Souris
Modélisation et caractérisation de modèles murins précliniques d’infection par les virus respiratoire syncytial (VRS) : étude des mécanismes physiopathologiques et évaluation de candidats thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
2 700 souris, toutes classées en souffrance sévère et toutes tuées à l'issue, vont être infectées par le virus respiratoire syncytial puis traitées par des molécules candidates administrées par voie orale, nasale, intraveineuse ou dans le muscle. Les manipulations répétées incluent gavages, injections et prélèvements sanguins, le gavage comportant un risque d'étouffement en cas de fausse route. Les fonctions respiratoires sont mesurées sur l'animal éveillé, et les organes prélevés après la mise à mort. Le porteur justifie le recours à la souris par l'incapacité des modèles in vitro à reproduire la complexité des réponses immunitaires d'un organisme vivant.
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre les infections causées par le virus respiratoire syncytial (VRS), un virus responsable notamment de bronchiolites chez les nourrissons, et de développer de nouveaux traitements ou moyens de prévention. Pour cela, nous utilisons des modèles chez la souris qui permettent de reproduire la maladie observée chez l’être humain. Nous étudions comment le virus se développe dans l’organisme, comment il se propage et comment la maladie évolue au fil du temps. Nous analysons aussi la manière dont le corps réagit face à l’infection, en particulier au niveau des poumons, mais aussi dans d’autres organes. Cela nous aide à comprendre pourquoi certaines personnes développent des formes plus graves ou plus longues de la maladie. Le projet permet également de tester de nouveaux traitements et des vaccins potentiels afin de vérifier s’ils peuvent diminuer la gravité de l’infection, réduire les symptômes et éviter les complications. Enfin, nous appliquons les principes des 3R (Réduire, Raffiner, Remplacer), qui visent à limiter l’utilisation des animaux et à réduire leur inconfort. Avant toute étude chez l’animal, les traitements sont d’abord testés en laboratoire sur des cellules. Nous adaptons également nos méthodes pour utiliser le moins d’animaux possible et assurer leur bien-être.
Bénéfices attendus
L’objectif de cette étude est de mettre au point et de valider de nouveaux modèles de souris pour mieux comprendre l’évolution de la maladie provoquée par les VRS et d’identifier les facteurs qui rendent certains individus plus sensibles à l’infection. Ces modèles permettront d’évaluer l’efficacité de nouvelles approches de traitement et de prévention contre ces virus. Les résultats attendus de ce projet visent à améliorer les modèles utilisés avant les essais chez l’Homme ainsi qu’à valider des stratégies médicales prometteuses, contribuant ainsi au devéloppement de solutions plus efficaces pour la santé humaine.
Procédures
Les souris recevront différents traitements selon le protocole étudié et la nature des molécules testées. Les produits pourront être administrés par différentes voies : -Par la bouche : Une à deux fois par jour pendant quelques jours, -Par injection dans le ventre : Une à plusieurs reprises selon le calendrier prévu, -Par injection sous la peau : Une à plusieurs reprises selon le calendrier prévu, -Par le muscle, -Par le nez, -Par voie intraveineuse. L’état général des animaux sera observé attentivement avant et après chaque manipulation afin de s’assurer de leur bon rétablissement. Des prélèvements sanguins pourront être effectués à différentes étapes (avant et après infection) afin de suivre la réponse de l’organisme. Les fonctions respiratoires seront mesurées à l’aide d’un appareil permettant d’enregistrer la respiration de la souris sans la contraindre : l’animal reste éveillé et peut bouger à l’intérieur de la chambre. Une observation clinique sera réalisée avant et après chaque mesure pour vérifier qu’il n’y a pas de signe d’inconfort. Certaines procédures nécessiteront une anesthésie, réalisée avec des produits adaptés au poids de l’animal. Dans certains cas, un antidouleur (buprénorphine) sera administré avant l’anesthésie afin d’éviter toute douleur. En fin d’étude, une anesthésie profonde sera pratiquée avant la perfusion terminale, qui consiste à faire circuler une solution dans les organes pour pouvoir ensuite les prélever et les analyser. Cette étape est effectuée uniquement lorsque l’animal est totalement endormi et insensible.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables généralement attendus dans le cadre de nos projets et procédures expérimentales sont principalement liés à la répétition des manipulations : gavage oral, injections (intramusculaire, intraveineuse, intranasale), prélèvements sanguins et mesures physiologiques. Ces interventions peuvent entraîner des effets transitoires, essentiellement dûs à la douleur locale, au stress de contention ou à des réactions tissulaires passagères. - Gavage oral : Un risque d’étouffement existe en cas de fausse route. Dans ce cas l’animal sera placé en position verticale et frictionné afin de dégager les voies respiratoires. Si ces mesures ne rétablissent pas la respiration de l'animal, une mise à mort immédiate sera réalisée. - Injection intramusculaire : La mise en place d’une réaction inflammatoire locale peut provoquer une sensibilité à la palpation, un léger gonflement ou une réduction temporaire de la mobilité des membres postérieurs. - Injection intraveineuse : L’injection par voie rétro-orbitaire peut entrainer un saignement localisé au niveau de l’œil. Une compression douce suite à l’injection est exercée afin de stopper le saignement et limiter la formation d’un hématome. - Injection intranasale : Une irritation locale transitoire peut être provoquée avec un écoulement nasal ou une respiration plus rapide suite à l’administration. Si une détresse respiratoire ou une fausse route surviennent l’animal sera placé en position verticale et frictionné pour dégager les voies respiratoires. Si ces mesures ne rétablissent pas la respiration de l'animal, une mise à mort immédiate est réalisée. - Equipement d'analyse des fonctions respiratoires : La restriction temporaire de mouvement et l’isolement de l’animal peut induire un léger stress pendant la mesure. Afin de limiter cet inconfort une période d’entrainement préalable est mise en place : par une habituation une à deux fois pendant 30 minutes, dans un délai de deux à trois jours avant les mesures. - Prélèvement sanguin : Le prélèvement sanguin par voie submandibulaire est une procédure rapide. Le volume de sang prélevé est adapté au poids de l’animal. La ponction peut induire une douleur brève, une compression douce et immédiate est alors appliquée afin de stopper le saignement et limiter la formation d’un hématome.
Devenir
Pour toutes les procédures prévues dans ce projet, les animaux sélectionnés seront euthanasiés conformément aux recommandations réglementaires, afin de permettre le prélèvement des organes et leur analyse.
Remplacement
À l’heure actuelle, aucune approche in vitro ne permet pas de reproduire de manière satisfaisante l’ensemble des phénomènes impliqués dans l’initiation des réponses immunitaires lors d’une infection naturelle ou après une vaccination. En effet, les modèles in vitro ne parviennent pas à capturer la complexité des interactions entre les différents types cellulaires, les tissus et les mécanismes systémiques qui se produisent dans un organisme vivant. C’est pourquoi, il est indispensable de recourir à des modèles animaux, qui permettent une étude plus fidèle des réponses immunitaires dans un contexte biologique complet et dynamique. Ces modèles animaux offrent une plateforme essentielle pour mieux comprendre les mécanismes de défense de l’organisme et pour tester l’efficacité des traitements et des vaccins avant toute application clinique.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés pour chaque type de procédure sera précisé dans le protocole. Les effectifs sont déterminés sur la base d’expériences antérieures et/ou de calculs de puissance statistique, afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Nous utiliserons des animaux des deux sexes, âgés de 6 à 20 semaines et répartis en groupes homogènes pour garantir des analyses statistiques pertinentes. Lorsque possible un même groupe témoin sera partagé entre plusieurs expériences afin de réduire encore le nombre d’animaux.
Raffinement
Les souris sont élevées dans des conditions optimales, avec un soin ainsi qu’un respect constant, et sont exposées à divers éléments d'enrichissement pour favoriser leur bien-être. Elles seront hébergées en groupes de 2 à 5 souris afin de prévenir le stress lié à l'isolement. Les cages seront systématiquement enrichies par l'ajout d'éléments comme un dôme, offrant aux animaux un abri, et de la nourriture hydratée, qui sera fournie dès que nécessaire pour pallier toute perte de poids ou déshydratation durant leur hébergement. Pour tous les actes nécessitant une anesthésie, nous privilégions une anesthésie chimique par voie intrapéritonéale. Les souris en expérimentation feront l'objet d'une surveillance quotidienne par du personnel qualifié et formé pour mener ces expérimentations. L'utilisation d'une grille de score spécifique et un suivi pondéral quotidien permettront de détecter rapidement tout signe de souffrance et de mettre en place les actions nécessaires pour la soulager. Étant donné que notre étude porte sur la réponse immunitaire, il est impératif de ne pas administrer d'anti-inflammatoires aux souris. En effet, ces molécules pourraient interférer avec nos résultats en altérant l'expression des marqueurs d’intérêt, ce qui pourrait fausser l’interprétation des réponses immunitaires observées.
Choix des espèces
Nous utiliserons le modèle murin car ce sont des mammifères dont 99% des gènes sont orthologues à l’Homme. C’est un animal de petite taille, à reproduction rapide et facile d’élevage. De plus, la communauté scientifique dispose à ce jour d’une bonne connaissance anatomique, physiologique et biologique de ce modèle. Le modèle murin est donc un modèle de choix pour l’étude du système immunitaire dans les conditions d’infection grâce aux connaissances acquises et à l’arsenal d’outils existants. En effet, un vaste répertoire d’anticorps ciblant des marqueurs murrins sont disponibles, permettant de caractériser finement la réponse immunitaire par des méthodes à très haut contenu. Les lignées murines utilisées dans ce projet incluent des animaux génétiquement modifiés afin d’étudier l’impact de certaines mutations sur la susceptibilité à l’infection virale et sur les mécanismes de la réponse immunitaire. Ces modifications génétiques sont utilisées exclusivement dans un objectif de compréhension fonctionnelle des voies impliquées dans l’infection et la pathologie respiratoire. Il est important de préciser que ces lignées ne présentent pas, en conditions d’élevage standard, de phénotype dommageable spontané associé à la modification génétique. Elles possèdent un système immunitaire globalement fonctionnel et ne développent pas d’altération physiologique ou comportementale en dehors du contexte expérimental. L’utilisation de ces modèles permet néanmoins de reproduire ou de moduler spécifiquement des voies biologiques d’intérêt (par exemple des récepteurs ou voies de signalisation impliquée dans l’entrée virale ou la réponse immunitaire), afin d’évaluer leur rôle dans la susceptibilité à l’infection et dans la sévérité de la maladie. Ces approches sont indispensables pour établir un lien causal entre une fonction génique donnée et la réponse à l’infection. Ainsi, les lignées génétiquement modifiées sont utilisées non pas en raison d’un phénotype dommageable intrinsèque, mais comme outils expérimentaux permettant de disséquer les mécanismes de l’infection virale et de la réponse de l’hôte. Pour ces expériences nous utiliserons des animaux adultes âgés de 6 à 20 semaines, présentant un système immunitaire mature.
Mise en place d’un modèle murin de dépression chronique induite par la corticostérone et évaluation des performances cognitives associées.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour fabriquer un modèle de dépression, 592 souris reçoivent une hormone de stress dans leur eau de boisson afin de déclencher un comportement anxieux et dépressif ainsi que des troubles de la mémoire, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Elles passent ensuite jusqu'à huit tests comportementaux censés mesurer l'anxiété, la dépression et les performances cognitives. Le traitement peut aussi dégrader leur pelage et modifier leur poids. Le porteur affirme que la recherche de nouveaux médicaments contre la dépression "nécessite", scientifiquement et réglementairement, le recours à des rongeurs.
Objectifs
La dépression est une maladie fréquente qui touche environ 15 à 20 % de la population générale. Elle se traduit par une grande tristesse, une perte de plaisir ou d’intérêt, de l’anxiété, un isolement social, ainsi que des difficultés de mémoire et d’apprentissage. Les traitements actuellement disponibles présentent plusieurs limites importantes. Ils agissent souvent lentement, ne sont pas efficaces chez tous les patients, et certains symptômes persistent, ce qui favorise les rechutes. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie. Ce projet de recherche vise à participer au développement de nouveaux médicaments pour mieux traiter la dépression et limiter les rechutes. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux qui reproduisent certains aspects de la maladie humaine. Dans ce projet, nous utiliserons un modèle de souris qui repose sur l’administration prolongée d’une hormone de stress. Ce modèle permet d’induire des comportements anxieux et dépressifs durables chez le rongeur, similaires à ceux observés chez les patients souffrant de dépression. L’objectif principal de ce projet est d’adapter et de caractériser plus en détail ce modèle animal afin d’évaluer le risque de rechutes et les troubles de la mémoire associés à la dépression. Une meilleure compréhension de ces aspects permettra de développer, à terme, des stratégies thérapeutiques plus adaptées et plus efficaces. La dépression touchant environ deux fois plus les femmes que les hommes, des souris mâles et femelles seront utilisées afin de mieux refléter la diversité observée dans la population humaine. Le développement et l’amélioration de ce modèle constituent une étape clé de ce projet. Il servira ensuite à tester de nouveaux médicaments pour mieux traiter la dépression et prévenir les rechutes.
Bénéfices attendus
Cette étude a pour objectif de valider un nouveau modèle animal au sein de notre laboratoire, destiné à l’étude de la dépression et la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les différences entre mâles et femelles ont été très peu étudiées à ce jour. Ainsi, l’utilisation des 2 sexes permettra d’apporter de nouvelles données à ce sujet, d’autant que la dépression touche plus fréquemment les femmes que les hommes. Par ailleurs, l’évaluation des capacités de mémorisation des animaux permettra d’étudier le rôle des troubles de la mémoire et de l’apprentissage dans ce modèle. Ces données permettront d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans la dépression et pourront, à terme, orienter le développement de nouvelles cibles thérapeutiques. De plus, l’impact de la dépression sur le rythme biologique n’a, à ce jour, pas beaucoup été étudié dans ce modèle. L’analyse de ce paramètre apportera des informations complémentaires importantes, en lien avec les troubles du sommeil fréquemment observés chez les patients souffrant de dépression. En conclusion, le développement et la caractérisation de ce modèle constitueront une ressource durable pour le laboratoire. Ce modèle offrira un outil pertinent pour l’évaluation préclinique de nouveaux candidats-médicaments à visée thérapeutique, dans le cadre de ce projet et de futurs projets de recherche du laboratoire.
Procédures
Toutes les souris du projet seront exposées à un maximum de 3 expositions à 8 tests comportementaux d’une durée maximale de 48h selon le test utilisé. Les tests comportementaux choisis sont non invasifs et engendrent peu de nuisance chez l’animal. Ces tests ont pour but de tester le comportement anxieux et dépressif, les performances cognitives ainsi que le rythme biologique des animaux suite au traitement à l’hormone de stress.
Impact sur les animaux
Lors de ce projet, les animaux seront exposés à un traitement à une hormone de stress administré par eau de boisson visant à induire un comportement de type anxieux et dépressif ainsi que des troubles de la mémoire et de l’apprentissage. Ce traitement peut également entraîner des modifications physiques modérées, telles qu’un pelage de moins bonne qualité, lié à une diminution du toilettage, ainsi qu’une prise de poids (nuisance modérée)..
Devenir
A l’issue de ce projet, les 592 souris seront mises à mort.
Remplacement
Ce projet vise à développer et caractériser un modèle animal de dépression. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes des troubles dépressifs et d’en améliorer la prise en charge à travers le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. La recherche de nouveaux médicaments nécessite (scientifiquement et règlementairement) l’utilisation d’espèces animales. De plus, seuls des organismes vivants complexes tels que les rongeurs disposent d’un répertoire comportemental suffisamment riche et élaboré pour permettre une évaluation fiable des comportements anxieux et dépressifs et des fonctions cognitives. Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatique) ne peut être réalisé.
Réduction
Un total de 592 souris sera nécessaire pour cette étude. Le nombre d’animaux prévus dans cette étude a été réduit au maximum – au regard des approches comportementales envisagées pour lequel le laboratoire possède une expertise internationale ainsi que sur la base de la littérature.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux auront une semaine d’habituation à l’animalerie. Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation sera mis en place. Ainsi, avant le début des expérimentations, les animaux seront progressivement habitués à l’expérimentateur par des manipulations régulières. A noter que l’ensemble des évaluations comportementales sera réalisé exclusivement par un personnel qualifié. Les différents traitements seront administrés dans l’eau de boisson, permettant d’éviter toute injection. Enfin, des points limites précoces et compatibles avec les objectifs scientifiques de notre recherche ont été choisis afin d’éviter toute douleur et détresse de nos animaux.
Choix des espèces
L’utilisation de souris est nécessaire pour ce projet. L’idée est en effet de mesurer l’impact des processus cognitifs sur la propension à la rechute après induction d’un syndrome anxio-dépressif. Le modèle dépression induite par administration chronique d’une hormone de stress dans l’eau de boisson a été développé et validé chez la souris. Le phénotype anxio-dépressif des souris dans les différents tests choisis est bien décrit et caractérisé dans la littérature. Des souris adultes âgées de 8 à 10 semaines seront utilisées dans ce projet. Ce modèle animal a été décrit et publié avec des animaux à ce stade de développement.
Rôle des enképhalines produites par les lymphocytes T dans la douleur chronique induite par le cancer et la chimiothérapie dans des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 644 souris vont être utilisées pour étudier la douleur chronique liée au cancer et à la chimiothérapie, 1 350 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 294 sévère, toutes tuées à l'issue. Les animaux reçoivent des greffes de tumeurs, une chimiothérapie et une batterie de tests répétés de sensibilité, dont un test mécanique jusqu'à trente-trois fois sur la durée du projet et un test thermique entre 8 et 55 degrés. Le porteur qualifie ces tests de sensibilité de non douloureux, alors que les inductions tumorales peuvent provoquer une douleur modérée à sévère selon la localisation. À la fin, les souris sont tuées pour prélever leur rate, leurs ganglions, leur peau et les tumeurs.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment des molécules naturelles produites par certaines cellules du système immunitaire peuvent influencer la douleur chez la souris. Notre hypothèse est que ces cellules masquent la douleur directement par leur capacité à sécréter des analgésiques naturels. Nous utiliserons des lignées de souris mutantes et des tests de sensibilité à la douleur dans différentes conditions. Nous évaluerons particulièrement la douleur ressentie dans des modèles de cancers et de chimiothérapies. Nous mesurerons l'intensité de la douleur perçue par stimulation mécanique ou par des observations comportementales. L'ensemble des résultats de ce projet permettra de proposer un nouveau mécanisme de régulation de la douleur chez la souris avec de possibles implications cliniques chez l'Homme.
Bénéfices attendus
Les cancers représentent un enjeu majeur de santé publique. En France, environ 433 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année et plusieurs centaines de milliers de patients reçoivent une chimiothérapie. Au niveau mondial, près de 20 millions de nouveaux cas par an sont estimés. Les douleurs chroniques constituent une séquelle fréquente des traitements anticancéreux (30 pourcents des patients traités). Au-delà de leur impact sur la qualité de vie, les cancers représentent également un poids économique considérable, avec plus de 20 milliards d’euros de coûts directs pour le système de soins en France et un coût sociétal mondial estimé à plus de 500 milliards d’euros par an. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les douleurs chroniques associées au cancer et aux traitements par chimiothérapie, afin d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Pour moduler la génétique, certains animaux seront soumis à des administrations en début de projet (sur animal vigile, 2 fois maximum, 1 minute par geste OU sur animal anesthésié, 3 fois maximum, 3 minutes par geste). Afin de mesurer la sensibilité à la douleur, les animaux suivront tous une série de test sur animal vigile : un test de sensibilité à la température entre 8 et 55 degrés sans risque de brûlure (3 fois maximum avec 2 semaines de récupération minimum entre chaque test, 5 minutes maxmim), un test de sensibilité mécanique (33 fois maximum à raison de 3 fois par semaine pendant toute la durée du projet, 5 minutes maximum), un test de démarche (3 traversées maximum avec 2 semaines de récupération minimum entre chaque test, 5 minutes maximum) et un test d'observation (3 fois maximum avec 2 semaines de récupération entre chaque test, 8 minutes). Ces tests ne sont pas douloureux. Certains animaux auront une greffe tumorale sous anesthésie et analgésie suivant le type de tumeur (1 fois, 30 minutes maximum) ou un traitement de chimiothérapie sur animal vigile (30 fois maximum sur 1 mois, 1 minute). Le suivi tumoral sera réalisé par imagerie sur animal anesthésié (3 fois par semaine pendant 2 mois maximum, 5 minutes). Certains groupes pourront recevoir un traitement sur animal anesthésié (1 fois, 5minutes) ou sur animal vigile (30 fois sur 1 mois maximum, 1 minute).
Impact sur les animaux
L'administration d'un médicament pour activer un gène pourra engendrer une irritation de l'oesophage ou une douleur légère de courte durée au point d'injection. Les tests réalisés pour évaluer la sensibilité à la douleur pourront engendrer une gêne et un stress de courte durée. Les inductions de tumeurs pourront engendrer une douleur et une gêne modérée à sévère selon la localisation et la progression tumorale. L'administration de chimiothérapie pourra engendrer une douleur légère de courte durée ainsi qu'un risque d'inflammation au site d'injection et des effets secondaires comme la modification du transit intestinal. Les injections répétées pourront induire un risque de péritonite. L'administration d'une analgésie de récupération ou d'un anticorps pourra engendrer une douleur légère de courte durée au site d'injection. Enfin, l'anesthésie pour certains actes techniques pourraient engrendrer une hypothermie et un risque de détresse cardio-respiratoire. Les animaux immunodéprimés seront plus sensibles aux infections.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire car les organes (rate, ganglions, peau) et les tumeurs doivent être prélevés pour être analysés.
Remplacement
Le but de ce projet est d'évaluer la sensibilité à la douleur dans différentes conditions de cancers et de chimiothéapies. Il est par conséquent impossible de palier à l’utilisation d’animaux vivants car ce projet est basé sur la perception de la douleur chez l'animal. Il n'est pas possivle de remplacer cette utilisation par des expérimentations in vitro et la sensibilité à la douleur n'est pas quantifiable par des paramètres biochimiques connus.
Réduction
Ce projet nécessite l'utilisation de 1644 animaux. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre la validité statistique des analyses des résultats. Nous utiliserons 6 animaux par groupe pour toutes les procédures, sauf pour certains des groupes d'animaux témoins où 3 animaux seront suffisants. Des tests statistiques fiables et robustes seront utilisés pour analyser les résultats.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Lorsque cela est nécessaire les animaux seront sous anesthésie et analgésie. Les animaux sous anesthésie de plusieurs minutes auront une application de gel occulaire pour éviter l'assèchement des yeux. Ils seront également maintenus sur tapis chauffant afin d'éviter une hypothermie. Afin de faciliter la prise alimentaire des animaux, des croquettes seront toujours disponibles au fond de la cage. Pour les tests, les animaux seront habitués à leur environnement. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
La souris représente un très bon modèle pour réaliser des expériences de comportement, des études de neuroanatomie, de physiologie et de biologie cellulaire et moléculaire, de plus la disponiblité de souris génétiquement manipulées pour les gènes d'intérêt rend aussi l'utilisation de cette espèce indispensable à la réalisation de ce projet. Les souris pourront être utilisées à partir de l'âge de 8 semaines car le statut immunitaire doit être mature avec un niveau stable de cellules immunitaires.
Un changement de paradigme en transplantation faciale chez la souris par chimérisme hématopoïétique et tolérance induite par cellules T régulatrices
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Jusqu'à soixante-treize injections après l'opération pour les souris receveuses de greffe : 80 souris vont être utilisées dans un modèle de transplantation faciale, 40 opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, 40 soumises à des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Les donneuses subissent une chirurgie sans réveil et un prélèvement sanguin de grand volume, les receveuses une opération de deux heures et demie suivie de traitements immunosuppresseurs répétés sur plus de deux mois. Le porteur indique que les donneuses ne peuvent pas vivre sans souffrance une fois privées de mandibule, ce qui motive leur mise à mort. Le titre du projet revendique un "changement de paradigme" en transplantation faciale, quand la procédure repose sur la greffe entre souris.
Objectifs
Le projet vise à explorer de nouvelles approches permettant de favoriser une tolérance immunitaire durable tout en réduisant la dépendance aux traitements immunosuppresseurs, pourvoyeurs de complications (infections opportunistes, cancers…). Nous souhaitons développer un modèle préclinique fiable et pertinent de l'allotransplantation faciale murine pour adapter les thérapeutiques en allotransplantation faciale (d'un individu à un autre), en améliorer la tolérance et en diminuer les effets secondaires. Trois objectifs sont poursuivis : 1. établir un modèle chirurgical pertinent fiable et reproductible en minimisant la souffrance animale, 2. déterminer les conditions optimales pré, per et post opératoires pour la réalisation de transplantations faciales, 3. adapter ce modèle à la réalisation d'allotransplantations faciales en conditions allogéniques.
Bénéfices attendus
La transplantation faciale représente une avancée majeure de la chirurgie reconstructrice, mais demeure limitée par la nécessité d’une immunosuppression lourde et prolongée, associée à une morbidité importante. Les bénéfices attendus de ce projet comprennent l’élaboration d’un modèle préclinique d’allotransplantation faciale pertinent indispensable à la recherche de thérapeutiques favorisant la tolérance du greffon et diminuant le risque d’effets secondaires des traitements immunosuppresseurs traditionnels. Ce projet permettra, à court terme, d’établir un modèle préclinique fiable de transplantation faciale, d’élucider les mécanismes responsables de cette tolérance et à long terme d’établir un protocole adapté à la transplantation faciale chez la souris pour pouvoir poursuivre ces recherches et permettre in fine de généraliser cette pratique de reconstruction faciale de pointe chez l’humain. Ces patients souffrent d’une exclusion sociale profonde, d’une perte d’autonomie et d’une incapacité à reprendre une vie professionnelle, entraînant une dépendance durable aux aides sociales et aux dispositifs de soutien psychologique. À cela s’ajoutent des dépenses médicales récurrentes pour traiter les complications fonctionnelles, la douleur chronique et les troubles psychiatriques associés. Ces patients pâtissent fréquemment d’une impossibilité de s’alimenter par voie orale (gastrostomie définitive), de respirer par les voies naturelles ou de parler (trachéotomie définitive), ce qui entraine un coût déjà considérable en dispositifs d’alimentation artificielle, de trachéotomie et de soins locaux. En outre, la stigmatisation et l’altération de la communication verbale et non verbale entraînent marginalisation et appauvrissement des interactions sociales. Le coût sociétal lié aux patients présentant une défiguration sévère est considérable et dépasse largement l’impact individuel. Les traumatismes maxillo-faciaux touchent chaque année 150/100 000 habitants en France. Cependant, aucune étude épidémiologique ne tient compte de la gravité des atteintes or, d’après notre expérience, environ 10% de ces traumatismes sont la cause de défiguration sévères entrainant des séquelles respiratoires, fonctionnelles ou esthétiques majeures et nécessitent des interventions chirurgicales majeures.
Procédures
Les animaux donneurs pour la greffe seront soumis à une chirurgie sans réveil associé à un prélèvement sanguin de grand volume (animal sous anesthésie et analgésie, 1 fois, 120 minutes). Les animaux receveurs de la greffe seront soumis à une unique chirurgie (animal anesthésié et analgésie, 1 fois, 150 minutes) associés à des injections en post-opératoire d’analgésiques, d’antibiotique et d’immunosuppresseur (animal vigile, 2 fois par jour pendant 3 jours puis 1 fois par jour pendant 67 jours soit 73 fois au maximum, 1 minute). Les traitements analgésiques, antibiotiques et immunosuppresseurs seront regroupés pour limiter le nombre d’injection au maximum. Avant l’euthanasie des animaux, un prélèvement sanguin de grand volume sera réalisé (animal sous anesthésie générale, 1 fois, 1 minute).
Impact sur les animaux
Les animaux donneurs pour la greffe pourront subir un stress lié à la manipulation et un risque d’hypothermie et de détresse cardio-respiratoire liées à l’anesthésie. La chirurgie sous anesthésie pourrait engendrer de la douleur. Les animaux receveurs de la greffe subiront également un stress lié à la manipulation un risque d’hypothermie et de détresse cardio-respiratoire liées à l’anesthésie et ressentir de la douleur pendant la chirurgie. Ils pourront également ressentir de la douleur modérée après la chirurgie, un risque d’hémorragie ou de nécrose du greffon. Ils pourront également ressentir de la douleur légère de courte durée au site de prélèvement sanguin ainsi que la formation d’un hématome.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées par une méthode réglementaire car les souris donneuses ne peuvent pas vivre sans souffrance avec l’absence de mandibule et car des prélèvements d’organes sont nécessaires aux analyses sur les souris receveuses.
Remplacement
Les mécanismes immunologiques impliqués dans la tolérance des greffes composites, la vascularisation dynamique du greffon et les interactions cellulaires complexes ne peuvent pas être reproduits par des modèles in vitro, ex vivo ou in silico. Aucun modèle substitut ne permet actuellement : la reconstruction vasculaire complexe ; les anastomoses microchirurgicales (connexion chirurgicale entre deux structures) ; l’étude du rejet et de la tolérance à l’échelle tissulaire et systémique. Le recours à un modèle murin est donc indispensable à ce stade de développement préclinique. Bien qu’un modèle primate ou un grand animal offrirait une anatomie et physiologie plus proche de celle de l’être humain et une réalisation chirurgicale plus aisée, le choix du modèle murin reste un bon modèle en raison de la proximité phylogénétique de la souris et de l’humain.
Réduction
80 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet. Plusieurs mesures sont mises en place afin de limiter strictement le nombre d’animaux utilisés. Une phase technique préalable permet d’optimiser les gestes chirurgicaux et de réduire le taux d’échec. Les effectifs sont calculés au plus juste afin d’assurer une puissance scientifique suffisante sans surplus d’animaux. Enfin, des analyses multiparamétriques seront réalisées sur chaque animal, afin de maximiser l’information obtenue par animal. Les performances chirurgicales seront suivies à l’aide de méthodes de suivi dans le temps afin de vérifier la réussite de la technique, la survenue d’éventuels problèmes et la stabilisation de la durée de l’intervention. Des tests statistiques seront utilisés pour garantir une interprétation fiable des résultats. Si les conditions opératoires s’avèrent favorables et que les pertes sont inférieures aux estimations, les effectifs seront revus à la baisse ; les souris seront donc commandées progressivement.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Le temps opératoire sera réduit au maximum via la maîtrise technique acquise pendant la première phase du projet. Les interventions seront réalisées par deux opérateurs formés et expérimentés en microchirurgie. Les animaux seront sous anésthésie et analgésie pendant les chirurgies. Après la chirurgie les animaux seront sous analgésie et antibiothérapie. Un tapis chauffant est utilisé pour limiter l'hypothermie. Un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter l'assèchement occulaire. Une surveillance clinique rapprochée sera mise en place et application stricte des points limites. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Les souris présentent des mécanismes physiologiques et immunologiques assez proches de l’humain pour en constituer un objet d’étude transposable. Dans la littérature, les modèles de transplantation faciale chez la souris est bien décrit. Ces souris ont une circulation cérébrale bien organisée, ce qui permet de se raccorder à la carotide sans risque d’accident vasculaire cérébral pour l’animal. Les animaux utilisés seront des souris de 8 à 10 semaines car il s’agit de souris mature sexuellement. Il correspond également à l’âge des souris utilisées pour ce type d’expérience dans la littérature.
Développement d’anticorps thérapeutiques contre les orthoflavivirus.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Inoculées avec un virus sous anesthésie, 294 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour 216 d'entre elles et sévère pour 78, toutes tuées à l'issue. Le porteur indique que l'infection peut provoquer une maladie virale avec des atteintes neuro-musculaires modérées à sévères, pour mettre au point des anticorps contre les orthoflavivirus. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit la réponse immunitaire complète d'un organisme vivant et en conclut que le modèle animal est "essentiel". À la fin de chaque procédure, les souris sont tuées afin de prélever leur sang, leur cerveau et leur rate.
Objectifs
Dans un contexte d’émergence croissante de virus transmis par les moustiques et de la multiplication des épidémies associées, ce projet vise à développer des anticorps thérapeutiques, c’est-à dire des protéines capables de neutraliser ces virus. L’objectif est double : d’une part, répondre au besoin de contre-mesures médicales efficaces ; d’autre part, étudier la réponse immunitaire antivirale. L’étude se concentre sur le virus West Nile (WNV), un virus pathogène pour l’Homme responsable notamment d’affections neurologiques sévères et ne disposant à ce jour en Europe d’aucune option thérapeutique spécifique et efficace. Plusieurs versions de ce virus seront testées afin d’étudier les anticorps neutralisants produits associés et de les caractériser.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à produire des données essentielles pour le développement de nouvelles immunothérapies antivirales. Elles permettront : -De valider un modèle d’infection murin non létal pour le virus West Nile (WNV), c’est-à-dire déterminer les conditions d’infection qui garantit la survie des animaux, tout en induisant une réponse immunitaire efficace -De générer des anticorps capables de neutraliser le WNV et identifier de nouveaux candidats thérapeutiques ; -De mieux comprendre les déterminants clés de la neutralisation virale lors de la réponse immunitaire ; -De proposer une nouvelle stratégie de développement rapide d’anticorps thérapeutiques applicable à des virus similaires. Plus généralement, ce projet apportera des connaissances fondamentales sur les mécanismes de la réponse immunitaire antivirale, tout en soutenant l’effort de préparation faces aux futures épidémies virales.
Procédures
L’ensemble des animaux seront soumis à une inoculation (infectieuse ou non) sous anesthésie, une unique fois : 3 à 5 minutes par animal, incluant l’induction anesthésique, l’injection et le réveil.
Impact sur les animaux
La pesée des animaux ainsi que les injections de véhicule ou du virus faites sous anesthésie peuvent provoquer un stress de courte intensité. Le virus injecté peut entrainer le développement d’une maladie virale avec des atteintes neuro-musculaires modérées à sévères.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélever leurs organes (sang, cerveau et rate) afin d’en isoler les cellules immunitaires et étudier la réplication virale.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative fiable pour reproduire la réponse immunitaire complète d’un organisme vivant. L’utilisation du modèle animal est donc ici essentielle pour notre étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été calculé pour correspondre au minimum requis pour une statistique de base, à l’aide d’une analyse réalisée avec un logiciel de calcul de puissance statistique. Les résultats obtenus lors de la première phase du projet serviront directement à limiter le nombre d’animaux engagés lors de la seconde phase.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés dès réception et hébergés en groupe avec de l’enrichissement. Ils bénéficieront d’un suivi clinique quotidien afin de détecter et prendre en charge tout signe de souffrance à l’aide de points limites prédictifs et d’analgésique. Toutes les manipulations se feront sous anesthésie et la totalité des prélèvements seront réalisés en post-mortem. Les données obtenues lors de la première procédure permettront d’établir un modèle d’étude, réduisant les atteintes cliniques des animaux par la suite.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est un modèle de référence pour l’étude des maladies virales et la génération d’anticorps neutralisants. Les animaux seront adultes, commandés à 6 semaines et inoculés entre 7 et 8 semaines. Les modèles animaux décrits dans la littérature pour ce type d’expérience utilisent des animaux de cet âge.
Etude de l’efficacité des nouvelles cellules porteuses d’un récepteur antigénique chimérique dans le traitement des tumeurs hématologiques et solides dans un modèle murin immunodéficient. Établissement utilisateur 1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
200 souris immunodéprimées se voient greffer des tumeurs humaines puis injecter des cellules CAR-T, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue, y compris celles dont la tumeur a régressé, une reprise de croissance étant jugée toujours possible. Elles peuvent développer une gêne respiratoire ou une paralysie des membres arrière selon la tumeur implantée. Le porteur présente le passage in vivo comme "incontournable" après des essais sur cellules.
Objectifs
L’immunothérapie anticancéreuse est une approche dont le succès en clinique a récemment été validé avec l’approbation de stratégies d’immunothérapie visant à traiter des cancers avancés. Ces immunothérapies sont basées sur le transfert adoptif des cellules immunitaires du patient qui ont été modifiées pour reconnaitre la tumeur. Malgré son efficacité dans le traitement de cancers sanguins comme la leucémie, le succès de cette thérapie dans le traitement des tumeurs solides reste encore très limité. Ce projet vise donc à étudier l’efficacité anticancéreuse des cellules immunitaires humaines activées in vitro et injectées dans des souris porteuses de tumeurs humaines. Les résultats obtenus devraient contribuer à améliorer les immunothérapies dans le traitement du cancer. . Le projet se déroule dans 2 EU différents.
Bénéfices attendus
La recherche qui est proposée dans ce projet a pour objet d’améliorer les thérapies anticancéreuses de type immunothérapie en ciblant des cancers agressifs. Nos résultats préliminaires in vitro ont d’ores et déjà démontré que les cellules CAR-T diminuent la prolifération de plusieurs cellules cancéreuses (lymphome, cancer du sein et cancer du poumon). Les résultats qui découleront de ce projet permettront d’accroitre nos connaissances sur les immunothérapies en cancer et d’améliorer leur efficacité.
Procédures
Les souris seront soumises à une anesthésie gazeuse pendant 10 minutes maximum et recevront une injection sous-cutanée (s.c) ou intraveineuse (i.v) de cellules cancéreuses à l’aide d’une seringue (EU1). Cette injection se réalise en 10 secondes par souris. A ce moment, chaque souris entre dans une phase d’expérimentation de 5 semaines maximum avant la mise à mort. Le traitement par injection i.v de lymphocytes humains sera administré dans les mêmes conditions (EU1). Un suivi de la croissance tumorale et du poids des animaux seront réalisés tous les 2 jours, des mesures qui se font respectivement en 10 et 5 secondes pour chaque animal. Des imageries par bioluminescence nécessiteront des injections de luciférine qui se feront en IP sur animal vigile (EU2). Chacune de ces administrations se fera en 15 secondes maximum par animal, prise de l’animal par l’expérimentateur comprise. Lors du suivi de croissance tumorale par imagerie, les souris seront sous anesthésie gazeuse. À la fin de l’expérimentation, les animaux seront mis à mort après anesthésie générale à l’isoflurane (EU2).
Impact sur les animaux
L’injection des cellules cancéreuses par voie sous-cutanée et intraveineuse peut occasionner des dommages dans la queue si les animaux venaient à bouger avec la conséquente angoisse. Les injections se feront donc sous anesthésie à l’isoflurane. D’autres nuisances comme une nécrose pourrait apparaitre si la taille de la tumeur est très grande (plus de 1500 mm3 pour les tumeurs sous cutanées). L’apparition de gêne respiratoire (pour les tumeurs pulmonaires) ou une parésie des membres arrière peuvent être observées (pour la tumeur Raji).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure. Lorsque l’effet thérapeutique (disparition ou diminution de la tumeur) est observé, ce qui devrait arriver au plus tard à la quatrième semaine, les animaux qui n’auront pas atteint le point limite seront aussi mis à mort sous anesthésie préalable. En effet, compte tenu du fait que les animaux sont porteurs de tumeurs, et même si des régressions tumorales pourront être observées, une reprise de la croissance tumorale après la période d’arrêt des traitements est toujours possible et nécessite la mise à mort de l’ensemble des souris pour se prémunir de la souffrance qui peut en résulter.
Remplacement
Nous avons réalisé des expériences in vitro (remplacement) au préalable qui nous ont permis de déterminer l’efficacité de la thérapie CAR-T dans notre modèle ainsi que son potentiel dans l’immunothérapie en cancer. Pour valider nos résultats, nous devons utiliser un modèle murin afin d’étudier notre hypothèse dans l’environnement tumoral. En effet, les études précliniques avec des animaux sont incontournables pour la finalité de ce projet puisqu’il est nécessaire d’identifier l’efficacité in vivo mais aussi les effets indésirables potentiels des traitements.
Réduction
Les groupes expérimentaux sont constitués de n=6 individus/condition et l’expérience sera réalisée 2 fois ce qui donnera une puissance statistique fiable. Le fait que ces animaux soient génétiquement les mêmes, permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. L’utilisation des souris de manière indépendante nous permet d’avoir une réelle puissance statistique. Nous avons choisi de mesurer les tumeurs par bioluminescence, ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux tout en conservant une puissance statistique suffisante. Les expériences ne seront réalisées que deux fois, les rates et les tumeurs seront analysées sur les mêmes animaux ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux de l’étude.
Raffinement
Les souris disposeront d’une phase d’habituation à être manipulées par les expérimentateurs pour réduire leur appréhension. Les souris chez lesquelles les tumeurs solides et sanguines sont implantées seront examinées trois fois par semaine pour surveiller leur inconfort (taille de la tumeur gênant la mobilité, isolement du groupe, absence de toilettage). Par ailleurs, les injections se feront sous anesthésie gazeuse pour limiter le stress. Des analgésiques seront utilisés en cas de douleur. De plus, les animaux seront hébergés à raison de 6-10 souris par cage en présence des éléments nécessaires à la fabrication d’un nid. De la nourriture et de l’eau seront ajoutés à la cage. Également, des points limites spécifiques seront appliqués. Pour le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs (500 mètres environ), nous transporterons à pied les souris dans des cages filtrées et dans l’obscurité pour limiter le stress causé par le transport. A leur arrivée dans l’établissement utilisateur 2/2, les cages des souris seront changées et placées sur portoir ventilé pour protéger les souris immunodéprimées (phénotype dommageable). Les souris ne seront déplacées qu’une seule fois pour limiter le stress du transport. Ces mesures assureront ainsi le raffinement de l’étude.
Choix des espèces
Il est impossible à nos jours de reproduire avec fidélité l’environnement tumoral et sa réponse à l’immunothérapie. Pour prouver les mécanismes immunitaires impliqués dans la maladie et tester l’efficacité de l’approche thérapeutique, nous devons recourir à l’utilisation d’un modèle animal et l’utilisation de la souris nous permet d’avoir accès à des modèles transgéniques et des modèles humanisés. Etant donné que l’objectif à long terme sera d’évaluer l’efficacité des cellules CAR-T en thérapie anticancéreuse, nous devons utiliser une espèce présentant une physiologie proche de l’Homme, telle que la souris, qui est un modèle de référence en cancérologie. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles.
Évaluation par criblage de l’efficacité de formulations à libération prolongée du composé X chez la souris obèse et diabétique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
48 souris obèses et diabétiques vont être utilisées dans une prestation pour un industriel pharmaceutique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit deux formulations à libération prolongée d'un médicament contre l'obésité, avec vingt-et-une pesées et dix-huit prélèvements de glycémie. Le but est de démontrer que le médicament garde son efficacité sous une forme réduisant les injections du patient à une par mois. Le porteur présente cette étude in vivo comme une étape réglementaire "incontournable" avant les essais cliniques.
Objectifs
En 2021, 537 millions de personnes dans le monde étaient touchées par le diabète de type 2 tandis que 800 millions d’adultes souffraient d’obésité. Ces chiffres alarmants concernent deux “maladies du siècle” qui dépendent de plusieurs facteurs génétiques, environnementaux ou alimentaires. Cette prévalence inquiétante s'accompagne en outre d'une mortalité importante : on attribut directement à l'obésité et au diabète de type 2 associé environ 3,5 millions de décès par an au niveau mondial. Face à ce contexte, l'armada thérapeutique s'avère particulièrement pauvre, et s'accompagne de posologies contraignantes et d'effets secondaires non négligeables. Récemment, des médicaments ciblant les récepteurs du GLP-1 (Glucagon like peptide 1) ont été autorisés sur le marché afin de traiter à la fois l'obésité et le diabète de type 2. Néanmoins, bien que très efficaces, ces traitements s'administrent par voie sous-cutanée et des recherches actives sont en cours afin d'améliorer la posologie et de réduire la fréquence d'administration de ces traitements. L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre d’une prestation contractuelle pour le compte d’un industriel pharmaceutique qui développe des composés thérapeutiques dans le domaine des troubles métaboliques. Cet industriel a notamment développé une nouvelle forme de galénique (matrice sous-cutanée) permettant une libération lente et prolongée du médicament X. Des études précédentes ont montré que cette galénique améliore largement la biodisponibilité du médicament X sur le long terme et diminue largement les effets de pics plasmatiques. Elle aurait ainsi l'avantage de permettre une réduction drastique des prises pour le patient (une administration par mois) améliorant ainsi largement son confort de vie. La matrice à libération prolongée de notre client a été testée in sillico et in vitro et sa bonne tolérance locale au niveau sous-cutané a également été démontrée. Différentes formulations à libération prolongée du médicament X ont été développées et l'objectif du présent projet vise ainsi à démontrer que, sous ces nouvelles formes galéniques, le médicament X conserve son efficacité. La procédure du présent projet se limitera ainsi à une administration unique des formulations à libération prolongée du médicament X et du médicament X sous sa forme galénique initiale suivies de pesées de poids corporel et de dosage glycémiques quotidiens pendant 8 jours.
Bénéfices attendus
Si les résultats obtenus sont positifs, les formulations du médicament X pourront entrer en phase d'étude clinique et être ensuite autorisé à être mis sur le marché en tant que traitements anti-obésité et anti-diabétiques, et dont la posologie serait bien moins contraignante pour les patients traités que le médicament actuel. Par ailleurs, un meilleur contrôle de la biodistribution du médicament X du fait de sa libération prolongée pourrait également améliorer l'efficacité des traitements actuels.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (21 mesures au cours de l'étude ; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration des composés (2 administrations ; durée : 1 minute); 3) Prélèvements sanguins pour mesure de la glycémie (18 prélèvements ; durée du prélèvement : 1 minute) ; 4) Anesthésie générale avant mise à mort (durée : 5 minutes).
Impact sur les animaux
L'hébergement en cage individuelle sera source de stress du fait d'un isolement partiel des animaux qui garderont néanmoins des contacts visuels et olfactifs. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des composés et les prélèvements sanguins occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
A l'issue de l'étude, l'ensemble des animaux sera mis à mort.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et la glycémie dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 8 animaux par groupe a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du faible nombre de traitements et du caractère faiblement invasif des procédures employées, nous avons choisi de tester 2 formulations par animal, en laissant entre chaque traitement une période de repos suffisante (minimum deux semaines). Cette précaution nous permet ainsi de réduire le nombre d'animaux employés pour atteindre les objectifs du projet.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages glycémiques (un seule goutte de sang prélevée en bout de queue). Une période de repos d'au minimum 2 semaines sera appliquée entre deux séries de traitements afin de laisser les animaux récupérer. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris obèses et diabétiques est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 8 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.
Enseignement pratique des gestes de bases de manipulation des souris et lapins pour la formation à l’expérimentation animale de Niveau Concepteur de Projet.
- Formation professionnelle
Lapins : 15
Pour entraîner des concepteurs de projets aux gestes d'expérimentation, 100 souris et 15 lapins vont être utilisés dans des travaux pratiques d'un niveau de souffrance léger. Les souris, anesthésiées, reçoivent des injections d'entraînement puis sont tuées pour une autopsie, tandis que les lapins, après une prise de sang à l'oreille, repartent en reproduction. Le projet ne produit aucune connaissance, il sert la formation continue. Le porteur présente ces travaux pratiques comme garants de "bonnes pratiques" pour le bien-être des animaux non-humains.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de former, 30 à 40 concepteurs de projet par an, à différentes techniques d’expérimentations animales dans un modèle murin et lagomorphes dans le cadre des formations à l’expérimentation animale.
Bénéfices attendus
Ce TP permettra d’avoir des personnes pratiquant l’expérimentation animale dans les conditions optimales (réglementation) pour le bien-être des animaux.
Procédures
Les souris recevront sous anesthésie à l’isoflurane une injection dans le coussinet plantaire puis une injection en IP afin d’induire l’anesthésie. L’entrainement aux différents types d’injection (intraveineuse et sous-cutanée) sera réalisé sur animaux endormis. Chaque injection n’excèdera pas 30 secondes. Un prélèvement de sang (1 mL maximum) à l’oreille du lapin sous crème anesthésiante (30 secondes)
Impact sur les animaux
- La contention des souris et des lapins pourrait provoquer un léger stress. - L’injection en intrapéritonéale de l’anesthésiant chez les souris peut provoquer un léger stress et une douleur légère au point de piqure - L’injection en footpad chez la souris peut provoquer un léger inconfort. - Le prélèvement de sang à l’oreille des lapins peut provoquer un stress
Devenir
Les 100 souris seront mises à mort au cours du TP afin de réaliser une autopsie des animaux ainsi que le prélèvement de différents organes immunitaires. Les 15 lapins seront remis en hébergement et seront utilisés en reproduction ensuite.
Remplacement
Afin d’enseigner les bonnes pratiques d’expérimentations sur les animaux, il est nécessaire d’avoir recours à des animaux. Un rat fictif sera utilisé pour montrer les bons gestes de préhension et injection avant de passer sur l’animal vivant. De nombreuses vidéos et illustrations auront été visualisés par les participants pendant les 10 jours précédents. Le nombre minimum d’animaux sera utilisé pour ce TP et les lapins seront réutilisés dans d’autres projets.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est nécessaire pour que tous les participants puissent se former aux bonnes pratiques d’expérimentation animale. Ils auront à disposition 1 souris par binôme/trinôme et 3 lapins pour l’ensemble du groupe.
Raffinement
Pour la partie souris, les groupes de participants sont petits (14 maximum) avec un nombre de formateurs conséquent (4). Tous les formateurs sont détenteurs d’un niveau concepteur de projet et sont pour un grand nombre membre d’un comité d’éthique. La partie souris se fait dans une salle de TP vaste et calme pour éviter le stress des souris et ces animaux sont rapidement anesthésiées puis mis à mort. Concernant les lapins, les groupes seront assez petits pour occasionner le moins de stress possible. Les animaux réintégreront leur cage après manipulation. Une crème anesthésiante sera appliquée sur l’oreille des lapins avant le prélèvement de sang.
Choix des espèces
Les souris et les lapins sont des modèles couramment utilisés en expérimentation animale notamment dans les laboratoires travaillant en cancérologie, infectiologie, immunologie mais également pour des études portant sur le comportement ou sur l’alimentation. Des souris adultes d’au moins 6 semaines seront utilisées et les lapins seront âgés de 14 à 20 semaines.
Effets de la restriction alimentaire sur l’organisation de l’ADN et le vieillissement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Isolées en cage individuelle pendant dix mois, dont une partie nourrie à 70 % de sa ration, 420 souris vont être utilisées pour étudier le vieillissement de l'ADN, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées au terme des dix mois pour prélever leurs organes. Le porteur reconnaît que ce logement individuel prolongé, qu'il juge nécessaire pour mesurer précisément les apports, induit un stress. Les enseignements espérés sur le vieillissement humain restent une projection.
Objectifs
Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons comprendre comment les protéines qui contribuent à l'empaquetage de l'ADN dans les cellules évoluent à mesure que les humains vieillissent. Nous nous intéressons également à la manière dont l'alimentation et les habitudes alimentaires, comme le fait de manger moins ou uniquement à certaines heures, peuvent influencer ces protéines. Pour étudier cette question, nous comparerons des groupes de souris qui s'alimentent normalement à des groupes soumis à un régime alimentaire restrictif et à des horaires de repas limités. En observant ces différences, nous espérons en apprendre davantage sur la manière dont le vieillissement et le mode de vie affectent l'organisation de l'ADN dans notre corps.
Bénéfices attendus
Ce projet nous aidera à comprendre comment les protéines qui organisent l'ADN dans les cellules changent à mesure que les souris vieillissent, et comment ces changements affectent l'activation ou la désactivation des gènes. Nous étudierons également comment deux interventions connues pour favoriser la santé et la longévité, à savoir manger moins et seulement durant la phase active, peuvent influencer ces protéines. Les résultats pourraient fournir des informations sur le processus de vieillissement chez l'homme, identifier des marqueurs permettant de suivre un vieillissement en bonne santé et suggérer des moyens de ralentir les changements liés à l'âge en ciblant l'organisation de l'ADN.
Procédures
Toutes les souris seront hébergées en cage individuelle pendant 10 mois. Une partie des souris seront soumises pendant 10 mois à une restriction calorique associée à une alimentation à durée limitée, recevant 70 % de l’apport calorique individuel de référence, administré une fois par jour au début de la phase active.
Impact sur les animaux
Le logement individuel, nécessaire pour mesurer avec précision la consommation alimentaire et imposer une restriction calorique, peut induire un stress modéré chez les animaux. La pesée des animaux tous les 3 jours provoque un stress bref lié à la manipulation. Le régime alimentaire à restriction calorique et temporelle peut également induire un stress léger.
Devenir
Les animaux feront l’objet d’une mise à mort à la fin des 10 mois afin de prélever leurs organes et de réaliser les analyses ultérieures.
Remplacement
Cette étude examine comment l'organisme dans son ensemble réagit à une alimentation réduite et limitée dans le temps. De telles réponses complexes ne peuvent être reproduites dans des cellules ou dans de petites parties du corps seules, il est donc nécessaire de les étudier chez des animaux vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum tout en permettant une analyse statistiquement significative des résultats et en tenant compte de la variabilité interindividuelle des paramètres étudiés. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en prenant en compte la puissance statistique souhaitée (80 %), la différence attendue entre les moyennes des groupes et l’écart type attendu d’après les données publiées. Dans une perspective de réduction, à la fin de l’étude, nous collecterons tous les organes d’intérêt (par exemple, cerveau, foie, poumons, cœur), y compris ceux que nous ne prévoyons pas d’analyser actuellement, et les conserverons au congélateur pour d’éventuelles analyses futures.
Raffinement
Pour limiter l’inconfort et garantir le bien-être des souris tout au long de l’étude, tout animal pesant moins de 20 g au début du protocole ne sera pas inclus. Les souris seront pesées tous les trois jours et leur consommation alimentaire sera surveillée afin de détecter tout signe de détresse. Les animaux seront logés individuellement dans des cages permettant un contact visuel avec les autres souris. Leur environnement sera enrichi afin de favoriser l’expression de comportements naturels, avec la mise à disposition de matériel de nidification et d’éléments d’enrichissement adaptés. Des points limites précis ont été définis, basés notamment sur la surveillance du comportement, de l’apparence physique et du poids corporel des souris.
Choix des espèces
Les souris sont des mammifères présentant de nombreuses similarités avec l’humain, notamment dans leur réponse physiologique à l’alimentation et aux rythmes alimentaires, ce qui en fait un modèle approprié pour étudier les effets d’une alimentation réduite et limitée dans le temps. Pour cette étude, des souris adultes, âgées de 8 semaines au début de l’expérimentation, seront utilisées, car nous souhaitons étudier les effets de la restriction calorique et de l’alimentation à durée limitée chez des animaux adultes.
Etude des mécanismes moléculaires lors de la division de la cellule sexuelle chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
Pour étudier la séparation des chromosomes lors de la formation des spermatozoïdes, 314 souris mâles prépubères reçoivent un produit par voie orale pendant dix jours et des injections sous-cutanées, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le choix d'animaux prépubères sert à synchroniser le développement des cellules et à réduire les effectifs. Toutes sont tuées pour prélever leurs cellules sexuelles. Le porteur précise que les petits rejetés par leur mère ou dont la croissance décroche seront eux aussi euthanasiés.
Objectifs
Pour former des spermatozoïdes et ovocytes fonctionnels, les chromosomes d’origine maternelle et paternelle des cellules sexuelles se séparent lors d’une division cellulaire spécifique appelée méiose. Cette étape est cruciale : si les chromosomes ne se séparent pas correctement, cela aboutit à la stérilité ou à la transmission d’anomalies génétiques aux enfants. Ce projet vise à élucider les mécanismes qui contrôlent la séparation des chromosomes au cours de la méiose chez les mammifères, spécifiquement en étudiant le phénomène chez la souris. Ce projet permet de marquer les chromosomes d’une manière qui permet d’étudier comment chaque chromosome se positionne et interagit avec les autres durant la méiose. Grace à cette approche, il sera possible de mieux comprendre le mécanisme en jeu et d’identifier des gènes importants qui permettent de former des spermatozoïdes fonctionnels, qui contrôlent la fertilité et évitent la transmission d’anomalies génétiques.
Bénéfices attendus
A court terme : méthodologie novatrice pour analyser le rapprochement des chromosomes et la réparation de l’ADN dans les cellules sexuelles mâle (spermatocytes). A moyen terme : identification de mécanismes moléculaires, et de gènes, qui conduisent à l’infertilité ou à la transmission d’anomalies génétiques pathogènes, telles que les trisomies. A long terme : identification et compréhension du rôle de facteurs importants pour la fertilité et la stabilité du génome, qui peuvent être impliqué dans la fertilité, la transmission d’anomalies génétiques et la stabilité du génome en général.
Procédures
Les animaux recevront quotidiennement par voie orale (à la pipette) une goutte d’un produit non toxique pendant 10 jours, et deux ou trois injections à quelques jours d’intervalle, dans des conditions de contention destinées à rendre les manipulations rapides et à limiter le stress des animaux.
Impact sur les animaux
Contention de l’animal suivie de l’administration par voie orale (à la pipette) de quelques gouttes d’un produit non toxique, ce qui entraine un stress léger. Contention de l’animal suivie d’une injection sous la peau avec une seringue, ce qui entraine un stress léger et une douleur légère de courte durée, répétée 2 fois à quelques jours d’intervalle.
Devenir
La raison d’être de ce projet consiste en l’analyse post-mortem des cellules des individus traités. Nous devons donc euthanasier l’ensemble des animaux traités pour prélever le tissu d’intérêt et l’analyser.
Remplacement
La reproduction sexuée est un processus universel étudié chez des organismes non-mammifères (levures, plantes, invertébrés), mais de nombreux aspects sont spécifiques au contexte du développement des cellules sexuelles chez les mammifères, ce qui justifie l’étude chez ceux-ci, en prenant en compte les connaissances acquises chez d’autres organismes. Pour ce projet d’étude fine de l’organisation des chromosomes, qui nécessite un grand nombre de cellules sexuelles synchronisées à des stades précis, les systèmes de culture de cellules existants sont insuffisants parce que la synchronisation, l’efficacité et la similarité avec les propriétés in vivo ne sont pas suffisantes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est ramené au minimum permettant d’obtenir des résultats exploitables et de vérifier leur reproductibilité. Il sera réduit autant que possible par une première phase de d’optimisation technique. La procédure de synchronisation en elle-même est conçue pour réduire d’un facteur 2 le nombre d’animaux, par rapport à l’utilisation d’animaux non traités, avec une meilleure qualité de résultat qui permet également de réduire le nombre de répétitions des expériences. La gestion de l’élevage des souris sera optimisée pour réduire autant que possible le nombre d’animaux surnuméraires.
Raffinement
Durant les procédures, les animaux non sevrés seront surveillés quotidiennement afin de vérifier en particulier l’absence de rejet par leur mère (absence de lait visible 2 jours de suite) et leur croissance normale. En particulier, lors de l’administration d’un produit non toxique par voie orale (jour post-natal 1 à 10) les animaux seront pesés quotidiennement, et les animaux qui sont rejetés par leur mère, qui ne prennent pas du tout de poids, ou dont la prise de poids est inférieure de 80% à la prise de poids attendue, seront sortis de l’expérimentation et euthanasiés.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal chez lequel le protocole permettant de synchroniser le développement des cellules sexuelles est au point, chez lequel les aspects de l’organisation des chromosomes lors du développement des cellules sexuelles (spermatozoïdes) est le mieux connu, ce qui est essentiel pour contextualiser nos résultats, et pour lequel des modèles génétiques appropriés (mutations des gènes impliqués) sont disponibles. La taille de cet organisme est appropriée, puisqu’un nombre réduit d’animaux est nécessaire pour chaque expérience. Des souris mâles prépubères seront utilisées, parce que le projet nécessite des cellules sexuelles à un stade de développement précis (à quelques heures près), alors que le développement des cellules sexuelles est continue et non synchrone chez le mâle adulte. La synchronisation du développement des cellules sexuelles chez des souris mâles prépubères permet d’obtenir le plus grand nombre possible de cellules sexuelles synchronisées, et donc de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Amélioration de la transplantation de microbiote fécal : test d’efficacité chez la souris de mélange bactériens bien définis
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Gavées jusqu'à neuf fois et soumises à des prélèvements de fèces et de sang, 324 souris vont être utilisées pour tester des mélanges bactériens destinés à la transplantation de microbiote, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour collecte d'organes. Le projet vise à vérifier que des bactéries validées en laboratoire s'implantent dans l'intestin et y produisent les métabolites attendus. Les retombées pour les patients atteints de maladies métaboliques ou inflammatoires sont renvoyées au long terme.
Objectifs
Ce projet vise le développement de technologies permettant d’accéder à l’ensemble de la diversité des bactéries intestinales en vue de concevoir un ensemble de souches bactériennes fonctionnelles pour des patients atteints de maladie métabolique et inflammatoire. Il cherche à traiter les déséquilibres des relations entre le microbiote et l’organisme de ces patients. L’objectif du projet est de vérifier l’implantation des bactéries dans le système intestinal de la souris et d’en évaluer la production métabolique.
Bénéfices attendus
Les avancées scientifiques ont souligné le rôle des bactéries intestinales dans diverses maladies humaines. L'introduction de grandes quantités de bactéries intestinales non caractérisées chez des individus malades comporte des risques significatifs, soulignant l'urgence de développer des produits mieux définis, contrôlés et fonctionnels. Des mélanges de bactéries, validés en laboratoire pour ressembler à une flore intestinale saine, pourraient aider à rééquilibrer un intestin perturbé et ouvrir la voie à des traitements efficaces et accessibles contre plusieurs maladies du système digestif. Pour comprendre comment y parvenir, des expériences sont nécessaires pour transposer nos résultats de laboratoire dans un modèle animal plus complexe. Les résultats de ce projet permettront de vérifier si les mélanges bactériens validés in vitro remplissent leur fonction métabolique. A long terme, les résultats de ce projet permettront d’améliorer les performances des thérapies de restauration du microbiote chez les patients atteints de maladie métabolique ou inflammatoire de l’intestin.
Procédures
Les souris subiront les interventions suivantes : - Gavage (1 à 2 minutes) sur animal vigile, 9 fois au maximum au cours de l’expérimentation - Prélèvement de fèces(5 minutes), 8 fois au maximum au cours de l’expérimentation - Pesée des animaux (5 minutes), 4 fois au cours de l’expérimentation- Injection (1 minute) sur animal vigile, 1 seule injection pour anesthésier les animaux - Injection (1 minute) sur animal anesthésié, 1 seule injection pour l’analgésique local - Deux prélèvements sanguins (1 à 2 minutes) sur animal anesthésié, 1 seule fois
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress lors des gavages et lors des prélèvements de fèces). De plus, les animaux subiront un léger stress et une légère douleur lors des injections.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem : collecte d’organes et de tissus pour des analyses métaboliques.
Remplacement
Actuellement, aucun autre modèle que l’animal n’existe pour caractériser l’implantation de microbiote complexe dans le système intestinal et en évaluer les effets sur les différents organes. Par contre, les données cliniques recueillies dans ce projet serviront à créer des modèles informatiques du système digestif et des microbes qui y vivent (modélisation in silico). Les microbes étudiés sont d’abord analysés en détail en laboratoire, ce qui permet de mieux comprendre comment ils interagissent entre eux et ce qui se passe lorsqu’on les associe différemment. Grâce à ces informations, les expériences sur les animaux peuvent être mieux préparées et le nombre de souris utilisées est ainsi réduit.
Réduction
Le nombre d'animaux requis a été calculé pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. Étant donné que ces expériences testent des effets encore peu documentés, elles comportent un niveau d'incertitude. Pour contrer cela, les calculs s'appuient sur des données publiées, permettant d'estimer l’importance des effets attendus de manière fiable. Pour les groupes témoins, le nombre de souris testées lors de ces expériences a été diminué et les données seront regroupées afin d’avoir des données statistiques fiables.
Raffinement
L’expérience commencera après une semaine d’acclimatation. Il y aura une observation quotidienne des animaux depuis l’extérieur de leur cage, une observation individuelle et une pesée hebdomadaire à l’occasion des prélèvements fécaux, ainsi qu’une observation accrue dans les heures qui suivront les inoculations orales. Les animaux seront dans des cages standards par groupe de 3 souris du même sexe. Du papier absorbant ou des nids de papier kraft à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et des tunnels en plastique pour se cacher seront ajoutés dans les cages. Des points limites ont été définis et seront mis en œuvre si nécessaire. De plus, les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie.
Choix des espèces
La souris est un modèle établi pour la recherche sur le microbiote intestinal, avec une pertinence démontrée pour la situation humaine. Nous utiliserons des souris adultes âgés de 8 à 12 semaines. En effet, l’utilisation de souris à l’âge adulte garantit qu’elles ont dépassé les phases critiques du développement et que leurs systèmes immunitaire et hormonal sont relativement stables et matures, ce qui constitue une condition préalable à l’étude des différences liées au traitement.
Etude chez la souris du rôle pubertaire de l’estradiol dans l’organisation et la plasticité des régions hypothalamiques contrôlant la fonction de reproduction.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
4 474 souris vont être utilisées pour étudier le rôle de l'œstradiol à la puberté, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la quasi-totalité tuée pour prélèvement du cerveau. Une partie subit une chirurgie cérébrale stéréotaxique, d'autres femelles une ablation des ovaires avec pose d'un implant hormonal. Le comportement sexuel des mâles est observé sur des sessions d'accouplement de neuf heures. Le porteur reconnaît que certaines femelles seront tuées sans même être prélevées, une fois leurs implants périmés.
Objectifs
L’infertilité est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique dont les causes et les mécanismes d’action demeurent mal compris. La fertilité repose sur une régulation adéquate par le cerveau des régions impliquées dans les fonctions de reproduction. L'organisation de ces structures cérébrales, en particulier dans l’hypothalamus, est contrôlée par les hormones stéroïdes sexuelles, testostérone et estradiol, pendant des périodes critiques de développement, de la naissance à la puberté. Le but de ce projet de recherche est de comprendre le rôle de l’œstradiol au cours du développement pubertaire dans les changements de plasticité de l’hypothalamus. Des souris seront utilisées afin d’investiguer les mécanismes d’action de l’œstradiol dans l’organisation pubertaire des réseaux neuraux sous-jacents la régulation des fonctions de reproduction. Les données issues de ce projet aideront à mieux comprendre les troubles pubertaires et contribueront à élucider les mécanismes d’actions impliquées dans le contrôle des fonctions de reproduction mâle et femelle. Cela pourrait ainsi conduire à développer des stratégies thérapeutiques spécifiques au sexe et à l’âge pour remédier aux troubles de la fertilité.
Bénéfices attendus
La puberté est une période critique de la vie qui permet d’atteindre la maturité sexuelle et ainsi permettre la reproduction. C’est une période cruciale de transition entre l’enfance et l’âge adulte qui, en plus de l’apparition des caractères sexuels secondaires, s’accompagne d’importants changements psychiques et comportementaux. Néanmoins de manière surprenante les mécanismes cérébraux sous-tendant ces changements sont aujourd’hui encore mal compris. Les données obtenues dans ce projet contribueront à déterminer les mécanismes d’action qui contrôlent l’organisation pubertaire du cerveau par les hormones stéroïdes sexuelles. Ceci est particulièrement pertinent si nous voulons développer de meilleurs traitements pour les troubles de la puberté mais également pour les troubles psychiatriques et comportementaux qui se manifestent souvent pendant cette période.
Procédures
Une partie des souris mâles et femelles subiront une chirurgie intracérébrale stéréotaxique sous anesthésie générale avec réveil qui durera entre 30 et 45 minutes maximum. Celle-ci sera réalisée avec analgésie pré et post-opératoire. Un lot de souris femelles subira un acte de chirurgie afin d’induire la réceptivité par retrait chirurgical des ovaires et pose d’un implant hormonal : procédure chirurgicale d’une durée maximale de 10 minutes sur animaux anesthésiés et recevant une analgésie pré et post-opératoire. Ces femelles subiront également 2 injections sous-cutanées d’hormones avant les tests de comportement sexuels. Le comportement des mâles et femelles sera analysé à l’âge adulte : - comportement spontané d’accouplement (2 tests séparés de 15 jours, d’une durée 9h pour les mâles ; 3 tests séparés de 10 jours d’un durée de 30 minutes pour les femelles, sur animaux vigiles). - test d’activité locomotrice spontanée (durée de 120 minutes sur animaux vigiles) et test d’anxiété spontanée (durée de 9 minutes sur animaux vigiles). Une partie des animaux subiront un acte unique de chirurgie terminale effectuée sous anesthésie et analgésique d’une durée de 20 minutes. Les animaux restants seront anesthésiés profondément et euthanasiés. A l’issue de cet acte terminal les prélèvements sont réalisés pour analyse.
Impact sur les animaux
Dans le cadre des injections de vecteurs viraux, les chirurgies sur les animaux se feront sous anesthésie générale pendant lesquelles une injection stéréotaxique d’un vecteur viral sera réalisée. Les éventuels nuisances et effets indésirables à court et à long terme liés à cette chirurgie sont une hypothermie, un arrêt cardio-respiratoire liée à l’anesthésie, une douleur post-opératoire se traduisant par une apparence, une position et des comportements anormaux ainsi qu’une perte de poids rapide. Les injections d’anesthésiques et d’antalgiques peuvent générer une douleur légère au point de piqure. Un léger inconfort peut être généré par la première introduction des souris dans les dispositifs liés aux tests comportementaux. Un stress peut être lié à l’hébergement individuel des mâles avant les tests de comportements. L’anesthésie effectuée pour les ovariectomies est également associée à certains risques (hypothermie, arrêt cardio-respiratoire…). De plus, un stress peut être lié à la chirurgie effectuée chez les femelles. Cette chirurgie peut également entrainer des douleurs.
Devenir
La majorité des animaux seront euthanasiées afin de prélever les cerveaux nécessaires à la réalisation des analyses histologiques et fonctionnelles. Une faible partie des animaux seront euthanasiés sans prélèvement à la fin des expériences de comportement car ces souris femelles ne peuvent être réutilisées au-delà de la période de validité des implants délivrant des hormones pour étudier le comportement sexuel des mâles.
Remplacement
L'étude du rôle de l’œstradiol dans la neuroplasticité de l’hypothalamus au cours du développement pubertaire nécessite des modèles animaux pour pouvoir étudier le réseau neuronal complexe au sein de l’organisme entier. Des animaux vivants seront donc nécessaires pour ce projet. Ce projet comporte des analyses neuroanatomiques et neuroendocrines. Il n'est donc pas possible de le développer par des méthodes alternatives et/ou substitutives.
Réduction
Le nombre total d'animaux utilisé est de 4474, ce qui permet une analyse combinée des mâles et des femelles et cela à différents stades du développement pubertaire. Des protocoles biologiques différents ne permettent pas d’effectuer toutes les analyses sur les mêmes échantillons. L’expertise scientifique de l’équipe dans l’étude neuroanatomique des fonctions de reproduction permet de connaitre le nombre d’animaux nécessaire par groupe afin d’obtenir des résultats fiables. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux, nous déterminerons avec une première cohorte d’animaux les meilleures conditions d’injection des vecteurs viraux. Les effectifs utilisés ont été calculés au plus juste afin d'obtenir une analyse statistique significative le cas échéant, compte tenu de la variabilité interindividuelle. Afin de réduire le nombre d'animaux, plusieurs régions du cerveau seront analysées en même temps pour le même animal. Les autres organes seront proposés aux collaborateurs de l'équipe comme cela est fait habituellement. Par ailleurs, les résultats obtenus au fil de la réalisation de ce projet nous permettront d’affiner nos besoins et donc de réduire le nombre d’animaux nécessaires. En effet, nous envisageons de sélectionner les conditions induisant une perturbation du comportement sexuel à l’âge adulte, lors des premières expérimentations, afin de conserver uniquement celles-ci dans les expérimentations suivantes. Le nombre d’animaux indiqué dans cette demande correspond au nombre maximal d’animaux pouvant être utilisés dans cette étude.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans une animalerie, sous la supervision de soigneurs et d’un vétérinaire qualifié. L'hébergement des animaux sera réalisé conformément à la directive européenne 2010/63/UE en termes d'espace et d'environnement. Les souris seront soumises à un cycle lumière- obscurité de 12h dans un environnement à température contrôlée avec un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Les cages complètes seront changées chaque semaine. Pour l'enrichissement, un nid sera placé dans la cage. Pour les mâles hébergés individuellement, un enrichissement avec du nid végétal et des buchettes en bois seront mis en œuvre pour réduire la contrainte de l’hébergement individuel. Avant chaque procédure chirurgicale, une analgésie sera effectuée par l’injection d’un analgésique 20 minutes avant la procédure. Les souris seront surveillées quotidiennement et pesées quotidiennement en post-opératoire, puis hebdomadairement afin de s'assurer que toute souris présentant un ou plusieurs points limites sera euthanasiée. Pour gérer la douleur post-opératoire, un analgésique sera administré pendant les 3 jours suivant l’opération. Toutes les euthanasies des animaux seront effectuées sous anesthésie générale. L'anesthésie profonde de l'animal est vérifiée. Une analgésie sera effectuée 20 minutes avant la chirurgie terminale.
Choix des espèces
La souris est l'un des modèles les mieux caractérisés pour ces études neuroendocrines et neuroanatomiques grâce à la disponibilité d'outils biotechniques (anticorps, lignées transgéniques...), et de données dans la littérature permettant d'une part de comparer les résultats obtenus avec ceux des autres laboratoires et d'autre part d'implémenter les connaissances sur cette thématique. Des souris mâles et femelles adultes seront utilisées. De plus, des souris mâles et femelles seront utilisées à différents âges prépubertaires et pubertaires. Ce projet vise à étudier le rôle des hormones pendant le développement pubertaire, l’utilisation de ces différents âges permettra d’étudier le plus précisément possible les mécanismes au niveau du cerveau pendant cette période.