Souris

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    • Système urogénital
Souris : 104
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104 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections provoquant une blessure des cellules filtrantes du rein, une partie étant gardée jusqu'à 32 jours au risque de développer une insuffisance rénale, pour étudier l'influence du rythme circadien sur la réparation rénale. Le porteur annonce une hématurie et une perte de poids possibles, les souris étant tuées par perfusion intracardiaque ou asphyxie pour analyser leurs reins. Il affirme que seul l'animal permet d'étudier le fonctionnement d'un organe entier, les pistes thérapeutiques restant à ouvrir.

Objectifs

Le rein assure des fonctions cruciales qui permettent de filtrer le sang afin d'éliminer les déchets de l'organisme dans les urines. La filtration rénale dépend de cellules spécialisées nommées podocytes. Ces cellules sont blessées chez 90% des patients souffrant de maladies chroniques rénales. Des résultats récents suggèrent que le rythme circadien joue un rôle important pour permettre aux podocytes de se réparer suite à une blessure. Dans ce projet, nous allons déterminer comment le rythme circadien influence la capacité des podocytes à répondre à une blessure. Les résultats obtenus grâce à ce projet fourniront des connaissances cruciales pour le développement de stratégies thérapeutiques permettant de traiter les patients atteints de maladies rénales.

Bénéfices attendus

Les résultats générés par ce projet permettront d'ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour favoriser la protection et la réparation des podocytes face aux blessures accumulées au cours de la vie adulte. Ce travail permettra à terme de tester des approches thérapeutiques innovantes visant à stimuler la capacité des podocytes à répondre à une blessure.

Procédures

Pour les analyses moléculaires (séquençage), les animaux recevront 3 injection intrapéritonéales (1 injection par jour pendant 3 jours consécutifs). Ils vont ensuite recevoir une injection intraveineuse. Ils seront euthanasiés 5 jours après l'injection intraveineuse par perfusion intra-cardiaque après avoir reçu 2 injections intrapéritonéales (analgésie et anesthésie). Pour les analyses histologiques, les animaux vont recevoir une injection intraveineuse. Ils seront euthanasiés 18 ou 32 jours après cette injection un automate par asphyxie au CO2. Durée des injections intrapéritonéales: environ 3 secondes. Durée des injections intraveineuses: environ 5 secondes. Durée des perfusions intracardiaques: environ 5 minutes. Les collectes d’urines se feront par une méthode non-invasive, à savoir par miction spontanée lors de la préhension des souris. Si les souris n’urinent pas lors de la préhension, elles seront placées individuellement, pendant 2 à 3h, dans des boîtes en plastique dans lesquels nous avons percé de petits trous pour permettre une bonne respiration. Ces boîtes sont dépourvues de litière, boisson et aliment, et le fond a été recouvert avec des plaques en plastiques type « 96 puits ». A l’issue de cette période, les animaux seront replacés dans leurs cages d’origine avec leurs congénères et l’urine excrétée par miction spontanée de l’animal sera alors collectée dans les puits.

Impact sur les animaux

Les souris utilisées dans ce projet ne présentent aucun phénotype dommageable. L'injection intraveineuse va entrainer une blessure des podocytes. Cette blessure peut avoir des conséquences sur l'état de santé général des souris.Toutefois, les animaux seront euthanasiés 5 jours après l’injection pour les analyses moléculaires, un temps beaucoup trop court pour développer des symptômes suite à une insuffisance rénale. Pour les analyses histologiques, les animaux seront maintenus vivant jusqu’à 32 jours suite à la blessure, et seront donc susceptibles de développer une insuffisance rénale caractérisée par une hématurie. Une perte de poids transitoire est fréquemment observée dans les 10 jours qui suivent l'injection intraveineuse.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre d'analyser par séquençage et histologiquement les résultats obtenus.

Remplacement

Bien que les techniques de culture cellulaire aient fortement évoluées, les études in vitro ne permettent pas d’étudier des processus biologiques complexes. Seuls les modèles animaux permettent d’aborder des questions relatives au fonctionnement d’un organe dans son ensemble et à l’influence de l’environnement. Aussi, par définition, notre objectif scientifique nécessite le recours à l’expérimentation animale.

Réduction

En tenant compte des exigences de réduction imposées par la législation, nous avons choisi d’utiliser un nombre minimum de souris par groupe expérimental qui nous permet d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Aussi, pour les analyses moléculaires, les animaux seront soumis à l'expérimentation de manière séquentielle, ce qui nous permettra de stopper cette expérimentation dès que nous aurons collecté des échantillons de qualité́ suffisante pour réaliser un séquençage et ainsi de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Pour réaliser ce projet, nous utiliserons un maximum de 104 animaux.

Raffinement

Pour les analyses moléculaires (séquençage), les animaux sont euthanasiés par exsanguination. Ces animaux sont tout d’abord anesthésiés profondément par administration d’un mélange d’anesthésique et de sédatif. Avant toute intervention, la profondeur de l’anesthésie est vérifiée par l’absence de réflexe de retrait suite au mincement des orteils. Cette approche garantit que l’animal ne souffrira pas pendant la perfusion. De plus, les animaux seront analgésiés afin de réduire au maximum la douleur potentiellement subie par les animaux. Pour les analyses histologiques, l’évolution de la dysfonction de la filtration rénale sera surveillée étroitement dès le début de l'expérimentation. Aussi, nous avons mis en place un suivi strict et régulier de la douleur et du stress potentiellement engendrés par l'expérimentation grâce à l’utilisation d’une grille de score. Si un problème est détecté́ sur un animal lors de ces observations, la complétion de la grille permettra de déterminer de façon objective le devenir de l’animal (suivi rapproché, euthanasie).

Choix des espèces

La réalisation de ce projet permettra de comprendre comment le rythme circadien influence la réponse des podocytes au stress. La souris apparait comme un excellent modèle pour répondre à cette question car elle présente de grandes similitudes avec l’Homme. En effet, le rein des souris est histologiquement et physiologiquement similaire à celui des humains. Dans ce projet, nous allons utiliser des animaux jeunes (2 à 6 mois). En effet, les animaux de cette tranche d’âge ont un fonctionnement rénal optimal qui n’est pas encore altéré par le vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles sensoriels
Souris : 40
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40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Une lésion de type acnéique leur est provoquée par injection sous la peau, puis une pommade est appliquée quotidiennement pendant huit jours, pour tester un extrait de propolis contre l'acné. Le porteur n'attend qu'une inflammation localisée et un stress lié à la manipulation, les souris étant tuées pour prélever la peau. Il juge le modèle animal "incontournable" faute de modèle de peau reconstituée réunissant toutes les cellules de l'inflammation.

Objectifs

L’acné est une maladie chronique de la peau qui survient lors de modifications hormonales en particulier au moment de l’adolescence. Elle touche trois adolescents sur quatre et des jeunes adultes des deux sexes. La sécrétion de sébum dont la fonction est de protéger la peau devient excessive dans les follicules pilosébacés : les pores de la peau s'obstruent et des points noirs (comédons ouverts) ou points blancs (comédons fermés ou « microkystes ») apparaissent. Les points blancs peuvent s’enflammer à cause d’une bactérie (Propionibacterium acnes) et devenir des « boutons » rouges non-purulents (les papules), purulents (les pustules) ou des « boutons » de plus grande taille généralement douloureux et ancrés profondément dans la peau (nodules). L’acné peut avoir des répercussions psychologiques (troubles de l’humeur, dépression, altération de l’image de soi) car elle affecte le visage et la partie supérieure du thorax. Des cas sévères montrent des lésions cicatricielles et donnent un aspect grêlé au visage. Le traitement de l'acné repose en fonction de sa gravité sur la combinaison d'un traitement local (antiseptique comme le peroxyde de benzoyle et antibiotique de la famille des macrolides ou des tétracyclines) avec un traitement par voie orale (antibiotique et rétinoïde pour diminuer la sécrétion de sébum). Un traitement hormonal associant oestrogène et progestatif peut être proposé exclusivement aux femmes. Ces traitements ont des effets secondaires : résistances de bactéries aux antibiotiques, sécheresse cutanée, effet contraceptif...Notre projet vise à démontrer l'efficacité de composants naturels extraits de certaines propolis qui ont prouvé in vitro une efficacité sélective sur Propionibacterium acnes et Staphylococcus aureus sans affecter Staphylococcus epidermidis. Le traitement sera proposé sous forme de crème en application topique. Nous chercherons à mettre en évidence un effet curatif et un effet préventif.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à apporter une nouvelle possibilité de traitement de l'acné. Notre composé est un produit naturel extrait de certaines propolis, il n'appartient à aucune famille d'antibiotique connue. Ce composé éviterait les effets secondaires des traitements existants.

Procédures

Les animaux subiront une anesthésie gazeuse de quelques minutes pour pratiquer une injection intradermique. Les animaux subiront une application quotidienne de pommade sur les lésions (durée 1 minute pendant 8 jours).

Impact sur les animaux

Une courte période de stress sera générée au cours du transfert des animaux dans la boite d'induction avec une préhension par la base de la queue. Un stress sera aussi induit pendant le temps nécessaire à l'application des pommades sur les lésions. Une lésion cutanée de type acnéique de quelques millimètres sera formée au site d'inoculation mais en raison du caractère exceptionnellement pathogène de Propionibacterium acnes il est attendu seulement une inflammation localisée au site d'inoculation. Les produits composants les pommades n'ont pas montré d'effets indésirables dans des tests in vitro.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de prélever les tissus cutanés au site d'injection pour étude anatomopathologique et numération des micro-organismes.

Remplacement

Le modèle animal est incontournable car il n'existe pas de modèle ex-vivo de peau qui regroupe l'ensemble des cellules qui interviennent dans la réaction inflammatoire lors de la constitution d'une lésion acnéique. Des tests in vitro ont été réalisés pour déterminer les concentrations bactéricides de notre composé et la quantité de pommade à appliquer.

Réduction

Nous avons déterminé une cohorte de 40 individus avec des groupes de 5 animaux de chaque sexe pour étudier notre composé et comparer avec une molécule commercialisée. Ce nombre est suffisant pour démontrer une robustesse des résultats (puissance 80%, risque alpha 5% pour un écart des moyennes supérieur à 20%)

Raffinement

Les animaux seront manipulés après une période d'acclimatation de 1 semaine. L'injection intradermique sera réalisée sous anesthésie gazeuse et l'euthanasie sera pratiquée par inhalation de CO2. Les composés seront appliqués sous forme de pommade sur des animaux vigiles. Les animaux sont hébergés en présence d'enrichissement (igloo et matériel de nidification), la nourriture et l'eau sont ad libitum. La température et l'hygrométrie des salles d'hébergement sont controlées et un cycle jour/nuit 12H est en place. L'injection intradermique sera pratiquée par des personnes habituées à ce geste technique. Les animaux sont surveillés quotidiennement afin de suivre l'évolution du traitement.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi car il présente de grandes similtudes avec l'homme. C'est un animal facile à manipuler dont les deux sexes sont disponibles et dont différentes lignées ont été décrites dans la littérature scientifique (SKH1-hr, BALB/c-nu, RHJ/LeJ) pour l'étude de l'acné. Nous avons choisi la souche SKH1-hr pour sa disponibilité en Europe. De plus cette souche présente la particularité d'être immunocompétente, d'avoir perdu tous ses poils dès la quatrième semaine mais de conserver des pores. Nous utiliserons des animaux des deux sexes de 6 semaines avant la période d'adaptation pour que l'âge corresponde à celui d'un individu jeune chez l'homme.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1716
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1 716 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de cellules cancéreuses pour provoquer des métastases, dans un modèle génétiquement modifié de cancer du sein triple négatif. Le porteur annonce des tumeurs pouvant s'ulcérer et saigner, une gêne respiratoire et des fractures spontanées liées aux métastases osseuses, les souris étant tuées pour prélever les organes colonisés. Il reconnaît écarter les souris au mauvais génotype issues de l'élevage et juge une étape in vivo "nécessaire", les débouchés thérapeutiques restant hypothétiques.

Objectifs

Les principaux obstacles de l'étude des métastases sont qu'elles se produisent dans un délai inconnu, qu'elles sont visuellement et expérimentalement inaccessibles, qu'elles sont généralement complexes, et qu'il est difficile de maintenir cette complexité dans un système in vitro. Par conséquent, la plupart des études sur les maladies métastatiques se sont concentrées sur le stade ultérieur du développement métastatique, une fois que les métastases sont déjà formées. Bien que ces études aient amélioré nos connaissances sur la capacité des cellules cancéreuses à métastaser, elles ne nous ont pas informés sur la façon dont les cellules cancéreuses s’adaptent à leur nouvel environnement pour former des tumeurs. Décrypter les mécanismes cellulaire et moléculaire de la colonisation métastatique est essentiel pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour limiter la récidive métastatique. L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires de la colonisation métastatique des cancers du sein triple négatifs. Pour cela, nous proposons d’utiliser le modèle murin génétiquement modifié C3(1)-Tag qui développe des tumeurs et des métastases similaires aux patients. L’étude de la colonisation métastatique de ce modèle nous permettra de caractériser des acteurs moléculaires pertinents pouvant être cibler par une thérapie innovante. Le projet global consiste à étudier la formation de métastases de carcinomes mammaires, de l’arrivée des cellules cancéreuses dans un nouvel organe à la formation de tumeurs secondaires afin de définir : 1. Les différents phénotypes cellulaires présents au cours de la formation métastatique par séquençage à ARN des cellules cancéreuses à différents temps. 2. Le rôle des marqueurs mésenchymateux dans les cellules cancéreuses au niveau du site métastatique. 3. Les différences de colonisation métastatique entre les organes distants (poumons, foie, os). 4. L’impact du système immunitaire sur la colonisation métastatique.

Bénéfices attendus

Les patientes atteintes du cancer du sein triple négatif (TNBC) connaissent souvent une récidive métastatique et ont donc un pronostic plus sombre. Ces cancers agressifs constituent un groupe de cancers caractérisés par l'absence de récepteurs hormonaux (progestérone et œstrogènes) et de la protéine HER2 à la surface de leurs cellules. Ils ne sont donc pas éligibles aux traitements ciblant ces trois types de marqueurs. Pour atteindre l'objectif ultime de guérir les TNBC, il est important de développer des stratégies qui préviennent ou guérissent la maladie métastatique. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à la formation et au développement des métastases de TNBC est une première étape cruciale vers le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour cibler la maladie métastatique. Le projet de recherche proposé a un potentiel important pour faire progresser notre compréhension des métastases de TNBC et donc de réduire la mortalité des patientes. La réussite de ce projet fournira de nouvelles informations sur la manière dont les cellules cancéreuses se disséminent au niveau des sites distants et si différentes stratégies thérapeutiques doivent être développées en fonction du site métastatique. De plus, les résultats obtenus ouvriront de nouvelles voies de recherche pour identifier des thérapies ciblées contre la maladie métastatique des TNBC.

Procédures

Les animaux pourront recevoir l’une des procédures suivantes : - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans les veines caudales latérales (durée : 5 minutes) - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans l’artère caudale (durée : 5 minute) - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans la veine porte sous anesthésie générale (durée : 30 minutes)

Impact sur les animaux

Le modèle C3(1)-Tag est un modèle de cancer mammaire montrant une croissance tumorale rapide mais rarement métastatique (moins de 15% des animaux développent des métastases spontanées). La croissance de la ou des tumeurs primaires peut provoquer des effets indésirables sur les animaux. Particulièrement, l’animal peut subir une nuisance mécanique de la tumeur par son volume pouvant compliquer sa mobilité et son activité. La tumeur primaire, par sa croissance rapide, peut montrer une nécrose centrale par hypoxie, associée à des remaniements cutanés ulcératifs et hémorragiques entraînant une douleur pour l’animal. L’induction de métastases par injection chez la souris peut entrainer des difficultés fonctionnelles au niveau des organes colonisés. Notamment, au niveau du poumon une dyspnée peut être observée due à la présence mécanique des métastases. Des fractures spontanées peuvent être observées due à la présence mécanique de la masse dans le fût osseux. De manière plus générale, l’animal peut être touché par des signes plus généraux de mauvais état général comme la perte de poids et d’appétit. Des observations et examens cliniques seront réalisés tous les deux à trois jours afin de mettre en lumière les animaux montrant des signes cliniques. Si des signes cliniques sont détectés, les animaux seront alors surveillés tous les jours afin de leur administrer un analgésique en cas de signes de douleur (opioïdes) ou procéder à une mise à mort anticipée en cas d’atteinte de points limites majeurs.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés après chaque procédure. Pour la procédure 1 (élevage des souris C3(1)-Tag), les souris n’ayant pas le bon génotype seront euthanasiées (car elles ne peuvent être utilisées dans d'autres procédures).Lles souris femelles développant des tumeurs mammaires seront euthanasiées pour le prélèvement des tumeurs, les souris mâles trop âgées pour le croisement ou présentant des tumeurs seront euthanasiées. Pour les procédures 2 et 3 les souris seront euthanasiées aux différents temps nécessaires à notre étude sur la formation de métastases (de la colonisation d’un nouvel organe à la formation d’une tumeur secondaire) afin de collecter les organes contenant des métastases pour analyse.

Remplacement

Le projet s’intéresse à la caractérisation des mécanismes de colonisation métastatique. Il est très compliqué de mimer in vitro une implantation métastatique ectopique complexe dans un terrain pulmonaire ou autre, riche en divers éléments micro-environnementaux. Une étape in vivo est donc nécessaire pour se rapprocher au plus près des conditions de clinique humaine, afin d’observer finement les mécanismes d’action des cellules tumorales au niveau la niche métastatique. De plus, il est compliqué de maintenir in vitro l’hétérogénéité phénotypique des cellules cancéreuses in vivo. Toutefois, avant implantation in vivo dans la souris, le phénotype des cellules cancéreuses sera étudié ex vivo sur des cultures en 3 dimensions d’organoïdes fraichement isolés et en culture de tranches de poumons. Par exemple, l’effet de l’amplification ou délétion de gènes d’intérêts sera évalué ex vivo afin d’éliminer les cibles n’ayant pas d’effet sur le phénotype des cellules cancéreuses.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombres d’animaux utilisés, le personnel est formé aux outils statistiques appliqués à l'expérimentation animale (planification, randomisation et analyse) par l’utilisation de traitements statistiques des données (ANOVA, Bartlett,…). Les protocoles d’injection issus de la bibliographie sont validés et robustes permettant une prise tumorale optimale sur l’ensemble des individus de la cohorte, limitant l’utilisation d’animaux dont les prélèvements se révèlent non analysables. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en se basant sur notre expérience de ce modèle et pourra être réduit en fonction des résultats préliminaires qui seront obtenus ex vivo. L’ensemble du protocole expérimental sera précisément défini en amont afin de limiter les biais de non-homogénéité entre lots de souris. De plus, nous allons utiliser le modèle de culture de tranches de poumons. Brièvement, après injection des cellules cancéreuses par voie intraveineuse au niveau de la queue de souris, l’animal est euthanasié et les poumons sont rapidement récupérés et coupés en tranches fines puis mis en culture. Pour chaque poumon isolé, nous pouvons générer environ 20 tranches ce qui permet de tester in vitro jusqu’à 10 conditions différentes en utilisant un seul animal. En effet, selon notre expérience, au moins la moitié des tranches de poumons présentent des cellules cancéreuses. Cet essai est particulièrement utile pour étudier l’effet de molécules sur les cellules cancéreuses et le tissu pulmonaire en amont de test in vivo.

Raffinement

Le bien-être des animaux de l’étude sera particulièrement porté à l’attention du personnel qui veillera aux meilleures conditions d’élevage possible, notamment via un maintien des groupes sociaux (4- 5 animaux par cage) et l’enrichissement de l'habitat (frisottis de papier ajoutés aux cages). La gestion du stress des animaux sera maximisée, par une contention la plus rapide et la moins fréquente possible. Nous avons une grande expérience des injections intraveineuse caudales qui nous permet de les réaliser rapidement en limitant le stress chez l’animal. La douleur des animaux utilisés sera fréquemment monitorée par un examen clinique des animaux tous les 2-3 jours afin de déterminer la présence de signes cliniques puis quotidiennement si l’état générale des animaux se dégrade afin d’adapter le plus précocement possible les points critiques chez un animal et d’adapter le protocole d’anesthésie.

Choix des espèces

La souris est l’espèce de choix pour ces essais : - Le modèle C3(1)-Tag de cancer du sein décrit précisément dans la bibliographie. - Concordance du modèle C3(1)-Tag murin avec les observations cliniques chez les femmes atteintes de cancer du sein triple négatif. - Similitudes de la physiologie et de la taille du génome entre la souris et l'homme - L'organisme évolue rapidement (courte durée de vie) et permet des analyses compatibles avec les impératifs de progrès thérapeutiques à apporter en clinique humaine - Certaines souches sont génétiquement modifiées, permettant la création de modèles tumoraux particuliers (absence du système immunitaire pour mettre en lumière le rôle de ce dernier dans la colonisation métastatique). - Modèle C3(1)-Tag : les souris C3(1)-Tag développent des tumeurs spontanées à partir de 16 semaines avec des tumeurs d’environ 17 mm de diamètre (1500 mm3, point limite) aux alentours de 22 semaines. Afin de récupérer un maximum de tissu cancéreux, les souris seront utilisées lorsqu’elles présenteront au moins une tumeur de 17 mm de diamètre (environ 1500 mm3), sauf si un point limite est atteint avant. - Modèle NSG : les souris seront utilisées entre 10 et 12 semaines, âge adulte permettant aux souris de supporter le développement de métastases. - Modèle REAR : similaire au modèle NSG, les souris seront injectées avec des cellules cancéreuse C3(1)-Tag entre 10 et 12 semaines pour permettre le développement de métastases.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 224
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224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent un extrait de propolis par gavage à trois reprises, puis subissent des tests d'anxiété et de dépression comprenant une restriction alimentaire de douze heures et une suspension par la queue. Le porteur annonce un stress léger et prévoit la mise à mort en cas d'immobilité ou de perte de poids, les souris étant tuées en fin de procédure. Il vise à documenter l'efficacité d'un produit de la ruche commercialisé, dont il reconnaît qu'elle n'a pas été démontrée.

Objectifs

L'amélioration de l'arsenal thérapeutique dans le domaine de l’anxiété et de la dépression représente un enjeu de santé publique majeur. Des traitements à base de produits de la ruche sont proposés dans le commerce, mais leur efficacité n’a pas été démontrée. Cette étude porte sur les effets d’un produit de la ruche : propolis concentrée en principes actifs obtenu avec une nouvelle méthode d’extraction innovante. Le but est de tester les effets potentiellement antidépresseurs et anxiolytique de ces extraits à différentes doses dans des tests comportementaux chez la souris. Les effets comportementaux obtenus seront comparés à ceux d’un antidépresseur dans un test de comportement dépressif ou à ceux d’un anxiolytique dans deux tests d’anxiété.

Bénéfices attendus

le projet permettra d’apporter des éléments de preuve concernant l’efficacité d’un produit naturel de la ruche, l’extrait de propolis, comme anxiolytique et antidépresseur

Procédures

Les animaux seront soumis à l'administration de substances par voie orale à trois reprises espacés de sept jours et seront testés dans trois tests comportementaux à la suite de cette administration.

Impact sur les animaux

Les procédures prévues comprennent des administrations par voie orale (gavage) pour l’ingestion des produits à 3 reprises (espacées d’une semaine minimum), un test comportemental avec restriction alimentaire d’une durée limitée (12h), et des tests avec un contexte « aversif » (nouveau contexte). Les tests comportementaux utilisés sont des tests classiques d’évaluation cognitive, sociale ou d’exploration et bien caractérisés dans la littérature. Bien que ces 3 tests comportementaux puissent générer du stress (stress léger de manipulation, nouveauté, restriction alimentaire de 12h)), il est bien établi qu’ils n’induisent pas d’autres types d’effets indésirables. Ils seront en outre utilisés une seule fois par souris et ne durent que quelques minutes. Enfin, le but de l’étude est justement de rechercher si les extraits de produits de la ruche (propolis) permettent de réduire l’anxiété ou les effets de type dépressif, ces tests sont appropriés.

Devenir

Tous les animaux seront mis à morts en fin de procédure.

Remplacement

Ce modèle s'intéressant au comportement des animaux, aucune méthode de remplacement (par exemple, une étude in vitro) n'est envisageable. De plus, les analyses biologiques requièrent des prélèvements frais qui ne peuvent être réalisés que sur animaux.

Réduction

Les effectifs sont optimisés, les observations nécessitent une taille d’effectifs suffisante compte tenu de la variabilité inter-individuelle sur ce type de tests comportementaux. En effet, l’analyse des résultats comportementaux obtenus dans les études précédentes suggère, en application du principe de réduction, qu’un nombre de 16 animaux par groupe serait suffisant pour obtenir des résultats significatifs avec une puissance statistique acceptable. Ainsi, 16 souris par groupe seront utilisés représentant un total de 224 souris (14 groupes). Tous les groupes de témoins sont justifiés. En effet, si les témoins sont enlevés, rien ne garantit que les effets obtenus dans les autres groupes soient bien des effets des traitements. La dose optimale des extraits de produit de la ruche (propolis) est inconnue ; on ne connait qu’une fenêtre de doses ayant des effets sur le plan biochimique. Il est donc nécessaire de tester les deux doses réévaluées sur leurs effets in vitro par Bee Terapi. En outre, les lots « antidépresseur » ou « anxiolytique » de référence sont nécessaires car ils servent de témoins positifs.

Raffinement

Les conditions d’élevage des animaux seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement des cages d'hébergement systématique (cabanes, tubes et smarthomes). Les administrations des composés par voie orale seront réalisés par un personnel expérimenté. Les manipulations des animaux avant et pendant les tests se feront de manière à éviter tout stress supplémentaire pour les animaux. Les procédures de ce projet n’induisent pas de douleurs ou d’inconvenance particulière. Une surveillance quotidienne des animaux est prévue et décrite dans les points limites. Les points limites pour lesquels l'expérimentation sera arrêtée sont soit une immobilité soit une prostration de la souris dans sa cage, soit une perte de poids supérieure à 15%, soit une chute de température (diminution de 2°C ou < 35°C). Une inspection visuelle sera effectuée chaque jour et une pesée une fois par semaine. Dès qu’un problème minime est détecté, on passe à deux évaluations par jour (avec pesée et prise de température) et la souris sera traitée avec un analgesique. La décision d’euthanasie est prise s’il n’y a pas d’amélioration en 48 heures.

Choix des espèces

Le choix de la souris se justifie par la similarité entre la neurobiologie humaine et celle de la souris, espèce modèle dans le domaine des pathologies psychiatriques. En outre, les traitements de référence ont démontré leur efficacité dans cette espèce. Les souris BALB/c seront adultes (âgées de 9 semaines) à J0 de l'expérimentation afin de comparer les effets chez des animaux dont le phénotype comportemental est stabilisé (période neuro-développementale terminée).

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 340
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340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un sepsis leur est provoqué par chirurgie, puis elles reçoivent des séances d'électrostimulation musculaire sous anesthésie, pour évaluer un protocole d'exercice contre la fonte musculaire des patients en réanimation. Le porteur annonce une faiblesse et une fonte musculaires, un cumul d'anesthésies, un isolement de 72 heures et une restriction alimentaire imposée aux témoins, les souris étant tuées pour analyser leurs muscles. Il juge le modèle animal "indispensable" car le sepsis touche plusieurs organes, les retombées pour les patients restant annoncées.

Objectifs

Le sepsis, une infection généralisée pouvant conduire les patients en réanimation et sous ventilation mécanique, a des conséquences désastreuses sur le muscle squelettique conduisant à une faiblesse et à une fonte du tissu musculaire. A ce jour, il n’existe pas de traitement pour lutter contre ces dysfonctions musculaires sévères. Nos travaux montrent que l’augmentation de l’activité musculaire à l’aide de stimulations électriques répétées, contrôlées et non-traumatiques a des effets bénéfiques sur le muscle normal. Ce projet a pour but d’évaluer les effets d’un protocole d’exercice induit par des stimulations électriques musculaires chez des souris atteintes de sepsis. Des analyses de force musculaire, de taille des fibres musculaires couplées à des investigations cellulaires sont réalisées pour objectiver l’efficacité du protocole d’exercice.

Bénéfices attendus

Les patients atteints de sepsis et admis en réanimation présentent une fonte du tissu musculaire et une réduction de la force, responsables d’atteintes fonctionnelles pouvant perdurer jusqu’à 5 ans après la sortie de réanimation. Ce projet permettra de développer un traitement permettant d’améliorer la fonction musculaire de patients atteints de sepsis

Procédures

Les animaux sont soit soumis à un sepsis soit à une procédure contrôle. La durée de l’anesthésie pour la procédure chirurgicale est d’environ 30 minutes. Les animaux reçoivent des injections sous cutanées 4 injections par jour pendant 3 jours. La durée de la contention et des injections est inférieure à 1 minute. Une première procédure permettra de raffiner le protocole de sepsis grâce à un traitement antibiotique et d’évaluer les conséquences des anesthésies indispensables au protocole d’exercice par stimulations électriques musculaires sur la proportion des animaux atteignant les points limites éthiques. Si le traitement antibiotique permet de limiter la proportion des animaux atteignant les points limites éthiques, une seconde procédure sera réalisée et visera à évaluer les effets d’un protocole d’exercice par stimulations électriques sur le système musculaire. Le protocole d’exercice sera réalisé sous anesthésie générale soit dans la phase aiguë (soit au 1er jour post-chirurgie) soit dans la phase tardive (au 4ème post-chirurgie) de l’induction du sepsis. Un protocole contrôle (sans stimulations électriques musculaires) sera également inclus. Dans les deux cas, la durée d’anesthésie générale est de 20 minutes. Six séances d’exercice (ou contrôle) sont réalisées sur une période de 7 jours.

Impact sur les animaux

Des nuisances et effets indésirables "modérés" sont attendus du fait d’un cumul d’actes (chirurgie, injections sous cutanée, stimulations électriques musculaires, anesthésies). La procédure de sepsis a pour conséquence d’induire une faiblesse et d’une fonte musculaires. La procédure contrôle induit également un stress pour les animaux. Pour les deux groupes, le stress des animaux inclut également : 1) la contention lors des injections sous cutanée de buprénorphine, d’antibiotiques, de sérum salé et de solution glucosée (durée inférieure à 1 minute) et de la prise de température, 2) l'anesthésie lors de la procédure chirurgicale (sepsis et contrôle, durée inférieure à 30 minutes) 3) l'anesthésie lors des séances d’exercice par stimulations électriques musculaires ou la procédure contrôle (durée 20 minutes), 4) l’anesthésie avant la mise à mort (durée inférieure à 2 minutes), 5) la réduction de la prise alimentaire pour le groupe sham afin de mimer l’anorexie du groupe sepsis. L’isolement en cage individuelle pendant 72 heures pour faciliter la cicatrisation post-chirurgie

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort car le projet nécessite une analyse détaillée du tissu musculaire qui ne peut pas être réalisée sur animal entier vivant.

Remplacement

Pour ce projet, les modèles animaux sont indispensables car le sepsis impacte plusieurs organes, dont les conséquences sur le système musculaire sont impossibles à modéliser in vitro. Aussi, la procédure implique un exercice par stimulations électriques musculaires qui est impossible à reproduire in vitro. Enfin, les études de physiologie nécessitent l'utilisation de modèles animaux car seule l'analyse du tissu, voire de l'organisme entier permet d'identifier le réel impact de ces interactions moléculaires et cellulaires sur la fonction de l'organe

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 proposons un traitement antibiotique qui permet de minimiser les conséquences fonctionnelles du sepsis. Nous utilisons un dispositif expérimental totalement peu-invasif qui permet de réaliser des protocoles d’exercice par stimulations électriques musculaires et de mesurer la force musculaire de manière simultanée sur les mêmes animaux rendant les préparations chirurgicales totalement obsolètes et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Si le traitement antibiotique n’est pas efficace pour raffiner le protocole de sepsis, la seconde procédure ne sera pas effectuée. Aussi, en l’absence d’effets du protocole d’exercice sur la force musculaire ou sur la taille des fibres musculaires, les analyses biologiques proposées ne seront pas effectuées.

Raffinement

Les protocoles les moins invasifs et les moins douloureux possibles sont privilégiés. Les procédures expérimentales utilisées incluent un recours systématique aux antalgiques, à l’injection de sérum physiologiques et de solution glucosée ainsi qu’à l'anesthésie générale adaptée lors de l’exercice de stimulations électriques musculaires. Aussi, le sepsis est traité par un traitement antibiotique. Des fibres de peuplier, du coton et un igloo seront placés dans les cages d’hébergement pour favoriser la nidification des souris et leur bien-être. De la nourriture et un hydrogel seront déposés à même la litière afin de prendre en compte la réduction de la mobilité de l’animal et le risque de ne plus pouvoir accéder facilement à la nourriture dans les 72 heures post-chirurgie. Une grille de score et une prise de température sont utilisées pour déterminer les points limites. L’expérience de l’équipe montre que cette stratégie est suffisamment prédictive pour que 93% des animaux soient inclus dans l’étude.

Choix des espèces

Le tissu musculaire de la souris est très proche de celui de l'homme dans sa structure et son fonctionnement. Les processus physiologiques impliqués dans l’homéostasie du muscle squelettique ont été largement décrits chez des animaux adultes. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines d'âge.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 600
Souffrances
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▲ -
▲ 600
▲ -
Devenir
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 -
 600

600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour développer des déficits de mémoire, elles reçoivent deux molécules par gavage ou injection pendant 21 jours, puis subissent des tests comportementaux dont des épreuves de nage dans une eau à 22 degrés. Le porteur n'annonce qu'un inconfort lié à la contention et attend des molécules qu'elles restaurent la mémoire, les souris étant tuées pour analyser leur cerveau. Il affirme qu'aucune alternative cellulaire ne peut remplacer l'animal entier, un passage en clinique restant conditionné aux résultats.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’identifier l’effet bénéfique de molécules pharmacologiques à potentiel thérapeutique dans des maladies du cerveau (démence fronto-temporale, maladie d’Alzheimer, tauopathie). Deux molécules seront testées et elles seront injectée par deux voies d’administration différentes dans deux lignées de souris modèlisant ces maladies du cerveau (et de leurs contrôles). Nous mènerons ensuite une série de tests comportementaux visant à évaluer si ces différents traitements (molécules actives, molécules contrôle) favorisent la formation de la mémoire chez ces animaux. Des analyses du tissus cérébral (obtenu post-mortem) permettront d’avancer sur la compréhension des effets de ces traitements au niveau cellulaire. Pour comprendre leurs mécanismes d’action, des études moléculaires seront menées en parallèle sur ces tissus obtenus post-mortem à partir d’autres groupes d’animaux traités. Ces études permettront de démontrer si l’administration de ces molécules par voie orale apporte un bénéfice sur le cerveau et s’il l’un de ces traitements (ou les deux) peuvent être ultérieurement appliqués à l’Homme pour des études cliniques.

Bénéfices attendus

En utilisant des modèles animaux de pathologies humaines, cette étude permettra de mettre en évidence si l’administration par voie orale (per os) de nouveaux médicaments est efficace contre les maladies du cerveau. En effet, la validation du mode d’administration oral pour le traitement pharmacologique avec l’une ou l’autre de ces molécules (ou les 2), permettra leur exploitation vers les phases cliniques chez l’Homme. Ainsi, ces études apporteront des bénéfices en santé humaine car elles apporteront des pistes et des preuves d’efficacité pour aller vers les études cliniques chez l’Homme. De plus, en apportant des bases mécanistiques à leur mode d’action, ces études permettront d’étayer les connaissances plus fondamentales de l’effet bénéfique de ces molécules sur le cerveau.

Procédures

Le gavage oral sera réalisé sur 360 animaux vigiles, à raison de 1X/jour pendant 3X5 jours suivi de 2 jours de repos, sur une période de 21 jours. Les injections intra-péritonéales seront réalisés sur 240 animaux vigiles, à raison de 1X/jour pendant 3X5 jours suivi de 2 jours de repos, sur une période de 21 jours. Le gavage oral nécessite une habituation à la contention de 30 secondes 1X/jour pendant 3 jours, suivie des contentions répétées 1X/jour pendant 15 jours (sur les 21 au total). Chaque contention est faite sur animal vigile et dure entre 10 et 15 secondes. Comportement réalisé sur 360 animaux vigiles hébergés en cage individuelle avec nid sur une période de 41 jours/animal: Test1 : 48h dans une cage avec peu de litière et sans nid, Test2 : 15min de test/jour dans une boite d’open field sur 5 jours, Test3 : 3X 1min/jour dans de l’eau à 22° C sur 6 jours + 1 min dans l’eau (22°C) 24h après l’entrainement + 1 min dans l’eau (22°C) 21 jours après l’entrainement. Chaque test est séparé du suivant par 3 jours. Les souris transgéniques développent des déficits mnésiques (souris THY-Tau22 à l’âge de 9 mois et souris Thy1-hSNCA à l’âge de 12 mois).

Impact sur les animaux

Les procédures exécutées ne provoqueront qu'un inconfort léger liées au stress de la contention des souris au moment de l’administration de molécule. Cependant celui-ci sera minimisé par la mise en place d’une habituation à la contention, réalisée 1X/jour pendant 3 jours avant les différents types d’administration. La voie d'administration par gavage oral a été retenue car il s'agit de celle qui serait utilisée chez l’Homme dans les phases cliniques. La voie d'administration intrapéritonéale est la voie qui a déjà été utilisée chez l’animal dans des études pilotes et servira de contrôle à l’administration par gavage oral. L’inconfort ne durera que très peu de temps, juste pendant et après l’injection. Ces deux modes d’administration sont opérés par une personne qualifiée et spécialement formée sur ces gestes techniques, minimisant ainsi le stress auquel les animaux sont soumis. Enfin, aucun effet secondaire (indésirable) n'est attendu avec les deux molécules testées, car des études antérieures ont déjà montré qu’elles n’avaient pas d’effet toxiques, même lors d’injections répétées/chroniques. Cependant, les animaux seront observés et pesés quotidiennement par du personnel spécialement formé lors des administrations des molécules et lors des tests comportementaux. Les souris transgéniques développent des déficits mnésiques entre 9 mois et 12 mois. Notons que l’administration des molécules devraient, selon notre hypothèse de travail, minimiser ces nuisances (par exemple, restaurer la mémoire).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure pour prélèvements et analyses post-mortem.

Remplacement

Dans la mesure où nos travaux portent sur les caractérisations comportementales et moléculaires suite à un traitement pharmacologique, il n’est pas possible de recourir à un autre type de modèle d’étude qu’à celui de l’animal entier. Nous ne pouvons pas utiliser d’alternative cellulaire. Notons que les modèles murins (souris) récapitulent les symptômes majeurs de la maladie (déficit de mémoire) et restent ainsi des outils uniques pour l'étude des mécanismes physiopathologiques, la validation de cibles thérapeutiques et la réalisation de tests précliniques.

Réduction

Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d’animaux pour permettre des analyses statistiques sur des groupes incluant mâles et femelles, soit 18 souris/groupe (9 mâles et 9 femelles) pour le comportement et 12 souris/groupe (soit 6 mâles et 6 femelles) pour les approches moléculaires. L’efficacité de chaque traitement sera effectuée à l’aide de tests statistiques adaptés. Les calculs fait tiennent compte de la variabilité interindividuelle. Ainsi, pour toutes nos analyses, nous utiliserons à la fois des animaux mâles et femelles dans nos expériences de manière à ne pas biaiser nos résultats, et les sexe ratios seront conservés entre les différents groupes (voir chronogramme décrivant les groupes d’animaux). Enfin, nous avons créé les lots d’animaux de cette étude en tenant compte des études antérieures qui avaient déjà montré l’impact de ces molécules sur les groupes contrôles et cela nous permet de réduire le nombre total d’animaux de 720 à 600.

Raffinement

Afin de raffiner les conditions de vie des animaux, ceux-ci bénéficieront de soins appropriés pour optimiser le bien-être des souris, tels que des éléments d’enrichissement (matériel de construction du nid, barre à ronger) et d’un suivi quotidien. De plus, ils seront maintenus en groupe sociaux, sauf pour la durée des tests de comportement où ils seront isolés (1/cage). Dans ce cas, plusieurs cages (3 au minimum) seront maintenues côte à côte sur les rayonnages des racks de stabulation. Les souris seront manipulées à l’aide de tubes spécifiques pour réduire le stress lors des changes (permet de nettoyer les cages sans toucher la souris). Des points limites prédictifs sont mis en place pour limiter la souffrance si un problème devait survenir après l’administration d’une molécule : la surveillance des souris est journalière (observation visuelle, suivi de l’aspect général et de la posture) et elles sont pesées avant chaque administration de molécule, permettant de s’assurer du bien-être des souris. Les souris sont habituées à la manipulation par l’expérimentateur pour réduire le stress lié à la manipulation lors de l’administration des molécules. Les animaux sont testés dès le début de l’apparition des déficiences mnésiques afin de réduire le temps d’hébergement des animaux en animalerie.

Choix des espèces

Le modèle rongeur représente une alternative de choix pour la modélisation préclinique des maladies du cerveau ayant une origine génétique. En effet, les maladies du cerveau que nous étudions dans ce projet apparaissent à l’âge adulte (40-50 ans) lorsque ce sont des formes génétiques. Elles apparaissent plus tardivement, quand leur origine n’est pas connue, le vieillissement étant un facteur de risque majeur de ces pathologies. Ainsi, les animaux étudiés seront utilisés à l'âge adulte, soit 9 et 12 mois selon les modèles, cela correspond environ à la moitié de la vie d’une souris de laboratoire. Nos études antérieures ont montré que cela correspond également au moment où les premiers signes de déficits mnésiques apparaissent dans ces modèles. De plus, ces modèles permettent de répondre à la question posée car les souris possèdent des structures neuro-anatomiques comparables à celles du cerveau humain.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 81
Souffrances
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▲ 81
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Devenir
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 81

81 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Saines ou porteuses de la maladie d'Alzheimer, elles reçoivent un radiotraceur par injection intraveineuse puis sont imagées sous anesthésie, pour évaluer des agents ciblant la protéine Tau en vue d'un transfert en clinique. Le porteur annonce un stress bref lié à l'injection et des troubles cognitifs possibles au-delà de six mois chez un modèle, les souris étant tuées pour analyser leur cerveau. Il indique que les modèles in vitro de barrière hémato-encéphalique perdent vite leurs propriétés et juge le recours in vivo "indispensable".

Objectifs

Le projet vise à développer un agent d’imagerie ciblant les formes pathologiques de la protéine Tau, impliquées dans le développement précoce de la maladie d’Alzheimer. Il a pour objectif d'évaluer plusieurs agents chez la souris (saine ou présentant la maladie d’Alzheimer), avec pour finalité un transfert clinique du meilleur.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra aux cliniciens de mieux identifier les patients à haut risque de développer la maladie d'Alzheimer. De plus, cet agent d’imagerie contribuera à mieux comprendre la physiopathologie de la maladie et permettra l’évaluation de thérapeutiques ciblant directement ce mécanisme.

Procédures

Le protocole d’imagerie n’entrainera pas de douleur, souffrance ou angoisse supplémentaire en dehors d’un stress bref et modéré lié à l’injection intraveineuse du radiotraceur aux animaux vigiles. L’acquisition des images sera réalisée chez des animaux sous anesthésie volatile pour une durée inférieure à 1h. Un onguent sera appliqué sur la cornée pour éviter toute sécheresse oculaire. Si 2 ou 3 procédures d’imagerie sont envisagées chez une même souris, elles seront réalisées avec un écart au minimum de 3 jours entre les 2 procédures.

Impact sur les animaux

Les deux modèles murins sélectionnés sont des modèles animaux de référence pour la maladie d’Alzheimer, bien décrits dans la littérature. Ces modèles ne s’accompagnent d’aucune douleur, souffrance ou angoisse jusqu’à 6 mois, ensuite des troubles cognitifs peuvent apparaitre pour l’un d’eux en particulier, avec parfois une perte de poids observée. Une observation quotidienne régulière de ces souris permettra d’éviter toute souffrance de l’animal si des troubles du comportement survenaient et une pesée supplémentaire sera également réalisée chez ces souris dès l’âge de 6 mois.

Devenir

A la fin de la procédure d’imagerie, les souris seront euthanasiées. Des analyses post mortem seront effectuées en particulier sur le cerveau afin de caractériser et sélectionner le radiotraceur au potentiel le plus important pour l’imagerie des oligomères de la protéine Tau.

Remplacement

Des modèles in vitro de la Barrière Hémato Encéphalique (BHE) ont été développés à partir de cellules animales ou humaines, primaires ou transformées. Malheureusement, les monocultures primaires de ces cellules démontrent une perte rapide de leurs propriétés de la BHE. Leur utilisation est donc limitée. Néanmoins, ces modèles nous ont permis de réaliser des études préliminaires de sélection, mais seuls les modèles in vivo nous permettront l’étude du passage des radiotraceurs définitifs en raison de la combinaison de tous les aspects biologiques tels que les barrières physiologiques, les transporteurs et les voies métaboliques.

Réduction

Nous limitons le projet aux seules expériences considérées comme absolument indispensables chez l’animal. Au total Au total 81 souris (51 saines et 30 transgéniques ) seront utilisées. Il s’agit du minimum d’animaux nécessaire afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables durant le protocole prévu (n=3). L’imagerie permet également de réduire le nombre d’animaux puisqu’une même souris peut être imagée avec au moins 2 radiotraceurs connus.

Raffinement

Une attention particulière sera apportée au bien-être des animaux avec enrichissement du milieu de vie, un hébergement par groupe et un suivi de leur bien-être sera effectué quotidiennement. Des points limites adaptés aux modèles permettront de réduire le stress et la souffrance. Les sessions d’imagerie seront réalisées sous anesthésie volatile, avec une anesthésie inférieure à 1h. Les animaux seront placés sur un lit thermostaté le temps de l’imagerie et la fréquence respiratoire sera monitorée en continu afin de contrôler le degré d’anesthésie et de le moduler si nécessaire. Le protocole d’imagerie n’entrainera pas de douleur, souffrance ou angoisse en dehors d’un stress bref et modéré lié à l’injection intra veineuse de radiotraceur.

Choix des espèces

Les études précédentes ont toutes été effectuées chez la souris et surtout il existe des modèles de souris transgéniques présentant la cible pathologique étudiée. Le protocole concernera uniquement des souris adultes, à l’âge de 2-4 mois environ, puis à un âge plus avancé (8 mois).

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Souris : 252
Souffrances
▲ -
▲ 216
▲ 36
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Devenir
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 252

252 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Des femelles gestantes reçoivent des injections d'alcool pour reproduire une alcoolisation foetale, puis leurs petits subissent imagerie de l'oeil, test de vision et électrophysiologie à 15 jours et à l'âge adulte. Le porteur décrit des mères qui vacillent sous l'effet de l'alcool et prévoit d'écarter les petits atteints de cataracte ou d'inflammation, rétines et cerveaux étant prélevés après mise à mort. Il présente l'examen de la rétine comme une piste de diagnostic précoce chez l'enfant et affirme qu'aucune méthode non animale ne fournit de telles images.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer l’intérêt diagnostique de la mise en évidence d'anomalies ophtalmiques dans un contexte d’exposition prénatal à l’alcool (EPA). Dans ce projet nous évaluerons les conséquences d’une EPA sur la vision et la structure de la rétine chez des souriceaux âgés de 15 jours et une fois l’âge adulte atteint. Des expériences menées sur des souris sauvages et transgéniques afin de caractériser les mécanismes moléculaires impliqués dans les effets d'une EPA sur le système visuel et d’envisager des cibles thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra d’envisager à l’avenir une surveillance adaptée des enfants ayant été exposés à l’alcool in utero. Chez l'Homme, une exposition prénatale à l'alcool (EPA) peut se traduire par des anomalies neurodéveloppementales souvent sévères. Le syndrome d’alcoolisation foetale (SAF), qui est la forme la plus sévère d'une exposition prénatale à l'alcool, est détectée dès la naissance du fait d’anomalies morphologiques. Cependant, le diagnostic des formes plus modérées (ou TCAF) est posé plus difficilement et plus tardivement avec des troubles cliniques qui apparaissent progressivement au cours du développement. Chez ces enfants, en plus des anomalies cérébrales déjà mises en évidence dans différentes parties du cerveau, il a été montré qu’une grande majorité des enfants SAF présente également des anomalies oculaires pouvant toucher toutes les parties de l’oeil. En effet, 90% des enfants SAF présentent des anomalies oculaires telles qu’une hypoplasie du nerf optique, une baisse de l’acuité visuelle et des troubles de la vision (comme la myopie ou l’astigmatie). Ces enfants présentent également des vaisseaux rétiniens qui apparaissent tortueux à l’imagerie du fond d’oeil. Aujourd’hui une meilleure caractérisation de ces anomalies ophtalmiques est nécessaire afin d’identifier de nouveaux marqueurs diagnostiques du SAF et du TCAF. Ainsi des techniques d’imagerie non invasives de l’oeil pourraient devenir une aide au diagnostic de ce syndrome.

Procédures

Afin de mimer une alcoolisation foetale, de l’alcool sera administrée par voie sous cutanée à des souris gestantes du 15ème au 20ème jour embryonnaire. Ce protocole d'alcoolisation répétée par injection est décrit dans des cas d’alcoolisation maternelle et est réalisé chez la souris gestante. La vision des souris issues de ces portées sera analysée chez le jeune (souriceaux âgés de 15 jours- âge d’ouverture des yeux chez la souris) et à l’âge adulte (10 semaines- âge ou le système visuel est mature chez la Souris) par 2 techniques d’imagerie in vivo (Micron IV et OCT- 5 minutes par animal), par une étude de comportement (optocinétique-5 à 10 minutes) et par une technique d’électrophysiologie (30 minutes).

Impact sur les animaux

A la suite de l’injection d’alcool chez les mères gestantes, les souris vacillent reflétant l’alcoolémie mesurée après 30 min comme observé chez l’humain après une alcoolisation. Au cours de l’injection, les souris ne montrent pas de signe de souffrance. Chez les petits nés de ces portées, en cas de détection d’une cataracte ou d’inflammation des yeux, les animaux seront sortis des procédures expérimentales.

Devenir

Les femelles gestantes (n=36) ne seront exposées qu’à la première procédure (alcoolisation). Ces femelles ayant été injectées (avec du NaCl ou de l'alcool), elles ne pourront pas etre réutilisées pour une nouvelle procédure. Une fois les petits sevrés, elles seront alors mises à mort. Les souriceaux âgés de 15 jours et les souris âgées de 10 semaines, tous issus de la procédure 1, seront utilisés pour la procédure 2 (n=216). A la fin de cette procédure, ils seront tous (n=216) mis à mort et les rétines et les cerveaux seront utilisés pour des analyses histologiques complémentaires.

Remplacement

La rétine constitue un miroir des atteintes cérébrales induites par une alcoolisation fœtale. La caractérisation de ces anomalies rétiniennes et le développement d’outils pour leur analyse précise constituent une voie innovante pour le diagnostic précoce des troubles causés par l'alcoolisation fœtale. L’imagerie du fond d’œil constitue par elle-même une technique de remplacement vis-à-vis des approches invasives telles que l’histologie et les analyses moléculaires au niveau cérébral qui nécessitent un nombre important d’animaux. En amont des expérimentations sur l’animal proposées dans ce projet des expériences in vitro (à partir de cultures cellulaires de cellules endothéliales) et des études histologiques ex vivo à partir de rétines étalées ont été menées et ont permis de mettre en évidence des anomalies de l’angiogenèse et de la neurogenèse rétinienne induites par une exposition à l’alcool. Ces anomalies ont également été corrélées aux anomalies cérébrales induites par une alcoolisation fœtale. L’objectif est maintenant i) de faire la démonstration de la valeur diagnostique de l’examen rétinien in vivo dans le dépistage précoce des atteintes neurovasculaires cérébrales chez le nouveau-né exposé in utero à l’alcool ii) de mettre en évidence la transposition possible chez l’humain avec le développement d’outils d’analyse permettant l’interprétation des données d’imagerie rétinienne. Aucune technique de remplacement non animale permettant d’obtenir de telles images de fond d’œil et d’explorer les performances du système visuel ne sont disponibles en préclinique.

Réduction

Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour atteindre l’objectif scientifique de ce projet avec des résultats statistiquement interprétables. Les procédures comportementales et d'imagerie de l'œil envisagées dans ce projet étant non invasives, un même animal peut être soumis à l'ensemble de ces tets, limitant ainsi le nombre d'animaux requis. Le minimum d’individus à inclure a été évalué d’après des résultats d'analyses du réseau vasculaire rétinien réalisées ex vivo sur des images de rétines étalées ; il convient alors d'inclure au moins 9 individus par groupe.

Raffinement

Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la réglementation. Un enrichissement sera mis en place (tunnel en carton, demi-sphère de cellulose et lanières de papier kraft). Ils bénéficieront des mesures préventives (prévention du desséchement de l’oeil par l’application d’un gel aqueux ophtalmologique), anesthésiques et analgésiques (si besoin) adaptées à chaque animal et à chaque procédure expérimentale. Une signalétique particulière des animaux en expérimentation est utilisée afin de suivre chaque animal tout au long des différentes procédures. Elle permettra une surveillance adaptée des animaux en fonction des expérimentations pour s’assurer de leur bien-être. Si les points limites suivants sont dépassés : les signes de douleurs extérieurs indexés sur le Grimace Scale Souris, manifestations de signes de détresse ou signe d’infection, les animaux seront mis à mort par inhalation de CO2 dans une nécrobox. Pour les procédures, les animaux seront amenés dans la pièce 1 heure avant le début de l’expérimentation pour leur laisser un temps d’habituation. Les animaux seront maintenus dans un environnement stabilisé (température 21°C, hygrométrie 55%, luminosité 100 lux, durée du cycle de lumière 12h/12h) avec nourriture et boisson à volonté. Les animaux seront conservés dans leur cage de stabulation avec nourriture et boisson à volonté avant et après les procédures. La cage sera conservée à l’écart de la table d’expérimentation afin de minimiser le stress de l’animal. Les procédures seront réalisées dans une pièce isolée et calme. Après anesthésie, les animaux seront placés en chambre de réveil thermostatée à 30°C.

Choix des espèces

La Souris est un modèle de choix pour l’étude de nombreux systèmes complexes communs aux mammifères comme le système nerveux et le système visuel. En effet, le développement et le fonctionnement du système visuel de la Souris est très proche de celui de l’Homme. De plus, l’utilisation des lignées transgéniques Grin-/-/VeCadCre dont le gène codant la sous unité GluN1 du récepteur NMDA a été invalidé au niveau endothélial permettra de caractériser l’implication de ce récepteur dans les effets d’une exposition prénatale à l’alcool sur le fonctionnement du système visuel. L’utilisation des lignées transgéniques KO-tPA, dont le gène code un facteur impliqué dans les effets toxiques de l’alcool sur l’angiogenèse cérébrale, permettra de vérifier l’implication de ce facteur angiogénique. Ces expériences permettront de mieux comprendre la physiopathologie des effets neurodéveloppementaux d’une exposition prénatale à l’alcool. Pour ce projet, afin de mimer une alcoolisation foetale, de l’alcool sera administré par voie sous cutanée à des souris gestantes et les études seront ensuite menées sur les animaux, nés de ces portées, âgés de 15 jours et à l’âge adulte (10 semaines). Nous avons choisi des animaux âgés de 15 jours car cet âge correspond à l’ouverture des yeux chez la Souris permettant ainsi des techniques d'imagerie du fond d'oeil. Chez les animaux adultes, âgés de 10 semaines, le système visuel est mature chez la Souris. Nous pourrons ainsi vérifier si les anomalies observées à l'âge de 15 jours sont toujours observables à l'âge adulte. Les résultats obtenus nous permettront ainsi de caractériser l’impact d’une alcoolisation foetale sur le développement du système visuel et de vérifier si ces effets persistent jusqu’à l’âge adulte.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 1390
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 710
▲ 680
Devenir
 -
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 1390

1 390 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Une fibrose pulmonaire ou cutanée leur est provoquée, puis elles reçoivent des injections répétées, dont une quotidienne pendant 28 jours, et des gavages, pour tester des inhibiteurs des protéines HSPB1 et HSPB5. Le porteur annonce une perte de poids et une baisse de la capacité respiratoire, applique une pommade anesthésiante avant les injections douloureuses et prélève les poumons après mise à mort. Il juge l'expérimentation in vivo "indispensable" faute de reproduire la complexité du tissu pulmonaire, les nouvelles stratégies thérapeutiques restant à mettre en évidence.

Objectifs

La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie extrêmement grave associée à la destruction de la structure des poumons, par accumulation de collagène. C’est une maladie rare avec une prévalence de 10 à 20 cas pour 100 000. Elle conduit à une insuffisance respiratoire et au décès avec une médiane de survie de 2 à 6 ans après diagnostic. Il n’existe actuellement aucun traitement médicamenteux efficace. Seuls le Nintedanib (NTD) et la Pirfenidone (PFD) sont utilisés mais ne font que ralentir la pathologie. La fibrose pulmonaire est la conséquence d’une cicatrisation exagérée du tissu pulmonaire suite à une lésion, ce qui stimule une production excessive de collagène qui s’accumule et encombre les alvéoles pulmonaires. Cette fibrose peut être idiopathique (sans cause identifiée) ou bien survenir progressivement en conséquence d’une autre pathologie auto-immune comme par exemple une pathologie qui touche la peau, et qui est aussi associée à un dépôt excessif de collagène, la sclérodermie (SSc-ILD). Ces fibroses progressives secondaires sont tout aussi graves que la fibrose idiopathique et l’efficacité de la pirfénidone (PFD) et du nintédanib (NTD) dans ces cas tout aussi modeste. Notre équipe a pu montrer que plusieurs médiateurs endogènes, dits protéines de choc thermique (HSP), telles que HSPB1, HSPB5 sont impliquées dans le développement de la fibrose pulmonaire. On les retrouve en grande quantité dans le tissu pulmonaire des patients atteints de cette maladie et celui des souris rendues fibreuses dans les modèles murins de FPI. Nous avons précédemment mis en évidence l’efficacité de molécules qui inhibent HSPB1 et d’HSPB5 à limiter le développement de la fibrose dans des modèles de fibrose pulmonaire chez la souris. Notre objectif actuel est de poursuivre l’évaluation de l’efficacité de nos inhibiteurs d’HSPB1 et d’HSPB5, seuls ou associés aux traitements conventionnellement utilisés actuellement pour traiter les patients, la pirfénidone et le nintédanib. Nous testerons ces traitements sur un modèle de fibrose pulmonaire idiopathique et sur 1 modèle de fibrose pulmonaire secondaire à la sclérodermie induite chez le rongeur. Ces expérimentations nous l’espérons permettront de mieux caractériser l’intérêt de poursuivre le développement de ces molécules pour traiter la fibrose pulmonaire.

Bénéfices attendus

La fibrose pulmonaire idiopathique ou progressive et secondaire à une autre pathologie systémique est un processus pathologique létal, pour lequel il n’existe actuellement aucun traitement pharmacologique curatif efficace. Ces expériences permettront de mettre en évidence de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant HSPB1 et HSPB5.

Procédures

Les animaux seront soumis à : - Injection intratrachéale : une seule fois sur souris préalablement anesthésiées. Durée moyenne : 30 secondes - Injection sous-cutanée : quotidiennement en vigile durant 28 ou 42 jours. Durée moyenne : 5 secondes. - Injection intrapéritonéale : quotidiennement en vigile durant 14 ou 18 ou 31 jours. Durée moyenne : 4 secondes. - Injection intraveineuse : tous les deux jours en vigile avec un total de 8 ou 9 ou 16 injections. Durée moyenne : 2 minutes - Gavage : quotidiennement en vigile durant 14 ou 18 ou 31 jours. Durée moyenne : 1 minutes.

Impact sur les animaux

- Injections intra-trachéales : Celle-ci se dérouleront sous anesthésie générale (inhalation d’isoflurane). Nous avons l’expérience, il s’agit d’un geste invasif mais non traumatisant car rapide et n’entrainant pas de lésions tissulaires. Les animaux tout au plus présentent une toux transitoire, avant de retrouver une activité normale. - Injections intrapéritonéales et sous-cutanée : L’injection en elle-même est associée à un inconfort léger lié à la perforation de la peau et à la contention. - Injections intraveineuses et gavages : Seule la contention liée à la procédure d’injection est susceptible de provoquer un inconfort chez les animaux. - Rasage : Cette étape se réalise sous anesthésie générale (inhalation d’isoflurane). - Induction de la FPI : Les symptômes pouvant être observés sont ceux associés à la maladie (diminution de la capacité respiratoire) ou à l’exposition à des adénovirus (phase d’inflammation durant les trois jours post-injection). Les animaux perdent du poids classiquement lors de la première phase d’induction de la maladie.

Devenir

A la fin de chaque expérience ou si les points limites sont atteints, les animaux seront placés sous anesthésie générale profonde afin d’effectuer une laparotomie puis un prélèvement de sang via l’artère abdominale pour des études post mortem. Nous canulerons par la suite la trachée afin de réaliser un lavage broncho-alvéolaire (LBA) avant de récupérer les poumons pour des études post-mortem. De plus, une partie du derme au site d’injection sera récupéré pour examens histologiques.

Remplacement

Cette expérience fait suite à la mise en œuvre de tous les tests in vitro possibles pour commencer à répondre à nos questions scientifiques. Mais le tissu pulmonaire est un tissu complexe issu de différentes cellules épithéliales, fibroblastiques, mésothéliales, organisées en tissu et interagissant dans un système dynamique. La fibrose pulmonaire et cutanée sont des processus complexes dont le développement implique plusieurs processus (inflammation, remodelage tissulaire, le recrutement de cellules de l’immunité, etc…). Notre objectif est de tester les effets de traitements administrés de façon chronique. Tout ceci rend indispensable la réalisation d’expérimentations in vivo.

Réduction

Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum tout en respectant nos objectifs scientifiques. Le nombre d’animaux représentera le nombre minimal d’animaux permettant de produire des résultats statistiquement interprétables.

Raffinement

Une attention particulière sera apportée au bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé (lumière, température, bruit). Leur surveillance et l’entretien des cages seront réalisés par un personnel expérimenté. Ils bénéficieront d’un enrichissement du milieu de vie par des éléments creux plastiques (tunnels), et des bandelettes de papiers (permettant leur isolement dans la cage). De plus, ils bénéficieront depuis 7 jours avant le début du protocole et pendant toute sa durée, d’une alimentation enrichie sous forme d’aliments gélatineux déposés sur la litière, ce qui en facilite l’accès pour limiter la perte de poids et la déshydratation qui caractérisent le modèle de FPI. Les modèles mis en œuvre seront appliqués par du personnel qualifié et entrainé. Afin de réduire la douleur, les animaux seront suivis au moyen d’une échelle d’évaluation de la douleur. Les points limites fixés nous permettront de décider de la mise à mort des animaux si nécessaire. Afin de limiter l’inconfort de l’injection de BLM tous les jours, pendant 28 jours en s.c. dans le bas du dos, une pommade à la lidocaïne (EMLA) est appliquée 10 minutes avant chaque injection.

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris car le processus de fibrose pulmonaire est très bien documenté dans la littérature dans cette espèce, ce qui en fait un modèle d’étude validé par la communauté scientifique. Ces souris seront âgées de 8 semaines, correspondant à un stade de développement adulte de l’animal, et à un poids suffisant. Pour minimiser la dégradation de l’état général des animaux induit par le développement de la fibrose pulmonaire, nous utiliserons des souris de poids supérieur à 21g.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 64
Souffrances
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▲ 64
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Devenir
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 64

64 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit dans le cerveau, par chirurgie stéréotaxique, une injection d'extraits issus de cerveaux de patients Alzheimer, puis subit des tests comportementaux, pour étudier la propagation de la protéine Tau par des vésicules. Le porteur annonce une douleur post-chirurgicale et une réduction des capacités cognitives, les souris étant tuées pour analyser les lésions cérébrales. Il affirme qu'aucun modèle ne reproduit cette dynamique in vitro et présente une preuve de concept pour de futures thérapies, restée hypothétique.

Objectifs

L’envahissement progressif du cerveau par des dépôts protéiques anormaux est l’une des causes principales de la maladie d’Alzheimer, maladie neurodégénérative affectant plus d’un million de personnes en France. En particulier, des formes toxiques de la protéine Tau sont véhiculées de cellule en cellule. Ce faisant, elles « contaminent » les cellules réceptrices en provoquant la transformation des protéines Tau normales en formes toxiques. L’accumulation de ces protéines toxiques est liée au développement des signes cliniques de la maladie d’Alzheimer. La propagation dans le cerveau des formes toxiques de Tau repose sur différents modes de transport. Notre projet se focalise sur les modalités du transfert de Tau par des vésicules extracellulaires, des petites capsules microscopiques produites par les cellules. Notre projet vise à comprendre comment des sucres, des héparanes sulfate produits spécifiquement dans les neurones et présents à la surface des vésicules extracellulaires et des cellules, affectent la diffusion des protéines Tau via les vésicules extracellulaires. Nos objectifs sont, dans un premier temps, d’obtenir par purification des vésicules extracellulaires à partir d’échantillons de tissus cérébraux obtenus post-mortem à partir de patients Alzheimer ou de sujets sains. Ces vésicules seront caractérisées par des méthodes biochimiques et de microscopie, en particulier pour identifier leur contenu en protéine Tau et en héparanes sulfate. Deuxièmement, à l’aide de modèles cellulaires permettant de modifier les niveaux d’expression de la protéine Tau et des héparanes sulfate, nous allons évaluer le rôle de modifications de ces sucres sur le comportement de vésicules extracellulaires et l’agrégation de la forme toxique de Tau. Enfin, à l’aide d’un modèle de souris dans lequel est supprimée l’enzyme HS3ST2, impliquée dans la production d’héparanes sulfate neuronaux, nous allons évaluer in vivo le rôle des héparanes sulfate neuronaux dans le développement d’une pathologie liée à Tau qui sera induite par injection intracérébrale de vésicules extracellulaires isolées d’échantillons post-mortem de cerveaux atteints de la maladie d’Alzheimer. Notre projet apportera une preuve de concept qui nous permettra de proposer des approches thérapeutiques innovantes ciblant de façon précoce la progression de la pathologie tau via l’étude des vésicules extracellulaires et des héparanes sulfates.

Bénéfices attendus

Nous attendons deux résultats majeurs de ce projet pour lequel nous avons déjà développé la plupart des réactifs et méthodes nécessaires. Dans un premier temps, nous caractériserons les mécanismes impliqués dans la propagation de cellule en cellule médiée par les vésicules extracellulaires (EV) des formes toxiques de Tau. Nous évaluerons l’association des EV contenant Tau avec les héparanes sulfates (HS) neuronaux afin d’identifier une nouvelle façon d'empêcher la propagation de Tau. Nous étudierons spécifiquement le rôle joué par HS3ST2, une enzyme neuronale principalement exprimée dans les régions cérébrales vulnérables au développement de la pathologie Tau. Deuxièmement, nos résultats constitueront une preuve de concept pour tester de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l'arrêt ou le ralentissement de la transmission entre cellules des formes toxiques de Tau associées aux EV en ciblant les HS neuronaux ou HS3ST2. En particulier, l'utilisation de souris dans lesquelles le gène codant pour HS3ST2 a été supprimé constituera un guide expérimental quant à la stratégie à suivre pour des thérapies futures. En résumé, ce projet constitue une approche originale permettant de mieux comprendre des mécanismes encore mal caractérisés de propagation pathologique des formes toxiques de Tau dans la maladie d’Alzheimer pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblées. De plus, les résultats générés par ce projet seront étendus et applicables à d'autres pathologie liées aux protéines tau telles que la maladie de Pick, la paralysie supranucléaire progressive ou la dégénérescence cortico-basale.

Procédures

Les souris reçoivent une inoculation intracérébrale (durée de la stéréotaxie : 20 min). Tests comportementaux (3 sessions de 9 min chacune à 24h d’intervalle par animal) non invasifs permettant de déceler des altérations cognitives associées aux lésions Alzheimer. Euthanasie des souris et prélèvement du cerveaux pour analyses biochimiques et histologiques.

Impact sur les animaux

Douleur post-chirurgie. Réduction des capacités cognitives (légère et en général uniquement détectable dans des tâches comportementales très élaborées).

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin du projet pour étudier par des techniques histologiques et biochimiques les différentes lésions cérébrales typiques de la maladie d'Alzheimer induites par notre schéma expérimental. Ces analyses ne peuvent étudiées qu'en post-mortem après prélèvement du cerveau des animaux.

Remplacement

L'apparition des lésions de la maladie d'Alzheimer et leur diffusion dans le cerveau dépend de l'interaction entre les lésions, le système immunitaire et le cerveau de l'hôte. Il n'y a actuellement aucun modèle disponible pour effectuer une analyse complète de la dynamique d'apparition des lésions sans utiliser des animaux. Les tests in vitro ne permettent que d'étudier des aspects non-intégratifs des pathologies amyloïdes ou tau dans la maladie d’Alzheimer. La procédure fait intervenir toute la complexité des systèmes biologiques intégrés (apparition et diffusion des lésions de la maladie d'Alzheimer, interactions avec le système immunitaire) et ne peut pas être réalisé in vitro ou avec des modèles non-mammifères.

Réduction

Le critère principal sur lequel nous basons notre étude statistique est l'induction d'une pathologie tau qui est quantifiée par immunohistologie. Pour l'ensemble de notre étude nous allons étudier 64 animaux. Pour ce projet nous avons réduit le nombre d'animaux utilisés au maximum en calculant le nombre nécessaire par groupe expérimental grâce à des études préliminaires. Les analyses vont être menées de façon progressive (lots de 8 animaux) et des calculs de puissance statistique basé sur des résultats intermédiaires permettra de réduire le nombre d'animaux si un effet fort est détecté ou d'annuler l'expérience si aucune lésion de la maladie d'Alzheimer n'est induite.

Raffinement

Pendant toute l'étude, les animaux sont hébergés dans un environnement à température contrôlée, avec cycle diurne-nocturne de 12h optimisés pour l’hébergement des souris. Eau et nourriture sont fournies ad libitum. L'environnement est enrichi par un système de nidification périssable renouvelé lors du change hebdomadaire. Les animaux seront hébergés par groupes. Les animaux seront examinés quotidiennement par les techniciens animaliers, sous la supervision d'un vétérinaire. Toute intervention chirurgicale sera effectuée sous anesthésie générale suivie d’un traitement au paracétamol (antalgique et antipyrétique) dans l’eau de boisson pendant 48h. Des points limites ont été définis afin de limiter la douleur éventuelle des animaux. Ces mesures garantissent que les conditions de douleur et de souffrance inutile des animaux sont contrôlées.

Choix des espèces

Les souris représentent le principal modèle animal pour l’étude de la maladie d’Alzheimer, que ce soit dans des animaux sauvages ou transgéniques. L'induction d’une pathologie Tau de type Alzheimer suite à l'inoculation d'extraits de cerveaux ou de vésicules extracellulaires Alzheimer a déjà été décrite chez des souris sauvages ce qui garantit le succès de notre approche expérimentale. La lignée murine mutée éteinte n’entraine pas le développement de caractères qui altèreraient gravement l’animal. Nous nous intéressons à des événements précoces de la maladie d’Alzheimer. Les souris seront donc inoculées à un stade jeune adulte (à l’âge de 3 mois), conformément aux données de la littérature. L'utilisation de souris plus jeunes ou plus âgées peut introduire des variables susceptibles d'affecter la robustesse de notre modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 581
Souffrances
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▲ -
▲ 581
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Devenir
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 110
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 471

581 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la majorité tuées à l'issue et 110 replacées comme reproductrices. Porteuses d'une mutation reproduisant une myopathie humaine, elles subissent des tests de glucose avec prélèvements par section de la queue, des épreuves de course et des mesures de force musculaire sous anesthésie, certaines recevant des injections six jours sur sept pendant plusieurs mois. Le porteur annonce un stress léger à modéré et utilise des animaux de réforme pour former les manipulateurs, les souris étant tuées pour prélever leurs muscles. Il teste un peptide qu'il juge prometteur après un essai sur levures, une piste d'essai clinique restant renvoyée au terme du projet.

Objectifs

Notre groupe étudie des souris modèles d’une myopathie congénitale de l’être humain. Nous avons mis en évidence que cette maladie s’accompagne d’une anomalie cellulaire qui amène à un défaut de production d’énergie par les muscles, ce qui explique leur capacité d’endurance réduite et les amène à consommer plus d’énergie pour assurer le fonctionnement de leurs muscles. Le gène muté dans cette affection participe à la synthèse de certains lipides et dans une étude précédente, nous avons pu montrer l’intérêt thérapeutique chez les souris mutante d’un peptide stabilisant un lipide dont le contenu est diminué dans les muscles atteints. Nous avons ainsi pu observer une amélioration des performances musculaires et de la respiration musculaire chez les souris traitées par ce peptide. Suite à ces résultats prometteurs, ce projet vise à consolider la caractérisation des effets thérapeutiques de ce peptide chez les souris mutantes et à poursuivre l’évaluation métabolique et musculaire de ces souris hors traitement. Nous évaluerons également l’impact de cette mutation sur les capacités de lactation des femelles en analysant la composition lipidique de leur lait et en suivant la croissance de leurs petits. Enfin, pour la bonne réalisation de ces expériences, nous souhaitons pouvoir former les utilisateurs aux gestes nécessaires grâce à des animaux de réforme.

Bénéfices attendus

Notre équipe a pour mission de caractériser des myopathies affectant l’être humain et de développer des thérapies susceptibles d’améliorer leur condition grâce à des modèles animaux. Une première étude nous a permis de démontrer un rôle prometteur d’un peptide sur le fonctionnement énergétique des muscles de souris modèles d’une myopathie congénitale rare chez l’être humain, à ce jour orpheline de tout traitement. Le projet que nous proposons vise à poursuivre la caractérisation de cet effet thérapeutique afin d’offrir à la communauté scientifique une description la plus précise possible de l’intérêt de cette molécule pour cette affection. Plus largement, ce projet améliorera notre connaissance de cette myopathie, sur le plan musculaire, métabolique et reproducteur. L’objectif est à terme de pouvoir fournir aux médecins en charge des patients atteints de cette myopathie des informations les plus précises possibles sur un modèle animal pertinent de cette maladie, concernant ses mécanismes, son évolution et ses conséquences. Enfin, l’objectif est de pouvoir leur proposer une piste pour un essai clinique à partir d’éléments fiables et précis sur la sécurité et l’efficacité d’une molécule, telle que potentiellement ce peptide.

Procédures

Selon les procédures, les animaux subiront l’une de ces séries d’interventions : 1. a. Test de tolérance au glucose ou de sensibilité à l’insuline : mise à jeun respectivement 12h ou 4h, 7 prélèvements de sang, de 20 secondes, sur 2h, après section d’1/2 mm de queue, 1 fois dans la vie. b. Epreuves de course comprenant habituation sur 4 jours, mesure de la vitesse maximale aérobie (VMA), endurance et mesure du taux de lactates dans le sang, 1 fois dans leur vie. L’habituation dure de 10 min à 15 min au fil des 4 jours ; la mesure de la VMA environ 30 min, l’endurance environ 1h30 et la mesure du taux de lactates dans le sang après une épreuve d’endurance à nouveau environ 1h30 maximum. Pour la mesure du taux de lactates dans le sang, les animaux subiront 2 prélèvements de sang de 30 s, l’un avant et l’autre après la course, après section d’1/2 mm de queue. c. Mesure de force musculaire par stimulation musculaire sous anesthésie générale avec analgésie forte : chaque intervention durera au maximum 1h, soit 2h30 de manipulation au total en comptant depuis la première injection d’analgésique et jusqu’au réveil complet. Réalisée au maximum 3 fois dans leur vie. Tous les tests fonctionnels (test de tolérance au glucose, de sensibilité à l’insuline, mesure de la vitesse maximale aérobie, endurance, mesure du taux de lactates dans le sang, mesure de la force musculaire) seront séparés a minima de 4 jours. 2. Mêmes interventions qu’en 1, avec en plus une injection sous-cutanée 6 jours sur 7 de l’âge de 4 semaines jusqu’à 4 mois. Chaque injection dure environ 30 s. 3. Trois injections sous-cutanées ou intrapéritonéales ou prélèvements d’une micro-goutte de sang, ou toute combinaison de 3 de ces gestes, séparés a minima de 24h (30 s pour chaque geste) ou une série d’épreuves de course (habituation, VMA, endurance, mesure de la lactatémie) ou 3 mesures de force musculaire, séparées a minima de 4 jours, tels que décrits en 1. 4. Mesure de la glycémie par un prélèvement de sang de 20 s après section d’1/2 mm de queue, 1 fois dans la vie.

Impact sur les animaux

Les animaux pourront subir un stress léger lié à la contention, aux injections ou aux prélèvements, ou modéré lors des épreuves de course. Les femelles en lactation et leurs petits pourront subir un stress énergétique modéré. Les injections et prélèvements pourront causer une douleur légère et brève aux animaux.

Devenir

La majorité des animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires à de nombreuses analyses histologiques, biochimiques et moléculaires. Une partie des animaux sera replacée comme reproducteurs.

Remplacement

Nous étudions des souris mutantes qui constituent un modèle de myopathie humaine. Une molécule semblait prometteuse d’après son mécanisme d’action et nous l’avons donc testée chez des levures mutantes pour le gène équivalent à celui qui est muté chez les souris que nous étudions. Ces levures présentent en effet des défaut cellulaires et métaboliques très proches de ceux observés dans les cellules musculaires des souris mutantes. Dans ce contexte de remplacement, cette molécule a restauré la croissance des levures mutantes. Forts de cette preuve de concept, nous avons ensuite testé cette molécule chez les souris mutantes. A ce stade, nous avons besoin de nouvelles analyses sur ces souris mutantes pour poursuivre l’évaluation de cette molécule à potentiel thérapeutique sur la fonction musculaire et métabolique de ces souris. Nous avons également besoin d’utiliser des animaux pour évaluer les conséquences de la mutation de ce gène sur la fonction musculaire et la reproduction.

Réduction

Grâce aux connaissances accumulées ces dernières années sur ces souris mutantes et les tests réalisés, nous pourrons optimiser le nombre de lots et le nombre d’animaux par lot pour les réduire autant que possibe, tout en gardant des effectifs permettant d’atteindre une pertinence statistique. Nous utiliserons pour cela des analyses statistiques adaptées. Par ailleurs, nous utiliserons des animaux de réforme pour la formation aux gestes techniques et tests fonctionnels.

Raffinement

Les animaux sont stabulés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont température et hygrométrie sont contrôlées, monitorées et fidèles à la réglementation. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Le comportement des mâles est particulièrement surveillé et en cas de bagarre grave amenant à des plaies, le mâle agresseur est séparé de ses congénères et ses congénères sont pris en charge de manière adaptée (mise à mort compassionnelle si blessures trop graves, soins dans les autres cas). En dehors de ce cas, seuls les mâles reproducteurs seront maintenus isolés. Le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft ou du coton, un bâton de bois à ronger et une maison en carton. Pour éviter une réponse de stress induite par les divers tests, les animaux seront habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Tous les gestes seront réalisés avec une attention très forte au respect physique et émotionnel des animaux. Des points limites ont été établis et seront constamment évalués en observant individuellement les animaux chaque jour, week-ends et jours fériés inclus. Tout dépassement des points limites sera suivi d'une action correctrice, au besoin pharmacologique, et en cas d'absence de bénéfice, nous procèderons à la mise à mort compassionnelle de l'animal. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel autorisé et compétent pour reconnaître, quantifier et atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux.

Choix des espèces

Grâce à la génération de mutations d’intérêt par manipulation du génome, la souris est un mammifère particulièrement pertinent pour l’étude des affections humaines et notamment des myopathies congénitales, que ce soit pour l’étude des mécanismes en jeu ou la réalisation d’essais thérapeutiques. Elle présente par ailleurs des atouts zootechniques (temps de reproduction court, petite taille, effectifs importants) et techniques (familiarité et facilité de manipulation). Nous utiliserons de animaux à partir du sevrage, et jusqu’à un an maximum, ainsi que des jeunes, suivis de leur naissance jusqu’au sevrage (étude de la lactation). Pour la procédure de formation, nous utiliserons des animaux de réforme, âgés d’un mois à un an. Ces âges seront pertinents pour les études réalisées et minimiseront le risque d’effet dommageable de la mutation étudiée.

  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 640
Souffrances
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▲ 640
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Devenir
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 640

Une souris qui présente démangeaisons, dermatite ou conjonctivite après l'ovule au lyral, un odorant que le porteur sait allergisant, est retirée de l'expérience et mise à mort. 640 souris Swiss CD1 vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester une contraception non hormonale. Avant l'accouplement, l'expérimentateur introduit avec le pouce un ovule de la taille d'un grain de blé dans le vagin de la femelle, geste de deux minutes trente répétable jusqu'à trois fois, accompagné d'un massage destiné, selon le porteur, à "apporter du bien être à l'animal". La souche est retenue pour ses portées de plus de 10 souriceaux, et ces souriceaux sont immédiatement mis à mort. Les femelles retournent ensuite dans le pool pour d'autres accouplements, sans que le résumé dise ce qu'elles deviennent à la fin du projet.

Objectifs

La contraception bénéficie de nombreuses méthodes. La pilule à base d'hormones qui est l'une des méthodes les plus utilisées dans notre société souffre à tort ou à raison d'une suspicion quant aux effets négatifs que l'usage répété d'hormone pourrait engendrer. Les travaux de recherche sur les récepteurs olfactifs (OR) capables de reconnaître des molécules odorantes, ont montré qu'un certain nombre d'entre eux étaient présents à la surface des spermatozoïdes de plusieurs mammifères dont l'homme et la souris. Il a été montré qu’un odorant, le bourgeonal, modifiait in vitro le chimiotactisme des spermatozoïdes humains et que le lyral, un autre odorant, modifiait lui aussi in vitro le chimiotactisme des spermatozoïdes de souris. Suite à ces travaux, nous avons cherché à savoir si in vivo l'addition de lyral dans le vagin des souris modifierait leur chimiotactisme. Pour cela, nous avons émis l’hypothèse qu’une surcharge de lyral dans le vagin de souris serait de nature à perturber la reconnaissance d’un ligand naturel à découvrir et limiterait la fécondation de l'œuf. Dans une série d’expériences préliminaires nous avons de fait observé que l’introduction de lyral liquide dans le vagin de souris perturbait la procréation : Ainsi, la copulation de 31 couples de souris, n’a donné naissance qu’à 176 souriceaux (13 femelles n’ayant eu aucune progéniture) alors que tous les couples témoins (n=31) ont été productifs et amené à la naissance de 372 souriceaux (résultats non publiés). A partir de ces résultats, statistiquement significatif, nous avons émis l'hypothèse qu'une molécule odorante introduite dans le vagin par un ovule pourrait être la source du développement d'une nouvelle méthode contraceptive non hormonale. Le présent projet a pour but de tester cette possibilité, ainsi le mode de l'utilisation via un ovule.

Bénéfices attendus

Les conséquences et bénéfices attendus sont à deux niveaux le premier dans le cadre de la pratique médicale, le second sur le plan de la recherche fondamentale. 1) Si le lyral introduit dans le vagin à l’aide d’un ovule diminue nettement la procréation, comme observé précédemment chez les souris ayant reçu du lyral liquide il est prévu de faire des essais cliniques d'utilisation d'ovules chargés d'un odorant reconnu par les OR exprimés à la surface des spermatozoïdes humains, dans le but de développer une nouvelle méthode contraceptive sans hormone. 2) Sur le plan de la recherche fondamentale, une forte limitation de la taille des progénies confirmerait les résultats de nos expériences précédentes selon lesquels les OR exprimés à la surface des spermatozoïdes ont un rôle biologique dans la fécondation de l'oeuf, ce qui n’a jamais été démontré. Cela ouvrirait la voie à la recherche de ligand(s) particuliers impliqués dans le chimiotactisme naturel des spermatozoïdes et dans la reproduction. Cela conduirait aussi à la recherche des cellules émettrices de ce ligand et plus encore permettrait d’envisager de nouvelles explications et hypothèses de travail relatifs à la stérilité de certains couples.

Procédures

L'expérimentation se limite à l'introduction d'un ovule de la taille d'un petit grain de blé dans le vagin de souris avant leur mise en accouplement. L'introduction sera réalisée manuellement et délicatement la souris est maintenue, sans contrainte par la base de la queue afin de permettre à l'expérimentateur d'accéder à la région vulvaire. L'ovule est introduit délicatement avec le pouce. L'expérimentateur maintient une légère pression avec son pouce sur la région génitale afin d'éviter une sortie de l'ovule et exerce un massage doux de la zone pour faciliter l'introduction complète de l'ovule et apporter du bien être à l'animal pendant ce geste. Le temps d'introduction complète est d'environ 2m30s et l'animal ne montre aucun signe de douleur ou de stress (pas de morsure, de réaction de fuite...) Le geste sera répété à une semaine d'intervalle ou plus, en cas de non copulation. La même souris femelle pouvant être utilisée jusqu’à 3 fois, si nécessaire.

Impact sur les animaux

Les expériences préliminaires que nous avons faites et qui consistaient en l'introduction directe de lyral dans l'espace vaginal de souris n'ont pas mis en évidence d'effets indésirables à court ou moyen terme chez les souris. La même dose sera utilisée dans cette expérience. L’introduction de la molécule via un ovule sera également sans effet. Aussi toutes les souris recevant un ovule (placebo ou test) seront quotidiennement observées pour noter tout changement dans leur comportement ou l'apparition de quelques symptômes qu'ils soient. Etant donné le caractère allergisant du lyral, une attention particulière sera donnée à l’apparition de démangeaisons et de conjonctivites pendant 2 à 3 semaines après introduction des ovules. Les souris feront l’objet d’une surveillance quotidienne de leur comportement afin de détecter toute gêne éventuelle, ou phénomène de nature allergisant (dermatites, conjonctivites). Si de tels problèmes étaient observés, risquant d’entrainer une douleur chez l’animal, l’expérience sera stoppée et celui-ci sera euthanasié.

Devenir

Après chaque accouplement, les souris seront remises dans le pool et utilisées pour d'autres accouplements. Les souriceaux seront immédiatement mise à mort.

Remplacement

Il est impossible de remplacer ces expérimentations chez la souris, préliminaires à des essais cliniques chez l'homme, par des tests in vitro dans la mesure où la question posée est celle de savoir si un ovule libérant dans le vagin une molécule odorante se fixant à la surface des spermatozoïdes pourrait empêcher la procréation en perturbant leur chimiotactisme en direction de l'œuf. A l’évidence, des expériences reposant sur fécondation in vitro ne permettrait pas de tester cette hypothèse.

Réduction

Le nombre d'animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques pertinentes et scientifiquement irréprochables afin de valider les données obtenues.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans une structure agréée qui tient compte de l'éthique animale. Les accouplements seront hébergés dans une armoire ventilée afin d'éviter les conséquences olfactives de l'utilisation de la molécule odorante sur les autres animaux présents dans la pièce d'hébergement. Le reste du temps l'hébergement se fera en groupes sociaux et les animaux bénéficieront d’un environnement calme et d'une alimentation abondante. Une surveillance journalière des animaux sera réalisée pour s'assurer que les conditions de bien-être sont respectées. Si des souris présentaient une réaction de nature allergisante, elles seraient immédiatement retirées de l'expérience. Par ailleurs, rappelons que les ovules sont de qualité pharmaceutique, fabriqués par une société pharmaceutique avec des produits autorisés par la pharmacopée et ainsi sans danger par elles-mêmes.

Choix des espèces

La souris est la seule espèce animale pour laquelle on a clairement identifié les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes. Par ailleurs nous avons choisi la souris Swiss CD1 car elle est très prolifique. Les portées sont régulièrement supérieures à 10 souriceaux, ce qui facilite la recherche d'un effet négatif sur la procréation. Les souris mâles et femelles utilisées auront entre 8 à 48 semaines.