipulations ont lieu dans un laboratoire à haute sécurité biologique, ce qui impose la mise à mort de tous les survivants en fin de procédure. Il présente ces essais comme une étape vers de futurs traitements antiviraux, les retombées restant renvoyées au futur.

Objectifs

Actuellement, il existe encore un nombre limité, voir aucun traitement thérapeutique curatif et/ou prophylactique (molécules antivirales, vaccins) contre plusieurs virus pathogènes pour l’Homme. Les maladies infectieuses résultant de ses agents viraux constituent un problème de santé publique majeur, avec un risque élevé de mortalité et morbidité au sein de la population. Il est donc important de concevoir et développer des stratégies de lutte antivirale contre ces virus. Ce projet propose donc d’évaluer l’activité antivirale de différentes molécules dans un modèle animal, ces molécules ont été sélectionnées suite à plusieurs tests in vitro et ex-vivo, démontrant une réduction de la réplication virale de plusieurs virus

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus au cours de ce projet permettront de confirmer l’efficacité préclinique de molécules antivirales. Ils participeront également au développement pharmaceutique d’un panel de molécules thérapeutiques dans le futur, pour lutter contre des infections virales humaines, pour lesquelles il n’existe pas de traitements efficaces, approuvés et disponibles à ce jour.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés lors des étapes de : - prélèvements sanguins (durée : 5min – anesthésie + prélèvement – via veine caudale ou saphène selon l’espèce animal) - infection virale (durée : 4-7min - anesthésie + prélèvement- par voie sous-cutanée, intra-dermique, intrapéritonéale ou intranasale) - administration des molécules thérapeutiques (durée : 4-7min - anesthésie + prélèvement - par voie sous-cutanée, intra-dermique, orale, intranasale ou intrapéritonéale) - euthanasie (durée : 5min)

Impact sur les animaux

Ce projet porte sur la mise au point de modèle infectieux viral. L’infection par ces virus est susceptible d’entrainer une infection virale potentiellement sévère pouvant être caractérisée par des atteintes neurologiques, hépatiques, rénales, digestives et/ou articulaires. Les injections, les prélèvements sanguins et les manipulations quotidiennes (pesées) font également partie des nuisances infligées aux animaux. L’utilisation de molécules antivirales pourraient conduire à l’observation de toxicité et des effets secondaires chez les animaux.

Devenir

Les manipulations s'effectuant avec des virus infectieux et ayant lieu dans un laboratoire possédant un niveau de sécurité biologique élevée, l'ensemble des animaux survivants sont mis à mort à la fin de chaque procédure

Remplacement

De multiples tests poussés in vitro et ex-vivo sont réalisés en amont afin de caractériser le pouvoir antiviral des molécules candidates, ainsi ne seront testées dans les modèles animaux, uniquement les molécules dont les propriétés antivirales auront été validées. L’étude de l’efficacité d‘une molécule antivirale à visée préclinique, passe obligatoirement par l’utilisation d’un modèle animal avant une possible mise sur le marché pharmaceutique et prescription au patient. Par ailleurs, les modèles animaux (souris ou hamster) générés permettront de confirmer les propriétés antivirales des molécules testées, à l’échelle d’un organisme vivant entier physiologiquement proche de l’Homme.

Réduction

Les effectifs ont été calculés à l’aide d’un logiciel statistique afin de n’utiliser que le nombre d’animaux permettant d’obtenir des résultats statistiquement exploitables dans le respect des 3R. Des lots de 4 ou 6 animaux (hamsters ou souris) seront utilisés pour les groupes contrôles ou les groupes d’étude. Afin de garantir l'utilisation de modèles pertinents, des études pilotes seront réalisées avant l'évaluation de l'efficacité des molécules antivirales. En effet, en dépit de la disponibilité de données scientifiques sur le processus infectieux pathologique sur chaque modèle animal étudié, les résultats peuvent varier en fonction des souches virales utilisées.

Raffinement

Après une période d’acclimatation de 5 jours minimum, les animaux seront hébergés en ISOcages adaptées (enrichies de « aspen brick » et « paper shaving ») sur portoirs ventilés. Ils ne seront soumis à aucune privation de nourriture et d’eau. Les animaux seront observés quotidiennement et suivis cliniquement durant toute l’expérimentation. Pour réduire à son minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux, ceux-ci seront anesthésiés lors des étapes de prélèvement sanguin, d’inoculation virale, administration des molécules antivirales et euthanasie. Un tapis chauffant sera utilisé en cas d’anesthésie prolongée (dans le cas d’injections par voie souscutanée et intradermique) afin de maintenir la température corporelle de l’animal. De plus, les virus que nous étudierons sont susceptibles d’induire une infection potentiellement sévère chez l’animal ainsi une étude pilote sera réalisée lors de la mise au point des modèles (souris et hamster), cette étape permettra d’affiner les grilles de score en fonction des atteintes pathologiques induites par l’infection, afin de prévenir et réduire toute souffrance et prendre en charge la douleur de l’animal dans le respect des 3R. Un traitement analgésique est prévu en cas d'identification de douleurs légères à moyennes des animaux.

Choix des espèces

Nous utiliserons à la fois le modèle hamster et le modèle souris car en fonction du virus étudié (genre : Adenovirus, Alphavirus, Antavirus, Bunyavirus, Enterovirus, Flavivirus, Picornavirus, et Phlebovirus), la permissivité à l’infection et la réplication virale au sein de ces deux espèces peuvent s’avérer différentes, de plus l’espèce Mus musculus ou Mesocricetus auratus sont les modèles de référence utilisés par la communauté scientifique. Les animaux (hamsters et souris) seront âgés de 3 à 10 semaines. Ces âges correspondent aux stades de développement des souris et hamsters utilisés par la communauté scientifique pour la mise au point des modèles infectieux que nous souhaitons développer ainsi que pour l’étude de molécules pharmacologiques.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
Souris : 36
Souffrances
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Devenir
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36 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal, porteur d'une protéine humaine humanisée, reçoit une injection d'anticorps puis subit cinq prélèvements sanguins sous anesthésie en une semaine, avant d'être tué. Le porteur reconnaît que les prélèvements répétés peuvent provoquer douleur, inflammation, induration voire infection cutanée. Il affirme que les essais de pharmacocinétique ne sont "pas substituables" par des tests in vitro, en raison du "besoin" de mesurer la substance dans un organisme aux organes fonctionnels.

Objectifs

L’objectif du projet est l’étude de la pharmacocinétique de différents anticorps ciblant une protéine humaine dans un modèle animal de souris exprimant cette protéine humanisée. Ces anticorps ont déjà montré leur potentiel pour le traitement de maladies du foie, et seront prochainement tester pour d’autres pathologies, notamment les cancers tête-cou, la fibrose rénale et le cancer colorectal. Le but du projet est donc de déterminer pour chaque anticorps le temps de vie dans le sang des animaux humanisés, à différentes doses afin d’optimiser leur utilisation future en clinique. Ces anticorps humanisés sont construits sur différentes types d’anticorps qui possèdent des caractéristiques propres à chacun et qui les amèneront à être utilisés pour différentes applications.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre la pharmacocinétique de ces différents anticorps spécifiques de cette protéine humaine chez l’animal exprimant la protéine humanisée et ainsi de déterminer dose et fréquence optimale d’injection en vue de prochain essais cliniques. Ces anticorps seront utilisés pour différentes pathologies (cancer tête-cou, colorectal, fibrose rénale…) pour lesquelles les options thérapeutiques sont très insatisfaisantes.

Procédures

Les animaux recevront une injection unique d’anticorps sur animaux vigils Cette injection est réalisée en moins d’une minute. Les animaux subiront 5 prélèvements de sang en une semaine. Chaque prélèvement est réalisé sur animaux anesthésiés et prend environ une minute à être réalisé. Les animaux recevront une injection de solution physiologique pour réhydratation qui sera faite sur animaux anesthésiés, suite au 3ème prélèvement de sang. Cette injection est réalisée en moins d’une minute.

Impact sur les animaux

Des nuisances directement liées aux manipulations et aux prélèvements répétés peuvent être attendues, notamment le stress pour les animaux lors des manipulations, une douleur liée au prélèvement et injection pouvant induire inflammation et induration. L’apparition d’une infection cutanée aux points de prélèvement n’est pas à exclure.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer le sang sur lequel nous pourrons réaliser différentes analyses. Les organes seront également récupérés afin de réaliser des études histologiques.

Remplacement

Les anticorps ont été validés et sélectionnés par des tests in vitro. Néanmoins, dans les essais de pharmacocinétiques pour toutes substances thérapeutiques, les tests sur animaux entiers ne sont pas substituables par des tests simplifiés in vitro. Cela en raison du besoin de mesurer les variations de concentration de la substance thérapeutique dans le plasma d’un organisme ayant des organes et des systèmes pleinement fonctionnels.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux inclus dans cette étude, nous n’utiliserons que des groupes pertinents nous permettant d’arriver à une conclusion claire. La taille des effectifs a été déterminée auparavant en se basant sur les résultats d’une expérience menée par des collaborateurs. Ainsi des groupes de 4 animaux devraient être suffisants pour déterminer la durée de vie dans le sang de nos anticorps. De plus, cette étude de pharmacocinétique aura elle-même un rôle dans la réduction du nombre des animaux concernés par les procédures expérimentales future, car elle nous permettra de mieux concevoir les expériences futures, en choisissant la dose et le schéma thérapeutique les mieux adaptés.

Raffinement

Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification et des briques de tremble à ronger, et des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre de manière précoce la procédure permettant de soustraire les animaux à la souffrance si besoin. Une méthode anesthésique est appliquée lors des prises de sang. Une analgésie est appliquée en cas d’apparition des signes de souffrance ou de douleur. Les animaux sont observés quotidiennement. Afin de limiter la souffrance des animaux, le sang sera collecté par une voie à saignement minimale. Les animaux auront accès sans restriction à la nourriture et à l’eau pendant toute la durée de l’expérience. Les animaux sont hébergés par 3 minimum en cages ventilées.

Choix des espèces

Les anticorps que nous nous proposons d’étudier sont spécifiques d’une protéine humaine. Afin de réaliser des tests précliniques, nous avons établi un modèle de souris exprimant cette protéine humanisée, à la place de la protéine de souris, et présentant les mêmes capacités de fixation des anticorps que la protéine humaine. Les souris seront utilisées un âge adulte (8 à 10 semaines). L’utilisation ultérieure des anticorps se fera chez le sujet adulte.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Souris : 36
Souffrances
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Devenir
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 36
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36 souris mâles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis replacées et réutilisées par d'autres équipes, sans mise à mort prévue. Chaque animal est isolé jusqu'à six semaines pour mesurer l'effet de différents enrichissements sur l'élevage, l'isolement affectant l'expression du comportement social. Le porteur présente ce projet comme un moyen d'améliorer le bien-être des animaux non-humains de l'animalerie et de répondre à la réglementation. Il affirme qu'aucun remplacement n'est possible puisqu'il s'agit d'étudier l'enrichissement lui-même, et indique avoir déjà obtenu des résultats sur un effectif identique.

Objectifs

Cette étude consiste à réaliser des observations afin de comparer différents moyens d'enrichisssements du milieu (2 matériels de nidification ainsi que 3 enrichissements pour se cacher type tunnels ou igloos plastique ou carton) sur 3 lignées à différents âges et différentes conditions d'hébergement. Nous allons analyser chaque cage avec 7 conditions d'enrichissements (6 conditions avec les différents enrichissements + 1condition controle). Elle permettra de répondre au mieux à la réglementation en vigueur, tout en raffinant (3Rs) les conditions d 'élevage de souris améliorant ainsi leur bien-être. L'objectif est de fournir à nos lignées l'enrichissement le mieux adapté pour leur bien être en fonction des conditions d'hébergements.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de répondre au mieux à la réglementation en vigueur , tout en raffinant (3Rs) les conditions d 'élevages de souris impactant ainsi leur bien-être. Le but de ce projet est de permettre de mieux connaître l'impact de l'enrichissement sur le bien être animal . Le même moyen d'enrichissement est utilisé par les souris de la même façons différentes selon qu'elles soient hébergées en groupes sociaux ou de sexes différents (souris mâles isolés, en groupe de souris femelles ou mâles, en groupe reproducteur). Les résultats de notre étude seront valorisés à l'extérieur de notre structure par des présentations à d 'autres Structures de Bien Etre Animal (SBEA).

Procédures

Isolement de 36 mâles pour une durée maximale de 6 semaines.

Impact sur les animaux

Ces animaux devraient avoir un stress mineur au maximum si l'enrichissement n'est pas adapté à l'expression de leurs comportements physiologiques naturels. Les animaux seront également isolés pour les besoins de notre étude, ce qui impacte l'expression de leur comportement social.

Devenir

Les animaux ne subiront aucune procédure expérimentale juste des observations et un isolement pour certains, ce qui est classé en léger. Tous les animaux seront replacés , ils pourront être réutilisés par d'autres équipes de recherche. Notre responsable de la Strucutre de Bien Etre Animal (SBEA) a réussi a replacer tous les individus de ce projet.

Remplacement

Aucun remplacement ne pourra être envisagé puisque ce projet sert à étudier l'impact et le choix de l'enrichissement du milieu sur l'élevage et il est impossible de le réaliser in vitro ou in silico.

Réduction

Pour réduire au maximum le nombre d'animaux, nous aurons 4 groupes de 3 mâles et de 3 femelles pour reprendre les mêmes conditions du précédant projet réalisé par notre équipe . Pour analyser l'impact des enrichissements sur les groupes d'accouplement hébergés généralement en trio (2femelles + 1 mâle), nous allons ré-utiliser les mâles et les femelles ce qui nous permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés. Ayant deja des résultats significatifs sur les groupes de males et femelles avec ce nombre de n=4, nous savons que cette quantité d'animaux est suffisante pour nos analyses. Nous prévoyons de tester 3 séries d'enrichissements d'où notre demande de 36 males isolés maximum (3x12). Les autres animaux de l'étude (groupes de 3 mâles , groupes de 3 femellles ou trio) ne sont pas comptabilisés dans cette demande d'autorisation de projet car sous le seuil.

Raffinement

Les animaux feront l'objet d 'une surveillance journalière , les animaux sont hébergés en groupe dans un environnement enrichi avec plusieurs objets leur permettant de faire leur nid, de se cacher. Des points limites ont été définis afin de prendre en compte d'éventuels effets inattendus pour lesquels il sera décidé de mettre en place un traitement approprié ou une euthanasie. Lorsque les mâles sont isolés, ils conservent la possibilité de communication avec leurs congénères par la vue puisque les cages sont hébergées sur un portoir ventilé dont les cages sont transparentes. Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi et contrôlé (cages connectées) et observés quotidiennement afin d'anticiper l'apparition des points-limites fixés.

Choix des espèces

Les lignées et animaux présents au sein de notre plateforme de recherche sont essentiellement des souris. De plus, ce projet à pour but de répondre à la volonté permanente d'améliorer le bien-être animal au sein de notre animalerie de recherche et servira également pour d'autres animaleries de recherche hébergeant des lignées murines. Les animaux seront analysés à l'age de 13 semaines (pour garder les mêmes conditions qu'une étude effectuée précédemment dans notre animalerie), juste après une semaine d'acclimatation Les animaux rentreront dans le projet pour une durée de 6 semaines + 1semaine d'acclimatation .

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 168
Souffrances
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 168

168 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections biquotidiennes puis, au vingtième jour, seize prélèvements sanguins sériés en une journée pour doser une hormone, avant d'être tuées le lendemain par perfusion intracardiaque de paraformaldéhyde. Le porteur indique que ces manipulations peuvent provoquer douleur, perte de poids et perte de mobilité, atténuées par des analgésiques. Il affirme qu'il est "impossible" d'utiliser un modèle in vitro et que l'étude de la kisspeptine sur la reproduction "nécessite un système complexe et vivant".

Objectifs

Dans certains contextes physiologiques, les taux de prolactine (une hormone produite par les cellules lactotropes situées dans l’hypophyse) augmentent induisant ainsi une infertilité permettant le bon déroulement des processus physiologiques associés (notamment lors de la grossesse ou des périodes d’allaitement). Cependant, des phénomènes pathologiques peuvent également induire une augmentation importante des taux de prolactine sanguine, avec des valeurs supérieures à 25ng/ml (contre 5 à 10 ng/ml en situation non pathologique) et induisant alors une hyperprolactinémie. Parmi les symptômes associés, la fonction de reproduction se retrouve être le principal processus physiologique impacté. A ce jour, l’hyperprolactinémie est principalement traitée par des agonistes dopaminergiques La reproduction est principalement contrôlée au niveau du système nerveux central, notamment grâce à la kisspeptine, un neuropeptide produit et sécrété par des neurones spécifiques de l’hypothalamus. De nombreuses études rapportent un lien fonctionnel entre la prolactine et la kisspeptine dans le cerveau. L’une d’entre elle a d’ailleurs mis en évidence l’inhibition drastique de l’expression de kisspeptine en cas d’hyperproduction de prolactine, ce qui réduit la sécrétion de l'hormone gonadotrophique (GnRH) et, ainsi, un hypogonadisme hypogonadotrophique et l’infertilité. Dans notre laboratoire, nous avons produit un analogue de la kisspeptine (ayant une demi vie plus importante que la kisspeptine endogène) et qui a déjà démontré des effets positifs sur la reproduction des animaux d’élevages et les rongeurs. Nous suggérons alors d’utiliser cet analogue de la kisspeptine dans le traitement de l’hyperprolactinémie en utilisant un modèle de souris dans laquelle les taux de prolactine seront très nettement supérieurs à la normale (à l’aide de mini pompes osmotiques délivrant de la prolactine à haute dose de façon continue, pour mimer la pathologie). Dans ce modèle, déjà utilisé dans d’autres études, l’augmentation de la production de prolactine mime ce qui est observé en cas d’hyperprolactinémie hypophysaires avec notamment l’absence de fertilité, l’inhibition de l’expression de la kisspeptine et la baisse importante de la sécrétion des hormones liées à la reproduction.

Bénéfices attendus

Le présent projet vise à utiliser notre analogue de la kisspeptine, comme traitement d’une pathologie affectant la reproduction, l’hyperprolactinémie. En termes de bénéfices, le présent projet permettrait ainsi d’apporter une preuve de concept de l’efficacité de notre molécule dans le traitement d’une pathologie humaine (mimé par un modèle murin), qui pourrait, in fine, être appliqué à d’autres pathologies associées à un dysfonctionnement de la reproduction chez l’Homme.

Procédures

Les 168 animaux inclus dans cette procédure seront soumis à des injections répétées, de façon biquotidienne tous les jours ou tous les 2 jours. Au 20ème jour après le début du protocole, des prélèvements de sang sériés seront réalisés 40 et 20 minutes avant l'injection du traitement puis 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540 et 600 minutes après l'injection pour un total de 16 prélèvements afin de doser la concentration plasmatique d'une hormone cible. Au 21ème jour les animaux seront mis à mort par perfusion intracardiaque de paraformaldéhyde.

Impact sur les animaux

En termes de manipulation des animaux, les injections et prises de sang sont des manipulations maitrisées par le laboratoire et réalisées par du personnel expérimenté. Cependant, des effets tels que des douleurs, perte de poids et perte de mobilité peuvent être observés mais sont anticipées par l'injection d'analgésiques au moment des procédures. De plus un suivi journalier sera mis en place pour prévenir ce genre d'effets et pouvoir traiter les animaux en conséquence.

Devenir

Afin de pouvoir réaliser des études immunohistochimiques sur tissus fixés, tout les animaux seront perfusés par la voie intracardiaque.

Remplacement

Il nous est impossible d'utiliser des modèles in vitro pour des études mécanistiques de ce type. L'étude de l'effet de l'analogue de la kisspeptine sur la fonction de reproduction en cas d’hyperprolactinémie nécessite un système complexe et vivant tel que le modèle murin afin d'avoir une compréhension complète des mécanismes mis en jeu (effet de la molécule sur la sécrétion des hormones liées à la reproduction, effet sur l’expression de gènes cibles dans des tissus périphériques, …). Aussi, ce genre d’étude n’à, à ce jour, aucun équivalent qui n’emploi pas de modèle animal.

Réduction

Notre protocole expérimental a été mis en place de sorte à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Ainsi, nous aurons besoin de 7 animaux par groupes afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Avec la formation de 24 groupes nous aurons donc besoin de 168 animaux au total.

Raffinement

Les animaux impliqués dans cette étude sont élevés dans les conditions d'élevage classique dans des cages en présence d'enrichissement (de type carton pour la mise en place d'un nid, petite cabane en carton...). De plus, les animaux seront visités au moins une fois par jour avec contact direct ou non (sans réalisation de procédure), permettant l'habituation de l'animal à l’expérimentateur et un suivi du bien-être des animaux. Aussi, une attention toute particulière sera portée aux points limites. Un suivi journalier sera mis en place tout au long de la période d'expérimentation pour évaluer l'état de bien-être des animaux en s'assurant que les points limites ne soient pas atteints. Le comportement et l'apparence des souris sera suivi avec attention et les animaux seront pesés tous les jours pendant 3 jours après les chirurgies, injections ou prises de sangs puis tous les 2 jours jusqu'aux prochains prélèvements sanguins. Ce suivi permettra d'évaluer le bien-être des animaux et de décider de l'euthanasie ou le soulagement de la douleur des animaux suivant le stade d'atteinte des points limites. Afin de de réduire le stress lié aux prélèvements de sang et permettre l'habituation des animaux à cette procédure, un morceau de nourriture appétente sera apporté aux animaux après chaque prélèvement sanguin.

Choix des espèces

La souris est un très bon modèle pour analyser les effets de composés sur la physiologie et le comportement tout en offrant la possibilité de réaliser des parallèles avec d’autres espèces qui permettront d’avoir un bon aperçu de l’effet de la kisspeptine sur le long terme. Les mécanismes d’action de la kisspeptine, de façon aigüe chez la souris sont très bien documentés au niveau de la physiologie de la reproduction et les mécanismes sous-jacents sont bien décrits et conservés chez les mammifères. Ces études font suite à des manipulations in vitro et permettront, in fine, de poursuivre avec des expérimentations sur l'espèce humaine et constituent alors un chainon essentiel au développement de notre approche de façon optimale et rigoureuse L'approche expérimentale nécessite un système reproducteur complètement développé et mature, les animaux employés devront donc avoir atteint la maturité sexuelle, avec un âge minimal de 9 semaines

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
Souris : 1120
Souffrances
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▲ 700
▲ 420
Devenir
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 1120

1120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 700 d'entre elles et sévère pour 420. Elles subissent un infarctus par ligature coronaire ou une néphrectomie quasi complète, deux chirurgies de trois heures, complétées par un cathétérisme cardiaque et un gavage de dioxine, pour étudier la toxicité de ce polluant sur des souris obèses ou insuffisantes cardiaques et rénales. Le porteur indique que les opérations peuvent entraîner une perte de poids de 10 à 20 % et une mortalité accrue dans les trois jours suivants. Il décrit la souris comme un "modèle de choix" et juge l'usage de l'animal "essentiel", en s'appuyant sur des lignées transgéniques.

Objectifs

Les dioxines sont des molécules chimiques appartenant à la famille des polluant organiques persistants dans l’environnement. Les dioxines sont majoritairement produites de manière involontaire lors de la combustion industrielle. L’exposition des Hommes aux dioxines résulte de l’ingestion d’aliments contaminés. En effet, une fois émises dans l’environnement, les dioxines polluent les sols et l’eau, se retrouvent ensuite dans les végétaux, les poissons et d’autres animaux où elles s’accumulent, contaminant ainsi toute la chaine alimentaire. Les dioxines sont des contaminants stables qui peuvent persister longtemps dans le corps humain et endommager le bon fonctionnement de l’organisme. Elles exercent leurs effets toxiques en se fixant sur un récepteur aux hydrocarbures aromatiques nommé AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor), un facteur régulant l’expression de certains gènes. Des études récentes démontrent que AHR joue un rôle important dans les atteintes cardiaque et rénale liées à l’exposition aux polluants. En particulier chez l’homme, l’activation de AHR est associée à un risque accru de développer une hypertension artérielle et une atteinte rénale et ainsi de surmortalité cardiovasculaire. Il a également été montré chez les rongeurs que l’activation de AHR par les polluants favorise le développement d’une hypertrophie cardiaque et induit une toxicité rénale. Le cœur et les reins sont deux organes fortement interconnectés et la dysfonction de l’un peut affecter la fonction de l’autre conduisant ainsi à une maladie appelée syndrome cardio-rénal. Nous avons montré que AHR est exprimé dans ces deux organes et qu’ils répondent à l’exposition aux dioxines en activant les gènes cibles de la voie AHR. Le rôle des polluants environnementaux et de l’activation de la voie AHR dans le développement du syndrome cardio-rénal n’est pas connu. Les objectifs de notre travail sont : - D’étudier l’effet d’une exposition chronique à de faible dose de dioxine sur le développement du syndrome cardio-rénal dans différents modèles de souris présentant 1/ une atteinte cardiaque primaire ou 2/ une atteinte rénale primaire ou 3/ dans des modèles d’obésité d’origines alimentaire ou génétique. - De déterminer si le potentiel effet de dioxine sur le syndrome cardio-rénal est médié par l’activation de la voie AHR.

Bénéfices attendus

Ce travail offrira une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les polluants environnementaux accélèrent l'apparition du syndrome cardio-rénal et la progression de l'insuffisance cardiaque et rénale dans les populations vulnérables et notamment chez les individus obèses.

Procédures

Les procédures chirurgicales sur animal anesthésié sont au nombre de trois : 1. Modèle d'insuffisance cardiaque post-ischémique (durée : 3 heures) 2. Modèle d'insuffisance rénale par néphrectomie quasi complète (durée : 3 heures) 3. Analyse de l'hémodynamique cardiaque par cathétérisme consistant à introduire une sonde (cathéter) dans le ventricule gauche afin de mesurer les pressions et les volumes cardiaques (durée : 30 min). Les procédures non ou peu invasives sur animal anesthésié ou vigile sont au nombre de six : 1. Échocardiographie sur animal anesthésié (durée : 20 minutes) 2. Gavage au polluant ou au solvant sur animal vigile (durée : 20 secondes) 3. Récolte des urines sur la nuit (durée : 12h) 4. Mesure de la pression à la queue sur animal vigile (durée : 10 min) 5. Test de résistance à l’insuline (durée : 1h30) 6. Test de résistance au glucose (durée : 1h30 de test).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont principalement ceux liés à la chirurgie (modèle d’insuffisance cardiaque post-ischémique ou néphrectomie) ; pouvant dans les trois premiers jours suivant l’opération conduire à une atteinte aigue cardiaque ou rénale et une mortalité accrue des animaux les plus atteints. Les effets indésirables seront la perte de poids (de 10 à 20%), une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale) ou un comportement anormal (mobilité réduite, agressivité). Dans notre expérience, passées les premières 72h, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une thoracotomie ou une ablation partielle ou complète du rein, suggérant que la période critique douloureuse est limitée à ce temps court après la chirurgie.

Devenir

A la fin de chaque procédure, tous les animaux (1120 souris) seront mis à mort. Leurs organes seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et moléculaires nécessaires pour atteindre les objectifs de notre étude.

Remplacement

L'utilisation de modèles animaux pour étudier la toxicité cardiaque et rénale par les polluants est essentielle pour atteindre les objectifs de notre projet de recherche et notamment l’évaluation de l'apparition de l'insuffisance cardiaque et/ou rénale chez la souris adulte. La souris est le modèle de choix en raison des similitudes physiopathologiques avec les maladies cardio-rénales humaines. Par ailleurs, les souris génétiquement modifiées peuvent fournir des notions importantes sur le rôle de la voie de signalisation du récepteur aux hydrocarbures aromatiques appelé AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor) dans la toxicité des polluants, avec une grande pertinence pour la santé humaine.

Réduction

Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives (échocardiographie, cage métabolique, pression artérielle à la queue) permettant de répéter les analyses sur le même animal au cours de la maladie, mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés. Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que : - des groupes de n=10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses histologiques et moléculaires compte tenu de la variabilité biologique de la réponse aux polluants. - des groupes de n=15 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les évaluations fonctionnelles compte tenu de la variabilité interindividuelle et de la mortalité accrue post-opératoire dans nos deux modèles chirurgicaux (infarctus du myocarde et néphrectomie).

Raffinement

Pour raffiner, la souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour l’échocardiographie et les modèles chirurgicaux, les souris seront anesthésiées et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Les animaux seront examinés de façon quotidienne en post-opératoire et durant toute la durée du protocole avec une attention particulière durant les trois premiers jours suivant la chirurgie afin de vérifier leur état général de santé. Pour cela, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids corporel, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. Nous tentons également d'améliorer la qualité de l´élevage en enrichissant les cages expérimentales.

Choix des espèces

La souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des souris trangéniques et notamment de souris où AHR est spécifiquement invalidé dans les cellules endothéliales vasculaires. De plus, la souris a le fort avantage du fait de sa petite taille de limiter les quantités de polluants utilisés par l'expérimentateur et les animaliers. Nous avons depuis de nombreuses années mis en place le modèle d’infarctus du myocarde induit par ligature coronaire définitive chez la souris conduisant une insuffisance cardiaque progressive dès la première semaine après l’intervention chirurgicale. Il en est de même pour le modèle de néphrectomie conduisant à une insuffisance rénale chronique. Nous avons également une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques et rénales in vivo ainsi que ex vivo dans ce modèle chez la souris. Nos expériences concernent de jeunes adultes (8 semaines), âge auquel le système cardiorénal est entièrement formé.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 528
Souffrances
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▲ 528
Devenir
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 528

528 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un choc septique leur est provoqué, avec trois injections et trois prélèvements sanguins et, pour certaines, une chirurgie avec réveil, pour tester de nouveaux traitements anti-inflammatoires. Le porteur indique que les souris développent alors déplacements ralentis, hypothermie et perte de poids, et prévoit des points limites précoces pour arrêter la procédure. Il juge le passage à l'animal "incontournable" pour reproduire la complexité de la maladie et avance aussi un argument de coût d'hospitalisation, les bénéfices pour les patients restant conditionnels.

Objectifs

Le sepsis est la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs dans le monde, avec un taux de mortalité pouvant atteindre 50% en cas de choc septique. Le sepsis se caractérise par une réaction inflammatoire systémique exacerbée en réponse à une infection généralisée. Non traitée, cette activation incontrôlée du système immunitaire peut provoquer une défaillance multiviscérale jusqu’à entrainer le décès du patient. A l’exception de traitements antibiotiques associés à une assistance cardiaque et respiratoire, il n'y a actuellement aucune thérapie reconnue contre le sepsis. Un des obstacles rencontrés lors du développement de traitements anti-inflammatoires du sepsis est la difficulté d’atténuer la phase inflammatoire sans affaiblir le système immunitaire du patient nécessaire pour combattre l’infection. Nous souhaitons donc développer de nouvelles stratégies innovantes afin de bloquer le processus hyper-inflammatoire du sepsis sans induire de phase immunosuppressive.

Bénéfices attendus

Nous envisageons que ces traitements innovants soient combinés avec des soins déjà approuvés tels que l’administration d’antibiotique et une assistance cardio-pulmonaire. Cette combinaison pourra conduire à un effet synergique qui non seulement améliorera considérablement la survie des patients, mais réduira également la durée d’hospitalisation. Ainsi, l'impact sociétal de ce projet sera non seulement médical mais également économique, le sepsis induisant généralement une longue hospitalisation en unité de soins intensifs pour un coût moyen dans les pays industrialisés de 30 000 € par patient atteint de sepsis sévère.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à trois injections qui dure 2 minutes (induction de modèle, administration d’anesthésique ou de traitements) et trois prélèvements de sang qui dure 3 minutes. Certains animaux seront soumis à une procédure chirurgicale avec réveil qui dure 20 minutes environ.

Impact sur les animaux

Les souris soumises à un choc septique présentent un état physique altéré avec des déplacements ralentis et une réponse aux stimuli tactiles diminuée. Leur état physiologique est aussi altéré avec une hypothermie et une perte de poids. Dans de rare cas, une diarrhée peut apparaitre. Une grille d’évaluation multicritère nous permettra d’évaluer l’état général de la souris très précisément et de mettre en place des points limites très précoces qui permettront de fixer des critères d’arrêt de la procédure pour limiter la souffrance.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort soit parce qu’ils ont atteints les points limites, soit parce qu’ils sont en fin de procédure. Leur sang sera prélevé pour réaliser des analyses cellulaires pour évaluer nos traitements.

Remplacement

Le sepsis est une maladie inflammatoire complexe conduisant à une phase précoce d'hyper-inflammation qui induit des effets néfastes sur les organes vitaux puis à une phase immunosuppressive où le système immunitaire ne peut plus combattre l’infection. Les études in vitro sur des lignées cellulaires ont montré l’efficacité de nos traitements à réduire l’inflammation. Le passage à un modèle animal à ce stade de l‘étude est incontournable pour mimer la complexité de la pathologie. L’effet ne peut donc être considéré qu’à l’échelle d’un organisme.

Réduction

Seuls les traitements ayant montré une efficacité in vitro seront évalués in vivo. Le dimensionnement des groupes expérimentaux a été réalisé à l’aide d’un logiciel de statistique qui nous a permis de déterminer le nombre juste et minimal d’animaux qui garantira la validité statistique de l’étude. Une étude pilote avec un nombre limité d’animaux permettra la mise au point du modèle avant de tester les différents traitements. Si les traitements ne présentaient pas l’efficacité escomptée, la procédure sera arrêtée. L’étude de biodistribution se fera en imagerie par fluorescence ce qui permet un suivi longitudinal des animaux et de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

La procédure chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale et la douleur sera gérée grâce à la mise en place d’un protocole analgésique adapté en pré et post-opératoire. L’hypothermie sera limitée avec l’utilisation d’une plaque chauffante. Une grille de score détaillée permettra de suivre l’état général des animaux et de définir des points limites très précoces qui seront strictement appliqués. Un arbre décisionnel sera appliqué en fonction du score. L’étude de biodistribution se fera en imagerie par fluorescence qui est une technique non invasive. Les animaux seront stabulés en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Des mesures seront mises en place pour faciliter la prise de nourriture et d’eau.

Choix des espèces

Les modèles murins sont très bien décrits dans la littérature et la souris est l'espèce la plus utilisée pour le modèle du sepsis. Cette espèce nous permettra donc de bénéficier de données déjà existantes pour la mise en place du modèle et de pouvoir comparer nos résultats avec ceux déjà publiés. Les souris seront âgées de 8 à 12 semaines, correspondant à des souris adultes avec un système immunitaire mature.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 1920
Souffrances
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Devenir
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 1920

1920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit un infarctus provoqué par l'obstruction d'une artère coronaire, l'implantation sous-cutanée d'une mini-pompe et deux échocardiographies sous anesthésie, avant d'être tué par exsanguination intracardiaque ou dislocation cervicale pour prélever le cœur. Le porteur reconnaît que l'insuffisance cardiaque provoquée par l'opération peut être une source de souffrance. Il décrit la souris comme un "modèle de choix" et qualifie cette étape d'"indispensable" avant l'homme, les retombées cliniques restant formulées au conditionnel.

Objectifs

​L’insuffisance cardiaque (IC) est une pathologie qui touche le muscle cardiaque et qui indique l’incapacité du cœur à assurer son rôle de pompe. L'IC touche plus de 1,2M de personnes en France et est caractérisée par une lourde mortalité. Les causes de l’insuffisance cardiaque sont nombreuses mais la cause la plus fréquente est l’infarctus de myocarde (IM). Celui ci est caractérisé par une perte de masse musculaire et qui est remplacé par un tissu fibreux qui ne peut plus se contracter. Ces modifications mèneront à l’IC avec une diminution de la capacité du coeur à pomper le sang dans la circulation. Actuellement, il n’existe aucun traitement efficace pour limiter cette fibrose cardiaque. L’objectif de ce projet est de tester de nouvelles molécules qui empéchent le développement de la fibrose et préservent le muscle cardiaque et son fonctionnement. Ces nouveaux principes thérapeutiques seront étudiés dans un modèle d’infarctus du myocarde chez la souris car il se rapproche beaucoup de ce qui est observé chez l'homme. Ces résultats seront considérés comme un programme de développement pré-clinique pouvant soutenir le passage ultérieur chez l’homme.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à évaluer le bénéfice d'une nouvelle approche thérapeutique limitant le développement de l’IC. Les résultats de ce projet pourront soutenir un futur projet chez l'homme.

Procédures

Dans le cadre de ce projet de recherche, nous allons réaliser 5 interventions : Dans un premier temps, réaliser une échocardiographie sous anesthésie générale sur tous les animaux afin de mesurer la fonction cardiaque de base (15 minutes par souris). Dans un second temps, implanter une mini-pompe osmotique en sous cutanée pour tous les animaux et sous anesthésie générale (10 minutes par souris). Deux jours après, induire une ischémique myocardique permanente par l’obstruction de l’artère coronaire sous anesthésie générale et locale. Cette intervention est unique, réalisée une seule fois sur chaque souris modèle et dure moins de 20 minutes. 7 jours ou 14 jours après la chirurgie (selon le protocole), réaliser une deuxième échocardiographie (15 minutes par souris) pour mesurer la fonction cardiaque post chirurgie et post traitement. Ce geste sera réalisé sur l’ensemble des animaux sous anesthésie générale. Un groupe d’animaux (160 souris) sera mis à mort par exsanguination intracardiaque et le cœur sera ensuite prélevé pour une étude histologique. Pour le reste des animaux (1760 souris), ils seront mis à mort par une dislocation cervicale (animal sous anesthésie générale profone à l'isoflurane 5%).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont liés à l’expérimentation, principalement l’inconfort lié à la préhension des animaux et la douleur au point d’injection. Il y a également les effets indésirables liés à la chirurgie comme l’insuffisance cardiaque. En effet, cette chirurgie pourrait être une source de douleur pour les animaux et l’insuffisance cardiaque engendrée par l’opération peut être également une source de souffrance pour la souris. Cependant, il n’y a aucun effet indésirable lié à l’échocardiographie.

Devenir

A l’issue des différents gestes techniques réalisés sur le même animal (imagerie échocardiographie, implantation d’une mini-pompe, infarctus du myocarde, exploration de la fonction cardiaque), tous les animaux seront mis à mort dans le but de prélever le cœur. Ceci nous permettera d’étudier l’efficacité du traitement à l’aide de différentes techniques (histologie, immunohistochimie, cytométrie en flux, western blot …).

Remplacement

Les molécules à étudier ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro qui nous ont permis d’identifier les cibles thérapeutiques impliquées dans la fibrose. Notre projet nécessite d'utiliser un modèle in vivo en raison d’une approche physiopathologique du système cardiovasculaire intégrée sur animal entier. La réalisation de ce projet constitue une des étapes précliniques indispensables avant l’application chez l’homme de ces approches thérapeutiques.

Réduction

La physiopathologie ainsi que la cinétique du modèle (infarctus du myocarde) sont bien connues et ont été bien étudiées ce qui permet de mieux définir la durée des expériences et éviter la mise à mort des animaux à différent temps après la chirurgie. Le nombre d'animaux nécessaire a été défini en fonction de type d’analyses nécessaires pour tester l’efficacité des traitements et nous avons pris en compte la mortalité des souris infarcies durant le protocole de telle sorte que les résultats obtenus soient suffisants statistiquement pour conclure sur l'efficacité de nos approches thérapeutiques. Les analyses sont généralement réalisées avec un nombre minimal de 6 animaux survivants par groupe. Les méthodes d'imagerie qui seront utilisées étant non invasives et non douloureuses, les animaux pourront être suivis au cours du temps et les paramètres étudiés seront mesurés chez le même animal. De plus les molécules seront, dans un premier temps, testées uniquement pendant 7 jours (post-op) afin de vérifier leur efficacité. Si nous remarquons que les traitements sont efficaces, nous continuerons les expériences avec une durée de traitement plus longue (14 jours post-op). Si nous ne voyons aucun effet du traitement à 7 jours, le projet s’arretera et nous n’utiliserons pas les souris dédiées pour une durée de traitement plus longue.

Raffinement

Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié et la mise en place de points limites adaptés permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection des antalgiques dans la limite du possible pour ne pas interférer avec l’expérience en cours et par une mise à mort anticipée selon les méthodes réglementaires, si nécessaire. L'ensemble des chirurgies de ce projet sera réalisé sous anesthésie générale associée à une analgésie pré-opératoire.

Choix des espèces

La recherche clinique sur la fibrose cardiaque chez l’homme est limitée pour des raisons éthiques, c’est pourquoi le recours aux modèles animaux est indispensable pour élucider les mécanismes mis en jeu. La souris est un des modèles les plus utilisés en recherche biomédicale. Au-delà de l’aspect pratique (reproduction rapide, connaissance du modèle, coût modéré), la proximité de son génome avec le génome humain (80% d’homologie) en fait un modèle de choix : par exemple la structure des tissus musculaires et cardiaques murins est très proche de celle de l’homme. Nous pouvons donc utiliser la souris comme modèle expérimental et les résultats observés permettront de mieux comprendre la fibrose et prédire l’efficacité du traitement chez l’Homme. Des souris jeunes adultes (agées de 8 à 12 semaines) car leur système cardiovasculaire est bien developpé.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 189
Souffrances
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▲ 189
Devenir
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 189

189 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit dans le cerveau une injection de cellules cancéreuses humaines lors d'une chirurgie d'une heure, puis est pesé chaque jour pendant deux à trois mois le temps que la tumeur se développe, avant d'être tué pour prélever son cerveau. Le porteur indique que la pousse tumorale peut provoquer perte de poids, baisse des déplacements et retrait du groupe social. Il affirme que le pouvoir métastatique de ces cellules ne se vérifie qu'in vivo et juge le recours à "l'animal entier" "absolument nécessaire", les retombées thérapeutiques restant renvoyées au long terme.

Objectifs

Les métastases cérébrales sont les tumeurs intracrâniennes du système nerveux central les plus fréquentes chez les adultes, elles représentent la troisième maladie neurologique en termes d’incidence avec plus de 30.000 nouveaux patients par an en France. Ces métastases sont associées à un mauvais pronostic et à une altération de la qualité de vie. La maladie métastatique implique plusieurs évènements dont la dissémination des cellules tumorales à partir de la tumeur primitive. Les données récentes suggèrent que ce sont essentiellement les cellules souches cancéreuses qui sont capables de donner des métastases. Ces cellules souches cancéreuses sont caractérisées par une capacité d’auto-renouvellement, une prolifération extensive, une capacité à se différencier et à reproduire une seconde tumeur identique à la tumeur d’origine. Les hypothèses actuelles postulent que les cellules souches métastatiques sont des cellules souches cancéreuses migrantes qui ont initié une tumeur à distance dans un nouveau site. Dans ce contexte, nous nous focalisons sur l'étude des cellules souches de métastases qui ont migré dans le cerveau. Les cellules souches de métastases cérébrales issues de cancers humains primitifs différents (colorectal, sein), seront caractérisées de manière complète in vitro en laboratoire. Une fois les cellules parfaitement décrites d'un point de vue biologique, la dernière étape de la caractérisation consiste en la vérification de la capacité de ces cellules à reproduire une tumeur humaine chez la souris. Cette dernière étape, in vivo, est, d'une part standardisée et internationalement reconnue comme telle et, d'autre part, absolument nécessaire à la validation de l'hypothèse. En effet, la finalité est de mieux décrire les cellules à l'origine des métastases chez l'homme issues de divers cancers primitifs afin de bloquer la migration de ces cellules. Ceci permettra l'ouverture vers de nouvelles thérapies ciblées chez l'Homme.

Bénéfices attendus

A court terme, nous souhaitons prouver que certaines cellules sont à l'origine des métastases cérébrales les caractériser. A long terme, nous espérons pouvoir ainsi les bloquer pour éviter un échappement du site primitif (sein, colorectal) vers le cerveau. Ceci permettra de développer de nouveaux médicaments empêchant la formation de métastases chez l'Homme.

Procédures

Tous les animaux sont soumis à une injection de cellules cancéreuses humaines dans le cerveau. Cette chirurgie dure approximativement 1 heure et est réalisée sous anesthésie avec antalgiques. Suite à ces injections, les souris seront pesées (durée approximative 3 minutes) quotidiennement pendant 2 à 3 mois, qui est le temps nécessaire au développement tumoral.

Impact sur les animaux

Suite à la chirurgie, nous pouvons observer un inconfort sur les premiers jours post chirurgie puis, lors du développement tumoral : la perte de poids, la diminution des déplacements ainsi que le retrait de l'individu du groupe social établi. La chirurgie peut aussi induire un inconfort au niveau de la plaie du crâne et de la présence des fils de suture.

Devenir

Le but est la récupération du cerveau des animaux. Il nous faut donc mettre à mort les animaux afin de récupérer leurs organes.

Remplacement

Dans le domaine de la cancérologie, les potentiels tumorigénique et métastatique ne peuvent pas être appréhendés seulement par des expérimentations in vitro. Toutes les expérimentations in vitro classiques concernant les cellules souches (autorenouvellement, dilution limite, présence de marqueurs souches mis en évidence par différentes technologies de pointe) ont été réalisées en amont des expérimentations in vivo faisant l'objet du présent projet. L'administration des cellules à l'animal permet aux cellules souches de métastases cérébrales d'être au contact d'un environnement complexe qu'il n'est pas possible de reproduire in vitro. Il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier à ce stade du projet qui consiste à vérifier sans aucun doute qu'il s'agit bien de cellules souches de métastases cérébrales.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux, nous avons déterminé par un test statistique de calcul de puissance le nombre minimum d’animaux nécessaire dans chaque groupe expérimental afin d’obtenir des résultats statistiquement valides (Ce nombre est de 7 souris par groupe). Compte tenu des procédures à mettre en place pour valider les cellules souches de métastases cérébrales et du nombre de cellules souches de métastases cérébrales à valider, nous utiliserons 189 souris au total sur les 5 ans du projet. De plus, l'utilisation de souris ayant un statut hormonal identique à la personne d'où sont extraites les cellules souches de métastases cérébrales nous permet d'avoir une meilleure prise tumorale. Ceci limite aussi le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Les souris sont élevées en portoirs ventilés en accord avec le statut sanitaire d'animaux immunodéprimés. Les souris seront maintenues constamment en groupe d'au moins 2 individus afin de limiter le mal-être engendré par l'isolement d'individus. Un enrichissement adapté à l'espèce utilisée est mis à disposition dans les cages. Afin de s’assurer de leur bien-être, les souris seront pesées et observées quotidiennement à la recherche de signe de souffrance ou de comportement inadapté pendant toute la durée de la procédure. Les chirurgies seront réalisées selon des règles de bonnes pratiques chrirugicales (aseptie, anesthésie, antalgie, contrôle de la température) et par des personnes expérimentées. Une habituation en pré-opératoire est réalisée pour les pesées quotidiennes, afin de limiter le stress occasionné par celles-ci, pendant 7 jours. Une habituation à une nourriture enrichie riche en glucides et en lipides est aussi réalisée 48 heures avant les chirurgies pour veiller à la bonne reprise alimentaire en partie post-chirurgicale. Une prise en charge antalgique est réalisée en parties pré et post-opératoires. Des points limites (critères d'arrêt) spécifiques des procédures expérimentales appliquées sur les animaux ont été établis et seront appliqués. Au moindre signe clinique d'inconfort, une surveillance particulière de l’animal réalisée et un antidouleur puissant est introduit (morphinique). Si après 48h, le comportement de l'animal n'est pas revenu à la normale, l'animal sera mis à mort.

Choix des espèces

Les souris (Mus musculus) athymiques « nude »sont à ce jour l’espèce modèle de mammifères pour les études en cancérologie. En effet, ce modèle ne possède pas de système immunitaire compétent et ne peut donc pas rejeter une greffe d'origine humaine. Nous utiliserons des souris âgées de 6 semaines pour cette étude. Nous travaillerons avec des jeunes souris imprégnées d’hormones et facteurs de croissance permettant une meilleure croissance du greffon. Ceci permettant aussi de limiter le nombre d’animaux utilisés.