Souris
Prélèvement de tissu pour identifier des animaux utilisés en recherche
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
7 000 souris pour un prélèvement de deux millimètres de queue chacune : ce projet couvre le génotypage de routine d'un élevage de lignées génétiquement modifiées, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le geste, réalisé sans anesthésie sur des animaux de moins de quatre semaines, dure quelques secondes. Selon le résultat, chaque souris est ensuite utilisée dans une expérience, gardée pour la reproduction, ou tuée, 2 500 étant maintenues en vie. Le porteur écarte l'anesthésie, jugée une nuisance supplémentaire non justifiée au regard de la gravité déclarée.
Objectifs
Certains animaux ont des gènes modifiés afin de mieux comprendre le fonctionnement du vivant et d’étudier certaines maladies. Ces études contribuent à améliorer la santé humaine, la santé animale et la protection de l’environnement. Ces animaux sont élevés afin de répondre aux besoins des projets de recherche autorisés. Pour que les études soient fiables, il est essentiel de connaître précisément les caractéristiques de chaque animal et de sélectionner ceux qui correspondent aux besoins des chercheurs. L’élevage est donc organisé de manière rigoureuse afin d’assurer une production adaptée et régulière. Pour identifier les animaux présentant les caractéristiques recherchées, il est nécessaire de réaliser des prélèvements de tissu couplés à une méthode d’identification des animaux. L’objectif de ce projet est de décrire la méthode de prélèvement utilisée dans notre équipe pour identifier les animaux concernés, tout en veillant au respect du bien-être animal et à la réduction maximale de toute gêne ou douleur.
Bénéfices attendus
Ce projet de prélèvements de tissus pour génotypage permet une sélection des animaux d’intérêt et ainsi d'optimiser la gestion et l’élevage des modèles d'animaux génétiquement modifiés qui seront mis à disposition des utilisateurs pour des projets autorisés dans le cadre d’une utilsation continue. De plus, le génotypage par biopsie de l’extrémité de la queue constitue une méthode de génotypage de gravité légère, fiable et minimisant les risques de contaminations entre échantillons.
Procédures
Prélèvement de 2mm de l’extrémité de la queue x 5 secondes x 1 par animal
Impact sur les animaux
Les nuisances engendrées sont le stress léger inhérent à la préhension et à la contention des animaux et la légère douleur lors du prélèvement de tissus.
Devenir
À l’issue de la procédure, les animaux sont maintenus en vie. Leur devenir dépend ensuite du résultat de l’identification réalisée : a/ Utilisés dans une procédure expérimentale d’un projet autorisé dans le cadre d’une utilisation continue b/ Utilisés pour le maintien de la lignée c/ Mis à mort avec ou sans prélèvements post mortem.
Remplacement
Il existe des méthodes moins invasives pour obtenir du matériel génétique, comme prélever des poils, de la salive ou des fèces. Cependant, elles ne permettent pas d’identifier les animaux de manière fiable. La biopsie de tissus, associée au marquage par bague, garantit que chaque souris est correctement identifiée tout au long de sa vie. Nos modèles génétiques sont complexes, et chaque souris avec le bon génotype est précieuse, ce qui rend cette identification indispensable.
Réduction
L’enjeu et l’objectif majeur d’une réduction consiste à optimiser les élevages pour limiter la production du nombre d’animaux au stricte nécessaire à leur utilisation dans les projets scientifiques ou pour le maintien des lignées. Dans cette perspective, plusieurs stratégies sont mises en œuvre : - seules les lignées en cours d’utilisation dans des projets sont maintenues. Les autres sont conservées congelées. - Les lignées génétiquement modifiées sont maintenues sur des fonds génétiques homogènes de référence. - La nomenclature est harmonisée pour éviter les redondances et la duplication de lignées proches ou identiques. - Les schémas d’accouplement sont adaptés pour limiter au maximum la génération d’animaux au génotype non pertinent ou la nécessité d’avoir à génotyper et donc d’avoir à effectuer des prélèvements sur les animaux (croisement en individu de même génotype). -Développer et favoriser le recours à des méthodes de biopsies non invasives chaque fois que cela est compatible avec les impératifs scientifiques des projets.
Raffinement
Les méthodes utilisées sont éprouvées, précises, rapides et standardisées permettant de minimiser les nuisances causées aux animaux par leur manipulation et par prélèvement lui-même. Une anesthésie générale constituerait une nuisance additionnelle non justifiée au regard du niveau de gravité de la procédure. Une fois le prélèvement réalisé, l’animal est remis dans sa cage et un suivi de la cicatrisation au point de prélèvement est assuré.
Choix des espèces
La souris est un mammifère qui présente de nombreuses similitudes biologiques, structurales et fonctionnelles avec l’être humain qui permettent d’adresser de nombreuses questions scientifiques dans tous les domaines de la recherche en biologie (fondamentale, environnementale, santé humaine et animale), avec un degré élevé d’extrapolation à d’autres espèces (dont l’être humain) ou systèmes biologiques. De nombreux outils moléculaires et génétiques ont été développés avec les rongeurs, et en particulier chez la souris, qui permettent de mieux comprendre les mécanismes de nombreuses pathologies (cancers, maladies neurodégénératives…). Les prélèvements de l’extrêmité de la queue peuvent être réalisés jusqu'a 4 semaines après la naissance, à des âges auxquels la zone est peu ossifiée et peu vascularisée, ce qui rend le prélèvement réalisable sans anesthésie car peu douleureux avec des risques hémorragiques extrêmement réduits.
Evaluation du potentiel antithrombotique de vésicules exprimant CD39
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Anesthésiées, certaines souris subissent un prélèvement de sang puis une thrombose provoquée, d'autres deux chirurgies successives entrecoupées d'un réveil, d'autres encore une incision suivie deux semaines plus tard de trois injections et d'une inflammation. Sur les 422 souris utilisées, 84 relèvent d'un niveau de souffrance sévère et 194 d'actes sans réveil, l'accident vasculaire provoqué entraînant des troubles moteurs au réveil. Le projet teste des vésicules modifiées censées dissoudre les caillots après un AVC. Les animaux sont tués faute de survie possible après une perte de sang importante ou une thrombose.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique survient lorsqu’un caillot bloque une artère du cerveau. Cette obstruction empêche le sang et l’oxygène d’atteindre les cellules cérébrales, provoquant des lésions rapides et parfois irréversibles. Même lorsque la circulation est rétablie par un traitement, l’arrivée soudaine de sang peut déclencher une forte réaction inflammatoire au niveau cérébral et la formation de nouveaux caillots qui aggravent les lésions. Aujourd’hui, les traitements disponibles doivent être administrés très tôt après l’AVC et restent peu efficaces. Le projet a pour objectif de développer un nouveau traitement pour améliorer la reperfusion sanguine au niveau du cerveau. Pour cela, nous utiliserons des vésicules extracellulaires : de minuscules particules naturellement produites par certaines cellules et capables de transporter des traitements. Ces vésicules seront modifiées pour y intégrer une protéine ayant des propriétés antithrombotiques (dissolution des caillots) et anti-inflammatoires. Les vésicules seront testées dans des modèles cellulaires, tissulaires et animaux de formation de caillot et d’ischémie cérébrale afin d’évaluer leur efficacité et leur sécurité. Nous pensons que cette nouvelle stratégie pourrait faciliter la dissolution des caillots, atténuer l’inflammation, limiter la formation de nouveaux caillots et donc de limiter les lésions cérébrales après un AVC ischémique. Ces travaux pourraient préparer le développement de nouveaux traitements destinés à améliorer la prise en charge des patients victimes d’AVC.
Bénéfices attendus
Nous pensons que ce nouveau traitement pourrait faciliter la dissolution des caillots, atténuer l’inflammation, limiter la formation de nouveaux caillots et donc limiter les lésions cérébrales après un AVC ischémique. Ces travaux pourraient préparer le développement de nouveaux traitements destinés à améliorer la prise en charge des patients victimes d’AVC.
Procédures
Certaines souris sont soumises à un prélèvement sanguin sous anesthésie (15 minutes), puis à une thrombose sous anesthésie (1h). D’autres souris seront soumises à une injection et une thrombose sous anesthésie (1 h). D’autres souris seront soumise à une chirurgie sous anesthésie (45 min), sont réveillées (1h), soumises à une 2e chirurgie et une injection (45 min) puis réveillées pendant 23h. Les dernières souris seront soumises à une injection et une coupure sous anesthésie (40 min), puis 2 semaines plus tard à 3 injections et une inflammation (4h).
Impact sur les animaux
La contention de l’animal entraine un stress. Une des nuisances attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée). Les piqures par une aiguille pour les injections entrainent une douleur légère de courte durée au point d’injection. De plus, l’induction d’un AVC induit des troubles moteurs chez la souris au réveil. Dans les modèles de saignement, d’éventuels douleurs légères pourraient être ressenties au réveil de l’animal à cause de l’inflammation locale.
Devenir
A l’issue du prélèvement de sang en quantité importante, des thromboses, de l’AVC et de l’évaluation du risque de saignement, les animaux sont mis à mort car la perte de sang en quantité importante, le développement d’une thrombose ou le prélèvement de tissus ne sont pas compatibles avec le maintien en vie des animaux.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact d’un nouveau traitement à base de vésicules modifiée sur la thrombose artérielle et l’inflammation dans le contexte de l’AVC. Ces mécanismes étant particulièrement complexes et faisant intervenir plusieurs types cellulaires (plaquettes, globules rouges, globules blancs, cellules endothéliales) ainsi que les conditions hémodynamiques (vaisseau, pression artérielle, flux sanguin), les modèles in vitro ne sont pas assez sophistiqués pour en reproduire toute la complexité.
Réduction
Le projet se fera par étapes. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum et permet l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Ce nombre est calculé par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Une habituation à la manipulation et à la contention est prévue au minimum 5 jours avant le début des expérimentations. Le stress et la douleur des animaux seront diminués au minimum : • Par l’hébergement en groupes sociaux. • Par l’enrichissement de l’environnement des cages avec du coton compressé, des frisures de papier kraft (construction de nid), des bâtonnets à ronger, des tunnels et dômes en cartons. Ce qui permet d’augmenter la diversité de leur comportement • Par une anesthésie avant et pendant la durée des procédures. • Par l’injection d’antalgique et d’anesthésique locaux lors des procédures. • Par l’application de gel ophtalmique afin de protéger les yeux pendant les anesthésies • Contre la déshydratation, une injection de sérum physiologique est réalisée avant la procédure. • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée afin de lutter contre l’hypothermie pendant les procédures et son réveil dans une chambre thermostatée pour les procédures avec réveil
Choix des espèces
- La souris est un modèle approprié pour cette étude car : les modèles d’étude sont bien connus, maitrisés et caractérisés. Aussi la majorité des mécanismes d’arrêt du saignement et de thrombose artérielle sont conservés et les médicaments antithrombotiques utilisés chez l’homme ont prouvé leur efficacité chez la souris. - Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période ou les souris sont pubères et ne présentent pas encore de vieillissement.
Identification des mécanismes de régulation fine du système dopaminergique et de leur rôle dans l’addiction
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
4 984 souris vont être utilisées, dont 3 190 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 1 650 opérées sans réveil, le devenir déclaré étant la mise à mort. Chaque animal génétiquement modifié passe environ deux mois isolé dans un dispositif de libre accès à l'alcool, une partie subissant une chirurgie d'injection virale, une voltamétrie cérébrale sous anesthésie ou une IRM. L'objectif est de préciser le rôle d'une protéine, OCT3, dans la dépendance à l'alcool. Le porteur évoque une cohorte d'imagerie qui pourrait être réutilisée, sans que le champ sur le devenir ne le confirme.
Objectifs
La consommation excessive d’alcool constitue un problème important de santé publique. Elle peut conduire au trouble de l’usage d’alcool, une forme de dépendance caractérisée par une perte de contrôle de la consommation et des conséquences négatives pour la santé physique, mentale et sociale. Malgré l’ampleur de ce problème, les traitements actuellement disponibles restent limités et ne sont pas toujours efficaces pour toutes les personnes. Il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui contribuent à la dépendance à l’alcool afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le cerveau joue un rôle central dans les comportements liés à la consommation d’alcool. Certaines régions cérébrales participent à la régulation de la motivation, de la prise de décision et de la sensation de récompense. Ces processus reposent sur l’action de molécules appelées neurotransmetteurs, dont la dopamine, qui est impliquée dans la sensation de plaisir et dans la motivation à répéter certains comportements. Des perturbations du système dopaminergique sont souvent associées aux comportements addictifs. Des études scientifiques récentes suggèrent qu’une protéine appelée OCT3 pourrait participer à la régulation de ce système dans le cerveau et influencer certains effets de l’alcool. Cependant, son rôle exact dans la consommation répétée et excessive d’alcool reste encore mal compris. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle de cette protéine dans les mécanismes cérébraux impliqués dans la consommation d’alcool. Pour cela, des études seront réalisées chez l’animal, ce qui permet d’examiner de manière contrôlée les effets de certaines modifications biologiques sur le fonctionnement du cerveau et sur le comportement. Nous analyserons notamment l’influence de cette protéine sur la consommation d’alcool, les comportements associés à cette consommation, ainsi que certains mécanismes biologiques dans le cerveau. Ces travaux permettront d’améliorer les connaissances scientifiques sur les mécanismes impliqués dans la dépendance à l’alcool. À plus long terme, les résultats de ce projet pourraient contribuer à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et au développement de stratégies innovantes pour le traitement des troubles liés à l’usage d’alcool.
Bénéfices attendus
Sur le plan scientifique, ce projet permettra de mieux comprendre comment la dopamine agit sous l'effet de l'alcool, grâce à deux protéines clés : le DAT et l'OCT3, qui joue un rôle complémentaire. Nous étudierons comment ces protéines captent la dopamine après sa libération, et comment les bloquer modifie les effets de l'alcool. Nous évaluerons également les impacts sur le comportement et sur certaines fonctions cérébrales des animaux ne possédant pas ces protéines, ainsi que les changements génétiques dans différentes zones du cerveau impliquées dans la régulation de la dopamine. Sur le plan applicatif, ces connaissances constitueront une base solide pour envisager des stratégies thérapeutiques ciblées sur OCT3 ou des transporteurs associés (comme le DAT) dans le traitement des troubles liés à l’usage d’alcool et, plus largement, des addictions aux substances psychoactives. En résumé, il s’agit d’un projet à forte valeur ajoutée, à la fois pour la compréhension de l’addiction et pour l’exploration de médicaments innovants.
Procédures
Les animaux issus des lignées transgéniques seront générés par reproduction ciblée, avec un génotypage effectué entre 10 et 21 jours d’âge. Une partie des animaux génotypés subiront une chirurgie (environ 30 minutes) permettant l’injection d’un vecteur viral spécifique. La consommation volontaire d’alcool sera évaluée selon un protocole d’accès intermittent à deux bouteilles, dont environ 50 % (2420) affectés à un groupe contrôle ayant accès uniquement de l’eau. La durée de cette phase sera de deux mois, à partie de la 5ème semaine d’âge. Pour la voltamétrie, les animaux (14ème semaine de vie) sont anesthésiés avec un anesthésique gazeux, afin d’implanter une électrode de stimulation et une électrode d’enregistrement. Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure qui dure 2 à 3 heures. Des sessions d’imagerie par résonance magnétique (IRM) de 1h seront réalisées sous anesthésie gazeuse, avec réalisation d’injection au cours de l’anesthésie.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus chez les animaux dans le cadre de ce protocole incluent principalement l’hébergement individuel tout en conservant un contact visuel et auditif avec les autres cages. Les manipulations comme les injections de molécules et les tests comportementaux seront réalisés après une habituation progressive, incluant des séances quotidiennes de manipulation et d’exposition aux dispositifs expérimentaux. L’état des animaux sera surveillé quotidiennement et toute anomalie fera l’objet d’une prise en charge adaptée. Le génotypage par biopsie de queue ou d’oreille chez des souris âgés de 10 à 21 jours est classé comme procédure légère. Cet inconfort temporaire se résout spontanément en quelques minutes sans traitement spécifique requis. Cette procédure sera réalisée par du personnel formé et expérimenté afin de minimiser le stress et la douleur. La voltamétrie utilise des micro électrodes implantées sous anesthésie générale et gestion de douleur appropriée. Les animaux sont euthanasiés à l'issue de la procédure. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est réalisée sous anesthésie légère avec maintien strict de la température (température 37°C), monitoring respiratoire continu
Devenir
Mis à mort
Remplacement
Le remplacement par des méthodes alternatives n’est pas possible pour les objectifs de ce projet. L’étude des comportements volontaires liés à la consommation d’alcool requiert l’usage d’organismes murins, car ces comportements impliquent des processus neurobiologiques complexes (motivation, récompense, apprentissage) qui ne peuvent pas être reproduits de manière pertinente par des approches expérimentales ne faisant pas intervenir l’organisme entier. Les souris constituent un modèle bien établi pour l’étude des mécanismes neurocomportementaux et permettent une transposition fiable des résultats chez les mammifères. Les conséquences de l’exposition répétée à l’alcool sur le circuit de la récompense ne peuvent pas être étudiés en utilisant des modèles cellulaires. En effet, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité de l’organisation cérébrale et des interactions dynamiques entre réseaux neuronaux L’étude des modifications fonctionnelles des circuits cérébraux induites par l’alcool nécessite donc le recours à des organismes vivants et entiers.
Réduction
Le nombre d’animaux (4984 animaux) prévu a été déterminé sur la base d’analyses de puissance statistique et de données issues d’expériences antérieures avec des modèles de consommation volontaire d’alcool du laboratoire, afin d’identifier le nombre minimal nécessaire pour obtenir des résultats significatifs. Le nombre initial d’animaux prend également en compte les pertes prévisibles liées à l’acquisition de la consommation d’alcool et aux manipulations expérimentales, réduisant ainsi la nécessité de répéter les expériences. Les analyses par IRM seront réalisées sur une cohorte distincte d’animaux n’ayant pas participé au paradigme de consommation volontaire d’alcool. Afin de répondre au principe de réduction du nombre total d’animaux utilisés, ces sujets ne seront pas systématiquement euthanasiés à l’issue de l’IRM. Sous réserve de compatibilité avec leur état de santé et les exigences des autres protocoles, ils pourront être réutilisés dans d’autres procédures expérimentales autorisées ou transférés vers des projets complémentaires, conformément à la réglementation en vigueur et après validation par le comité d’éthique. Par ailleurs, tous les animaux seront surveillés quotidiennement pour garantir leur bien-être et prévenir toute perte évitable. Cette stratégie garantie l’utilisation du nombre minimal d’animaux nécessaire tout en maintenant la rigueur scientifique et la fiabilité des résultats.
Raffinement
À partir de la 5ᵉ semaine d’âge, les animaux seront hébergés individuellement pour permettre le suivi précis de la consommation d’alcool dans le paradigme de libre choix à deux bouteilles avec accès intermittent. Cet hébergement, limité à la durée du protocole (2 mois), permet une mesure fiable de la consommation tout en maintenant un contact visuel et auditif entre animaux. Le bien-être sera préservé grâce à des enrichissements adaptés (matériaux de nidification, abris, roue). Une période d’acclimatation (1 semaine) et d’habituation (5 jours) précédera toute manipulation afin de réduire le stress et d’améliorer la fiabilité des mesures comportementales. Les manipulations et injections seront précédées de séances progressives de familiarisation, incluant des manipulations quotidiennes et trois injections d’habituation de solution saline (même voie et volume que les injections expérimentales). Cette approche progressive vise à diminuer la réponse au stress et à garantir la reproductibilité des données. Les procédures chirurgicales (implantation de microélectrodes pour voltametrie) seront réalisées sous anesthésie générale et locale, associée à une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention. La température corporelle sera maintenue sur un tapis chauffant jusqu’au réveil complet. Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure. L’IRMf sera réalisée sous anesthésie légère, en veillant au bon fonctionnement des fonctions physiologiques (température maintenue à 37 °C, surveillance de la respiration). Cette technique, non invasive, ne provoque pas de nuisance mesurable ni d’altération tissulaire. Les effets potentiels liés à l’exposition à l’alcool (modifications transitoires de l’activité motrice) seront surveillés quotidiennement à l’aide d’une grille d’observation spécifique. L’ensemble de ces mesures – acclimatation, enrichissement, contrôle rigoureux de la douleur et surveillance continue – vise à minimiser le stress, la douleur et l’inconfort, conformément aux principes de raffinement et de bien-être animal.
Choix des espèces
Le choix de la souris OGM repose sur sa pertinence scientifique pour l'étude des mécanismes neurobiologiques et comportementaux impliqués dans la dépendance à l'alcool. Cette espèce est un modèle de référence en neurosciences comportementales et en pharmacologie permettant une approche complémentaire entre manipulations génétiques fines et études comportementales complexes. Cette espèce possède, par ailleurs, une proximité physiologique et génétique suffisante avec l’humain, essentiels pour comprendre les mécanismes de l'addiction, notamment ceux impliquant la neurotransmission dopaminergique. Enfin, leur taille, leur facilité d'élevage, ainsi que la disponibilité d'outils génétiques avancés font des modèles adaptés à des études précliniques rigoureuses, tout en respectant les principes éthiques des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner). Les analyses par IRM seront réalisées sur une cohorte distincte, n’ayant pas participé au paradigme de consommation volontaire d’alcool. Ces animaux recevront uniquement des injections aiguës d’alcool au cours de l’imagerie. Nous utiliserons des animaux à partir de la 5ème semaine d’âge. À ce jour, aucune alternative ne permet de reproduire de manière intégrées les interactions moléculaires, cellulaires et comportementaux les effets de la consommation d’alcool, ce qui rend indispensable le recours à ces modèles animaux.
Plasticité de la composition lipidique des cellules rénales sur un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
Toutes tuées à l'issue pour prélever leurs reins et d'autres organes, 456 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie est rendue diabétique par injection de streptozotocine, placée en cage à métabolisme sur grille pendant plusieurs jours, puis opérée sous anesthésie sans réveil. Le porteur reconnaît que l'hébergement individuel sur grille génère des nuisances et que la chirurgie comporte un risque d'arrêt cardio-respiratoire. L'objectif est de décrire la composition en lipides de segments du rein et le rôle d'une enzyme dans la néphropathie diabétique.
Objectifs
Les lipides constituent une classe hétérogène de molécules tant du point de vue structurel que de leurs fonctions biologiques. Chaque catégorie de lipide présente des propriétés chimiques distinctes qui déterminent leurs rôles biologiques variés. Ils sont les composants des membranes cellulaires, servent de stockage d’énergie et peuvent aussi être des hormones. L’analyse de l'ensemble des lipides, d’un organe, d’une cellule ou même d’un organite a conduit à la définition de signatures lipidiques qui peuvent être spécifiques des fonctions ou de l’état de l’objet considéré. Ainsi, les segments du tubule rénal, ayant des fonctions différentes, présentent des signatures différentes. De surcroit, cette signature est modifiée par l’obésité, ce qui tend à prouver que cette caractéristique est modifiable et présente une capacité à changer qui pourrait expliquer en partie les pertes de fonction rénale et l’apparition d’hypertension artérielle souvent associé à ce contexte. Un des segments testés a pour caractéristique d’être enrichie en lipides particuliers, Ce qui pourrait influencer le fonctionnement des transporteurs ioniques présents dans ce segment dont le rôle dans le maintien des fonctions du rein est essentiel. Ainsi, cette surabondance de lipides pourrait impacter directement la réabsorption de sel Nos données préliminaires indiquent que la présence d’une enzyme pourrait expliquer l’accumulation de ces lipides. Ce projet vise donc à décrire l’ensemble des lipides des segments rénaux dans différentes conditions et d'étudier le rôle de cette enzyme dans la fonction du rein.
Bénéfices attendus
Cette étude contribuera à une meilleure compréhension du rôle des lipides dans la fonction rénale, et permettra d’identifier le rôle d’une enzyme du métabolisme lipidique dans la physiologie au quotidien et la néphropathie diabétique, maladie extrêmement répandue (qui touche un tier des diabétiques) et qui est la première cause d’insuffisance rénale terminale dans les pays occidentaux.
Procédures
Certains animaux seront soumis à des traitement pharmacologiques (via la nourriture ou l’eau de boisson) et à des changements de régime alimentaires pour une durée de 15 jours. Certains seront rendus diabétiques par injection unique d’une substance pharmacologique en intrapéitonéal. Pour vérifier l’installation du diabète, une prise de sang aura lieu sur animaux vigile sous contention (deux minutes par animal). Suite à ces traitements, les animaux sont répartis en lot pour les expériences subséquentes. Une partie des animaux traités ou non subira une chirurgie terminale (moins de 10 minutes) sous anesthésie et analgésie, à des fins de recueils de tissus/organes. Ils seront euthanasiés sous anesthésie et analgésie à la fin de la procédure. Pour une autre partie des animaux traités ou non, trois périodes de recueils urinaires sur animal vigile sera effectué, nécessitant de les placer, pour la première période 4 jours en cage à métabolisme (2 jours d’habituation et 2 jours pour le recueil), puis ils retourneront en cages à métabolisme pour une journée, 7 jours après traitement pour la deuxième période et 14 jours après traitement pour la troisième période. Ces mêmes animaux seront utilisés pour évaluer la filtration glomérulaire à la fin de la troisième période de recueil, ce qui nécessite l’injection d’un produit fluorescent sous anesthésie et la pause d’un enregistreur de fluorescence transdermal sur le flanc de l’animal (10 minutes/animal). Suite à leur réveil et après 2h d’enregistrement, l’enregistreur est retiré et l’animal retrouve sa cage de stabulation originelle avec ses congénères avant d’être anesthésiés et euthanasiés. Pour un lot d’animaux rendus diabétiques, la mesure de filtration glomérulaire telle que décrite ci-dessus se fera sans que les animaux ne soient passé en cages à métabolisme préalablement. Un autre lot d’animaux traités ou non subira 2 prélèvements sanguins à 7 jours d’intervalle sur animal anesthésié (1 minute par animal). Suite au deuxième prélèvement, alors que les animaux sont anesthésiés, ils seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables des interventions prévues sont connus car déjà testés chez la souris dans d’autres contextes que celui de la présente demande. Ainsi, une partie des animaux subiront des modifications de diète qui pourront entrainer une baisse de la consommation alimentaire et d’eau de courte durée lors du changement de régime (néophobie de la souris). Certains animaux pourront ressentir une douleur de courte durée lors de l’introduction de l’aiguille sous la peau lors des injections de composés pharmacologiques (streptozotocine, anesthésique) et lors de la mesure de la glycémie par incision superficiel de la peau. Certains traitements (streptozotocine, régime fort en sel) vont également engendrer des désagréments tels qu’une augmentation de la diurèse et de la consommation d’eau. Pour le prélèvement de leurs reins, certains animaux seront également sujet à une chirurgie sans réveil sous anesthésie et antalgie susceptible d’entrainer une insuffisance respiratoire (risque d’arrêt cardio-respiratoire). En fonction des groupes expérimentaux, une partie des animaux subira un prélèvement de sang sous anesthésie et analgésie (risque d’arrêt cardio-respiratoire) pouvant entrainer une hémorragie (stress hémodynamique). En fonction des groupes expérimentaux, certains animaux seront hébergés individuellement permettant ainsi de recueillir leur urine et leur fèces. Ce type d’hébergement génère des nuisances sur les animaux car ceux-ci sont isolés et se déplacent sur une grille métallique de surface réduite. Une partie des animaux subira un prélèvement de sang sous anesthésie et analgésie pouvant entrainer une hémorragie. La mesure de la filtration glomérulaire nécessite d’équiper les animaux avec un enregistreur fixé sur le flanc pendant 2h pouvant entrainer un léger inconfort.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés afin, par exemple, de pouvoir utiliser leurs organes à des fins d’études post-mortem.
Remplacement
Dans la mesure du possible, le remplacement des animaux par des méthodes alternatives (par exemple des cellules en culture) est préférable. Une partie du projet scientifique global consiste d’ailleurs à utiliser des cellules en culture. Toutefois, seules des études sur des animaux nous permettront d’étudier les conséquences de différences ou de traitements systémiques (mâles/femelles, traitements pharmacologiques, diète) sur la composition lipidique et la fonctionnalité d’un segment du tubule rénal. En effet ces processus font intervenir des systèmes complexes qui travaillent de concert et qui agissent également les uns sur les autres. L’identification de l’implication possible de ces différents acteurs pourra ouvrir de nouvelles possibilités pour développer des stratégies thérapeutiques novatrices.
Réduction
Ce projet a une durée de 5 ans et nécessitera l’utilisation de 456 souris. Nous avons calculé, en nous appuyant sur notre expérience des méthodes envisagées, la connaissance de leur reproductibilité et des calculs de puissance le nombre d’animaux dans chaque groupe expérimental nous permettant d'obtenir des résultats statistiquement robustes. Des tests statistiques seront effectués pour garantir des interprétations fiables et non biaisées de nos résultats Nous réduirons le nombre d’animaux en réalisant des expériences sur les mêmes animaux en limitant toutefois les expériences qui aboutiraient à des souffrances trop importantes et et/ou qui pourraient impacter négativement certains résultats, les rendant inexploitables. Par ailleurs, le nombre d’animaux utilisé est susceptible d’évoluer à la baisse 1/ si nous constatons qu’il n’existe pas de dimorphisme sexuel, ce qui permettra de mélanger les résultats des souris mâles et femelles 2/ si nous constatons que l’inhibition de notre protéine candidate n’a pas d’effet sur la composition lipidique, ceci annulera l’intérêt d’une grande partie du projet et 3/ si nous constatons que l’induction d’une néphropathie diabétique n’a pas d’effet sur la composition lipidique des tubules rénaux, ce qui annulera également l’intérêt d’une partie du projet.
Raffinement
Les animaux auront un accès libre à la nourriture et à de l’eau filtrée, et seront placés dans des cages ventilées. Leur environnement sera enrichi avec au moins deux objets : du nid végétal et/ou des cylindres en carton et/ou des bouts de bois et/ou des maisons en plastique. L'hébergement en cages à métabolisme sera réalisé dans l'établissement utilisateur. Afin de limiter les désagréments liés à la grille, nous plaçons une coupelle en verre de 6 cm de diamètre ce qui permet à la souris de dormir ou de se réfugier sans être en contact avec la grille. Nous avons vérifié que la majorité des souris s’installent dans les coupelles pour dormir mais que cela ne change en rien les recueils d’urine et de féces. Ces cages sont situées sur des racks qui permettent aux souris de maintenir un lien olfactif, visuel et sonore entre elles. La détermination régulière du poids, de l’apparence physique et du comportement des animaux nous permettra de définir les points limites et de replacer l’animal en stabulation s’ils sont dépassés. Le cas échéant, l’euthanasie de l’animal pourra être envisagée Le poids corporel avant tout traitement servira de référence et cette mesure sera répétée quotidiennement jusqu’à 3 jours post-traitement puis8 et 15 jours post-traitement. Une diminution égale ou supérieure à 20 pourcents du poids de référence sera considérée comme la limite provoquant l’interruption de la procédure. Par ailleurs, l’aspect général des animaux (vivacité, capacité à se mouvoir, propreté du pelage etc…) sera observé au moment de la mesure de poids corporelle et toutes anomalies sera prise en compte pour sortir l’animal considéré de la procédure ou lui fournir le soin adéquat. Les actes invasifs sont effectués par un personnel qualifié et formé à l’expérimentation animal et à la chirurgie avec utilisation d’antalgique.
Choix des espèces
Le modèle animal permet de réaliser des expériences de physiopathologie rénale de mammifère en prenant en compte tous les paramètres physiologiques qui existent in vivo. Les analyses in vitro ou in silico ne sont pas suffisantes en ce qui concerne l'étude des fonctions rénales qui ont des effets systémiques. Nous avons choisi de mener nos expériences chez la souris, car les modèles d’invalidation des gènes susceptibles de nous intéresser ont été générés chez la souris et pourrais nous être utiles pour la suite de ce projet. De plus, ces expériences ont pour objectif d'être associées ou comparées à des expériences déjà réalisées dans le laboratoire sur ces mêmes lignées de souris. Nous utilisons des souris mâles et femelles commerciales standards âgées de 8 à 15 semaines afin d’évaluer les facteurs qui contribuent aux modifications du contenu en acide gras du rein et le rôle d'une protéine particulière dans ce processus. Les animaux seront donc matures sexuellement.
Influence du microbiote intestinal postnatal précoce dans les réponses inflammatoires associées à une douleur cornéenne en lien avec la sécheresse oculaire chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Deux instillations par jour d'un conservateur de collyre abrasif pendant une semaine, un inducteur de colite dans l'eau de boisson, quatre semaines d'antibiotiques : 2 832 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. L'objectif est de relier un déséquilibre du microbiote intestinal en début de vie à l'apparition de douleurs oculaires chroniques. Les souris reproductrices, qui ne font l'objet d'aucun prélèvement, sont elles aussi tuées faute de pouvoir être réutilisées. Les pistes thérapeutiques annoncées pour les patients restent renvoyées au long terme.
Objectifs
Après la naissance, le système immunitaire apprend progressivement à faire la différence entre ce qui est inoffensif et ce qui peut etre dangereux pour l’organisme. Cet apprentissage dépend en grande partie du microbiote intestinal, c’est-à-dire l’ensemble des bactéries qui vivent naturellement dans l’intestin. Un moment clé de cette maturation est le sevrage, lorsque l’alimentation du nourrisson se diversifie. A cette période, le système immunitaire s’active afin de s’adapter aux nouvelles bactéries présentes dans l’intestin. Cette étape est essentielle pour installer une tolérance immunitaire, qui permet d’éviter des réactions excessives ou dirigées contre les propres tissus du corps. Si le microbiote est perturbé à ce moment critique, par exemple après la prise d’antibiotiques ou en cas de déséquilibre des bactéries intestinales, cet apprentissage peut être altéré. Le système immunitaire devient alors plus susceptible de réagir de manière inappropriée, augmentant le risque de maladies inflammatoires ou auto-immunes plus tard dans la vie. Des travaux récents ont également mis en évidence un lien étroit entre l’intestin, le cerveau et l’œil, appelé axe intestin cerveau œil. Une perturbation précoce du microbiote peut interférer avec le développement normal de la cornée, la surface transparente de l’œil, ainsi que de ses nerfs. Cela peut rendre l’œil plus vulnérable à l’inflammation, qui, lorsqu’elle devient chronique, peut entraîner des douleurs oculaires ou une sécheresse oculaire. Ce projet vise à comprendre comment un microbiote déséquilibré en début de vie perturbe le système immunitaire et favorise l’apparition de douleurs oculaires. A terme, ces connaissances pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements permettant de mieux prévenir et soulager ces troubles, et d’améliorer la qualité de vie des personnes concernées.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire (les mécanismes de défense du corps) agit au niveau de la cornée, la surface transparente de l’œil. En identifiant précisément ces mécanismes, il permettra de mettre en évidence de nouvelles pistes pour développer des traitements plus efficaces. Le projet s’intéresse également au role du microbiote intestinal, l’ensemble des micro organismes vivant dans l’intestin, en particulier lorsqu’il est perturbé très tôt dans la vie. Ces perturbations précoces peuvent avoir des effets durables sur la santé, y compris en dehors de l’intestin. L’objectif est de comprendre comment elles influencent la santé de la surface de l’œil, favorisent l’inflammation et peuvent conduire à des douleurs cornéennes chroniques ou à une sécheresse oculaire. À plus long terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à des stratégies thérapeutiques innovantes, visant à rétablir un bon équilibre des réponses immunitaires, à soulager durablement la douleur et la sécheresse oculaire, voire à prévenir leur apparition. En ciblant les interactions entre le système immunitaire et les nerfs impliqués dans la douleur, ce projet ambitionne d’améliorer significativement la qualité de vie des patients souffrant de douleurs oculaires chroniques ou de maladies inflammatoires associées.
Procédures
Perturbation du microbiote intestinal précoce : Le microbiote intestinal sera perturbé par l’administration d’antibiotiques dans l’eau de boisson pendant 4 semaines, associée à un régime alimentaire dépourvu de fibres. Modèle d’inflammation intestinale (colites) : Un agent inducteur de colite sera administré dans l’eau de boisson pendant 14 jours au total, selon deux cycles successifs de 7 jours. Les instillations nécessiteront une contention de quelques secondes chez l’animal vigile. Les tests comportementaux, réalisés chez des animaux vigiles, impliqueront également des contentions brèves : test d’anxiété (2 sessions de 10 minutes par animal), test de sensibilité mécanique cornéenne (4 sessions de 30 secondes) et test de sensibilité chimique cornéenne (1 session de 30 secondes). Les sessions d’imagerie seront réalisées sous anesthésie générale (4 sessions de 5 minutes), et une euthanasie règlementaire sera effectuée après injection d’anesthésiques et d’antalgiques. Modèle de douleur inflammatoire par instillation d’un conservateur de collyre : La douleur inflammatoire sera induite par des instillations d’un conservateur de collyre abrasif, réalisées deux fois par jour pendant 7 jours, suivies d’instillations biquotidiennes d’un agent pharmacologique (2 fois par jour espacées de 4 heures pendant 7 jours). Les instillations et tests comportementaux nécessiteront des contentions de quelques secondes chez l’animal vigile, selon les mêmes modalités que précédemment (tests d’anxiété et de sensibilité cornéenne). Les sessions d’imagerie (4 × 5 minutes) et l’euthanasie règlementaire seront effectuées après injection d’anesthésiques et d’antalgiques. Thérapie par instillations oculaires : Les traitements topiques (agent pharmacologique ou solvant) seront administrés par instillations oculaires deux fois par jour pendant 7 jours, espacées de 4 heures, une heure après l’instillation d’un conservateur de collyre abrasif chez l’animal vigile. Les modalités de contention, de tests comportementaux et d’anesthésie pour l’imagerie et l’euthanasie seront identiques à celles décrites ci-dessus.
Impact sur les animaux
Les antibiotiques et l’alimentation pauvre en fibres peuvent parfois provoquer une légère perte de poils sur le dos et un ralentissement modéré de la prise de poids. Les substances utilisées pour provoquer une inflammation peuvent entraîner une irritation de l’intestin ou de l’œil, une perte de poids et, plus rarement, la présence de sang dans les selles. Les animaux sont manipulés régulièrement pour l’administration de gouttes dans les yeux, ce qui peut générer un léger stress. Les injections d’anesthésiques ou d’antalgiques peuvent aussi provoquer une gêne brève au point d’injection. L’anesthésie générale comporte un faible risque (ralentissement cardiaque ou respiratoire, baisse de la température corporelle) et, très rarement, un décès. Des réactions locales au site d’injection (rougeur, douleur, petite infection) peuvent apparaître mais restent peu fréquentes. Les examens d’imagerie de l’œil nécessitent une anesthésie générale, ce qui représente un risque léger. Les tests comportementaux peuvent entraîner un stress passager (fatigue ou modification temporaire du comportement). Les traitements testés sont destinés à soulager l’inflammation oculaire. Leur administration est généralement indolore, mais une légère irritation transitoire peut parfois être observée. Les animaux sont surveillés attentivement afin de détecter et limiter tout inconfort.
Devenir
Des prélèvements et analyses post-mortem sont nécessaires, impliquant l’euthanasie des animaux par une procédure réglementaire à l’issue de chaque procédure expérimentale. Tous les animaux inclus dans le champ du projet et soumis aux procédures expérimentales feront l’objet de prélèvements post-mortem et seront euthanasiés. Les femelles reproductrices ne font pas l’objet de prélèvements mais, ne pouvant être réutilisées, sont néanmoins euthanasiées conformément à la réglementation en vigueur.
Remplacement
L’induction et l’étude de la douleur oculaire nécessite un organisme entier. A ce jour, il n’existe aucun système ex vivo ou in vitro permettant d’évaluer la douleur qui est une expérience sensorielle et émotionnelle. Ce projet vise à explorer et comprendre les interactions complexes, dans le temps, entre les cellules du système immunitaire, le microbiote et l’activation des voies nociceptives cornéennes. Il est donc impossible de modéliser de telles interactions in vitro ou in silico. Le modèle de choix est la souris, qui se prête idéalement aux expériences concernant le système immunitaire, le système nerveux et le microbiote intestinal. Bien que les questions soulevées par ce projet visent à mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques mis en jeu au cours de cette pathologie, il est d’abord nécessaire d’élucider ces points clés à travers l’utilisation d’un modèle rongeur.
Réduction
Afin de limiter au maximum le recours aux animaux, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été strictement calculé et optimisé. Sur une durée totale de 5 ans, le projet impliquera au maximum 2 832 souris utilisées dans les procédures expérimentales. Le nombre d’animaux a été déterminé à partir d’études précédentes et de calculs statistiques, afin d’utiliser le minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Ces calculs montrent qu’il faut au moins 10 animaux analysables par groupe expérimental. Dans nos expériences, les petits d’une même mère sont considérés comme appartenant à une même “portée”. Comme les frères et sœurs se ressemblent biologiquement, on tient compte de cette particularité dans le calcul du nombre total d’animaux. Le total inclut donc aussi les femelles reproductrices nécessaires pour obtenir suffisamment de petits par groupe. En moyenne, une mère donne naissance à environ 5 souriceaux. Ainsi, pour disposer de 10 animaux réellement analysables dans un groupe, environ 12 animaux sont nécessaires au total. Cela explique pourquoi le nombre final d’animaux n’est pas toujours un multiple exact de 10. Afin de réduire encore le nombre total d’animaux utilisés, plusieurs tissus sont prélevés sur chaque animal après euthanasie (œil, nerfs, cerveau, intestin, organes immunitaires). Cette approche permet de réaliser plusieurs analyses complémentaires à partir d’un même animal, sans multiplier les expérimentations. Enfin, les résultats obtenus seront analysés à l’aide de tests statistiques adaptés, afin de garantir une interprétation fiable et objective. Ces analyses permettent de déterminer si les différences observées sont réelles ou dues au hasard, selon des critères reconnus par la communauté scientifique.
Raffinement
Les animaux importes observeront une periode d acclimatation de 5 jours minimum avant le debut des experimentations ainsi que des temps de repos etablis entre les differents actes experimentaux. Les animaux seront heberges dans des cages ventilees en stabulation standard avec enrichissement maison en carton avec nourriture et eau ad libitum. Nous limiterons le nombre de 5 souris maximum par cage et nous eviterons tant que possible l hebergement individuel des animaux. Les conditions d hebergement sont conformes a la reglementation en vigueur. Des points limites ont ete definis et les animaux seront examines quotidiennement par le personnel qualifie de l animalerie et ou les experimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera note dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l echelle decisionnelle definie par notre structure du bien etre animal SBEA pouvant mener a l administration d un traitement a decaler dans le temps les actes prevus ou a euthanasier l animal si cela est necessaire. Lors de la gestation et ce jusqu a la fin du sevrage les meres sont placees au nombre de 2 par cage et restent avec les nouveaux nes. La nourriture et l eau de boisson sont fournies ad libitum. La temperature de la zone d hebergement est maintenue a 22 plus ou moins 2 et suit un cycle d eclairage non inverse 12h jour 12h nuit hygrometrie 55 pourcent plus ou moins 10 pourcent. Un systeme d etiquetage associe a des pastilles visuelles permettra d assurer un suivi rigoureux du bien etre des animaux. Pour eviter toute souffrance les procedures chirurgicales se feront sous anesthesie generale associee a un protocole analgesique en pre per et post operatoire. Aucun acte ne sera entrepris avant que l animal ne soit stabilise pour ces differentes constantes. Si un animal anesthesie presentait une detresse respiratoire ou cardiaque ou s il se trouve en hypothermie nous procederons a un arret immediat du protocole en cours et en l absence de retablissement selon le temps defini pour respecter le bien etre animal l euthanasie de l animal sera envisagee. Les tests de la lampe a fente et l imagerie confocale in vivo qui peuvent induire un leger stress et necessitent que l animal soit immobile seront realises sous anesthesie generale.
Choix des espèces
Pour comprendre comment le systeme immunitaire et les bacteries de l intestin (microbiote) interagissent, nous utilisons des souris commerciales non transgeniques. Ces souris sont bien adaptees pour ce type d etude car leur biologie et leur developpement sont proches de ceux de l homme, et les connaissances acquises sont utiles pour mieux comprendre la sante humaine. Elles sont egalement un modele reconnu pour l etude de la douleur oculaire, car leurs yeux et leur cerveau sont similaires a ceux de l homme. Nous utiliserons des souris a differentes etapes de la vie, de la naissance a l age adulte, pour etudier comment les changements du microbiote precoce peuvent influencer les reactions du systeme immunitaire plus tard. Chaque experience durera 14 a 16 semaines maximum, et aucun animal ne depassera l age de 16 semaines. Les stades choisis sont bases sur les connaissances scientifiques, afin de suivre le developpement des animaux sur la duree et comprendre les effets des perturbations du microbiote sur la sante des yeux et du systeme immunitaire a l age adulte.
Analyse de la conduction nerveuse et de la locomotion suite à une anomalie du maintien de la myéline périphérique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Génétiquement modifiées pour ne plus maintenir correctement la gaine de myéline de leurs nerfs, 1 088 souris développent un trouble neurologique progressif, avec perte de poids, posture anormale et difficulté à s'alimenter. Elles subissent une biopsie, quatre injections, la pose d'électrodes d'électromyographie et des tests de locomotion, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont tuées pour prélever leurs tissus. Le porteur affirme que le modèle murin est "indispensable" et teste au passage une molécule censée corriger ces anomalies.
Objectifs
Le projet étudie la formation et le maintien de la myéline, la gaine qui entoure et protège les nerfs. Cette gaine est essentielle pour que les signaux nerveux circulent rapidement. Quand elle est altérée, cela peut provoquer des problèmes de mouvements. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées pour comprendre comment une modification de l’ARN, influence le maintien de la myéline, la conduction nerveuse et le comportement moteur. Nous testerons également une molécule qui pourrait corriger ces anomalies. A terme, ces études permettront de proposer de nouvelles approches thérapeutiques chez les patients porteurs de mutation du gène étudié.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer les conséquences fonctionnelles d’une invalidation d’un gène sur le maintien de la gaine de myéline du système nerveux périphérique. A terme, ces études permettront d'améliorer le diagnostic chez les patients et améliorer les approches de thérapie.
Procédures
Plusieurs contentions, une biopsie (quelques secondes), 4 injections (environ 5 sec), ainsi que la pose d’électrode pour l’électromyographie seront réalisés. Des tests de locomotion seront également effectués, avec un entrainement au préalable.
Impact sur les animaux
La contention et la biopsie peuvent provoquer un stress chez l’animal. Les différentes injections et la pose d’électrode pour l’électromyographie entraineront un stress et une douleur légère au point d’injection (environ 5 sec). Après injections, les souris présentent un phénotype neurologique progressif lié à des anomalies centrales et périphériques accompagné d’une perte de poids, une posture anormale, et une difficulté à s’alimenter. Ces paramètres seront surveillés régulièrement.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort afin de prélever des tissus pour différentes études (transcriptomique, microscopie, immunohistochimie…).
Remplacement
Le recours à l’utilisation d’un modèle animal est indispensable afin de comprendre comment le gène d’intérêt impacte le maintien de la gaine de myéline du système nerveux périphérique et la fonctionnalité des neurones. L’étude des mécanismes impliqués ne peut pas être réalisée uniquement in vitro car elle nécessite des interactions entre les différents types cellulaires et doivent être mesurées in vivo.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. Les données seront donc analysées avec des tests adaptés aux petits effectifs. Des tissus seront collectés après mise à mort afin d’approfondir les études au niveau du gène et de la cellule. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations.
Raffinement
Les points limites définis dans le projet seront strictement appliqués et la douleur sera limitée à son maximum. Une grille de score adaptée à la procédure sera mise en place. L’accès à l’eau et à la nourriture sera facilité, avec la nourriture placée directement dans la cage pour limiter le stress. Les animaux auront des séances de training (entrainement) pour les préparer aux différents tests comportementaux (test d’agrippement, rotarod, test de la poutre et test de la tige verticale).
Choix des espèces
Les mécanismes impliqués dans la formation et le maintien de la gaine de myéline sont très conservés entre l'homme et la souris. En particulier, les phénotypes observés après délétion d’un grand nombre de gènes sont très similaires dans les deux espèces. De plus, il existe un ensemble d’outils qui ont été développés quasiment exclusivement chez la souris. Les souris sont injectées entre 4 à 5 semaines lorsque la gaine de myéline est mature.
MODIFICATION – La modulation de la voie de signalisation KRAS peut-elle améliorer la réponse des cancers bronchiques à la radioimmunothérapie ?
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 550 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant environ quatorze jours, des gavages et une irradiation de la tumeur sous anesthésie générale. Les retombées annoncées, faire de la triple combinaison un traitement de référence de certains cancers, sont renvoyées au conditionnel. Le porteur affirme que le recours à un modèle animal est "indispensable", les interactions du microenvironnement tumoral ne pouvant selon lui être reproduites in vitro.
Objectifs
Le but du projet consiste en l’étude de l’efficacité antitumorale de la radiothérapie associée à un médicament inhibiteur ainsi qu’à une immunothérapie. Le rôle de la ferroptose dans les effets observés précédemment et comment mieux exploiter cette mort cellulaire afin de potentialiser les effets de la triple combinaison de traitement. L'immunnothérapie permet d'inhiber une molécule qui induit une polarisation des lymphocytes T du microenvironnement tumoral vers un phénotype anti-inflammatoire et pro-tumoral. De récentes études montrent que l’association de la radiothérapie et d’une immunothérapie ciblant cette voie est susceptible d’améliorer la réponse antitumorale en comparaison avec l’immunothérapie seule. De plus, d’autres études ont montré que l’utilisation de cet inhibiteur combiné avec la radiothérapie, entrainait une réponse antitumorale
Bénéfices attendus
Les résultats de ces expériences pourraient, en expliquant le mécanisme d’action des interactions des traitements, ouvrir la voie à de nouveaux schémas thérapeutiques, dans lesquels la triple combinaison thérapeutique pourrait constituer un traitement de référence dans certains cancers. De plus, l’utilisation d’inducteur ou d’inhibiteur pourront nous permettre (i) d’exploiter cette mort cellulaire dont les cellules sont particulièrement dépendantes et (ii) d’élucider la proportion que représente la ferroptose dans les effets observés en réponse à notre triple combinaison de traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection sous-cutanée (anesthésie locale) de cellules tumorales, à des injections intrapéritonéales quotidienne (anesthésie locale) durant environ 14 jours ainsi qu'à trois gavages lors des différentes procédures. Pour finir les souris subiront également sous anésthésie générale une irradiation localisée de la tumeur.
Impact sur les animaux
Le developpement de tumeurs sous-cutané chez la souris peut entrainer une gêne chez ces dernières lorsque la tumeur sous-cutané va grossir. De plus, les diférentes injections sous-cutanées, intra-péritonéales ainsi que les gavages sont suscetibles d'entrainer chez l'animal un stress du a la manipulation de l'animal et aux différents traitements appliqués ainsi qu'une douleur légère et temporaire. Il en est de même pour l'irradiation des tumeurs des souris qui va déclencher un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédures, pour examens sur tissus post-mortem.
Remplacement
L’utilisation d’un modèle animal est indispensable car les interactions au sein du microenvironnement immunitaire tumoral est au centre des effets de la triple combinaison, impliquant des composantes cellulaires et moléculaires impossibles à reproduire actuellement dans des modèles ex-vivo. Nous allons donc procéder à des expériences in vivo utilisant des modèles murins, mais aussi des expériences in vitro complémentaires en utilisant le modèle de culture d’organoïdes murins.
Réduction
Pour chaque point expérimental nous utiliserons le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats significatifs d’un point de vue statistique. Nous comptons utiliser 4 lignées cellulaires tumorales (génétiquement modifié pour les différentes voies de signalisation étudiées). Le nombre mnimal d'animaux, nécessaire et suffisant, a été déterminé grâce à un calcul de puissance.
Raffinement
Les animaux seront élevés en groupe, avec un équipement et des conditions sanitaires adéquates. Pendant la durée de l’expérience, ils restent dans leur environnement habituel. Les animaux seront en groupes sociaux de 5. Les protocoles d’exposition aux agents anticancéreux ont déjà été utilisés chez les souris et ne donnent pas lieu à des manifestations de gêne ou de douleur chez les animaux. Les animaux seront suivis quotidiennement pour observer leur comportement, et dès l'apparition d'un signe de douleur, ils recevront un antiinflammatoire non stéroïdien ou un analgésique. Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). Les animaux seront hébergés en groupe dès leur réveil et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Dans ce type de combinaison thérapeutique, le recours à l’utilisation d’un modèle animal (organisme vivant entier), est indispensable car les interactions entre radiothérapie et immunothérapie au sein d’une tumeur obéissent à des processus cellulaires complexes impliquant de multiples voies immunitaires et métaboliques impossibles à reproduire in-vitro.
Effet de la dépression sur l’anhédonie olfactive chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumises à un stress chronique pouvant durer jusqu'à sept semaines puis à une chirurgie du crâne pour imagerie et optogénétique, 702 souris vont toutes être tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour la plupart et sévère pour 204 d'entre elles. Le porteur décrit des blessures liées aux attaques entre congénères, une hypothermie lors des tests et une douleur post-chirurgicale, ainsi que neuf tests comportementaux sans les nommer un à un. L'objectif est de comprendre pourquoi la dépression altère la perception agréable des odeurs. Les bénéfices thérapeutiques évoqués, promouvoir le bien-être "par les odeurs", restent une perspective lointaine face à des atteintes immédiates et certaines.
Objectifs
Contexte de travail Des études chez l’Homme ont montré que les patients dépressifs pouvaient présenter des troubles de l’olfaction. Parmi les différentes dimensions de la perception olfactive (altérations du seuil de perception, de la discrimination, de l’identification), celle qui semble le plus robustement touchée chez l’homme dans la dépression est le jugement de la valeur hédonique de l’odeur. Une altération de cette dimension hédonique des odeurs provoque des troubles de la prise alimentaire ou de l’humeur, ce qui impacte fortement la dégradation de la qualité de vie et pourrait aggraver le syndrome dépressif. Il va s’agir ici de comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans ces altérations de la perception des odeurs lors de la dépression.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet apporteront des éléments déterminant pour la compréhension des mécanismes de codage de la valeur hédonique de l’odeur et de ses modulations par la pathologie au cours de l’âge. Il s’agit d’un pan entier de la physiologie olfactive dont les processus fondamentaux restent très méconnus. Ce travail, d’un point de vue plus appliqué, devrait fournir de nouvelles pistes thérapeutiques pour promouvoir le bien être par les odeurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à un stress chronique pouvant aller de 8 jours à 7 semaines selon le type de stress utilisé afin de produire chez l’animal un état de type dépressif. Afin d’étudier l’effet du stress sur la perception des odeurs, les animaux seront soumis à des test comportementaux visant à vérifier leur état de type dépressif et d’évaluer leurs déficits olfactifs (9 tests). L’ensemble de ces tests comportementaux s’étalera sur 3 semaines et sera effectué sur des groupes d’animaux ayant subis des stress différents pour étudier l’effet du type de stress. Afin d’analyser la dynamique des réseaux neuronaux impliqués dans les déficits olfactifs, nous utiliserons une approche d’imagerie calcique biphotonique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie, la phase de récupération et les enregistrements pendant l’exposition a des odeurs et s’étend sur 2 mois maximum. Afin de définir l’effet de la manipulation de ces réseaux neuronaux, nous utiliserons la méthode de l’optogénétique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie et la phase de récupération et s’étend sur 2 mois maximum. Les souris seront hébergées seules entre 3 jours et 12 semaines selon le test. Les souris subiront une restriction alimentaire puis hydrique de 12 heures par restriction (1 fois).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendues sur les animaux sont les suivants : - Stress précoce : stress, perte de poids liés aux mauvaises interactions des souriceaux avec la mère - Stress social : stress, blessures physiques liées aux attaques des souris - Stress imprédictible : stress, hypothermie liée aux tests comportementaux, blessures physiques liées à la mise en présence de congénères en nombre surnuméraire, perte de poids liée à la privation alimentaire et/ou hydrique. - Chirurgie : stress et douleur légère de courte durée liés à la contention légère pour l’injection d’anesthésique ou analgésique. Douleur, perte de poids, hypothermie, stress, apathie, stéréotypie liée à la chirurgie stéréotaxique.
Devenir
Tous les animaux utilisés seront mis à mort afin de récupérer le cerveau et contrôler les injections ou analyser l’activité neurale.
Remplacement
L’étude de processus physiologiques et plus particulièrement l’étude des bases neuronale du comportement nécessite l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur modèles strictement in vitro. Dans ce contexte, nous utiliserons des souris mâles et femelles, jeunes adultes. Le choix de cette souche est principalement motivé par les données déjà acquises sur ce modèle dans le domaine de l’olfaction et du stress par notre équipe et d’autres.
Réduction
Nous étudions les bases neuronales du comportement. Les données bibliographiques et les prédictions statistiques montrent qu'il faut 5-12 souris minimum par groupe (un calcul préalable de puissance sera effectué en fonction du nombre de groupe expérimentaux). De plus, pour nous assurer de la fiabilité statistique, nous randomiserons les animaux et les groupes. Nous corrèlerons les données cellulaires et comportementales des mêmes animaux grâce à des statistiques appropriées ce qui réduira le nombre d’animaux utilisés. Afin de réduire le nombre souris utilisé, chaque souris sera utilisée comme agresseurs pour 2 à 3 cohortes expérimentales. Ce nombre étant limité par l'age de la souris.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes de 2 à 5 animaux par cage dans notre animalerie avec boisson ad libitum. Des pièces adaptées seront utilisées. Nous veillerons au maximum à limiter les atteintes au bien-être animal. Les animaux feront l’objet d’une surveillance rapprochée, à l’aide d’une grille d’évaluation, pour détecter les points limites de souffrance. Le poids des animaux sera mesuré quotidiennement. Une perte de poids supérieure à 20% ou un signe révélateur de souffrances engendrera une surveillance supplémentaire jusqu’à euthanasie en cas de nécessité. Le comportement et la posture des souris seront également observés afin d’évaluer le degré de bien-être ou de douleur. Pour réduire l’impact physique et psychique de la procédure, un temps de récupération d’une semaine minimum sera systématiquement permis après chirurgie. De la sciure avec copeaux longs sera utilisée afin que l’animal puisse faire un nid et une période d’habituation avec l’expérimentateur sera permise. L’expérimentateur pratiquera du nursing post chirurgie avant le training. Concernant les expériences in-vivo tête fixée, les animaux seront habitués graduellement au matériel de contention afin de minimiser le stress de l’animal. Le bien-être des animaux avant, pendant et après l’opération sera surveillé et nous utiliserons des anesthésiques, analgésique et antalgique. Les animaux après opération seront contrôlés quotidiennement pendant toute la phase de récupération. Après injection de traceurs ou virus, les animaux seront maintenus en groupe par cage. Après implantation de prismes en verres ou fibres optiques, les animaux seront seuls pour éviter l’altération du matériel fragile. Les cages sont transparentes pour permettre aux animaux de se voir et communiquer.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris car son comportement et l’importance écologique de la fonction olfactive de cette espèce sont particulièrement adaptés à la question de recherche qui nous intéresse. De plus, l’ensemble des données antérieures a été obtenu chez cette espèce, elle est classiquement utilisée dans ce type d’étude et nos données pourront être comparées à celles de la littérature. Pour tester les effets du stress imprédictible et du stress social sur la perception des odeurs des animaux adultes seront utilisés (souris de 8 semaines au début de l’expérience). Le stress précoce est réalisé chez des animaux entre 4 et 11 jours après la naissance. Il sera donc nécessaire de réaliser la reproduction des animaux au laboratoire pour tester les effets du stress précoce sur la perception des odeurs. Les effets du stress seront ensuite évalués de façon comportementale chez l’animal adulte. Dans les 2 conditions, les animaux femelles et mâles seront testés.
MODIFICATION Mise en place et caractérisation d’un nouveau modèle d’adversité précoce chez la souris C57Bl/6.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
510 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, une partie réutilisée, les autres tuées. Les mères et leurs petits sont soumis à un protocole de stress précoce, les mâles adultes servant d'agresseurs dans des séances de défaite sociale, et les petits sont tués pour prélever leur cerveau. L'objectif est de mettre au point chez la souris un modèle de traumatisme de l'enfance transposé de l'humain, en vue de futurs travaux sur des lignées génétiquement modifiées. Cette version modifiée ajoute trois tests comportementaux que le porteur qualifie d'"essentiels" pour affiner les mesures.
Objectifs
L’hypothèse de la programmation précoce des maladies de l’adulte souligne l’importance de la période périnatale comme fenêtre critique de sensibilité aux facteurs environnementaux. Ainsi, la littérature scientifique a révélé que l’adversité dans l’enfance (trauma, abus, négligence) augmente le développement de troubles anxieux et dépressif à l’âge adulte chez l’humain. Le modèle de séparation maternelle chez le rat engendre des altérations physiologiques et comportementales chez la descendance adulte, permettant ainsi l’étude des mécanismes physiologiques sous-tendant les effets à long terme du stress précoce. Cependant, ce modèle a donné des résultats inconsistants chez la souris, limitant grandement l’accès à des modèles génétiquement modifiés, et ainsi à la compréhension des mécanismes sous-jacents. Une des limites des études antérieures est l’utilisation systématique chez la souris du paradigme utilisé chez le rat, alors qu’il s’agit de 2 espèces distinctes. Nous proposons ainsi dans ce projet de caractériser et valider un nouveau protocole de stress précoce chez la souris en nous basant sur le modèle de défaite sociale déjà caractérisé et validé chez cette même espèce. Les conséquences de ce nouveau protocole seront étudiées chez la descendance mâle et femelle à l’âge adulte en évaluant les comportements de type « anxieux » et « dépressifs ». Ce protocole sera comparé à un nouveau protocole de séparation maternelle couplé à un sevrage précoce publié récemment pour identifier le protocole de stress précoce entrainant les comportements de type « anxieux » et « dépressifs » les plus robustes. L’objectif à plus long terme de ce projet sera de réemployer ce nouveau protocole en utilisant des modèles génétiquement modifiés qui permettront une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant la vulnérabilité émotionnelle dans un contexte d’adversité précoce.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de caractériser un nouveau modèle de stress précoce chez la souris. En effet les souris sont résistantes aux modèles couramment employés aujourd’hui (notamment la séparation maternelle), bloquant ainsi le potentiel accès à des modèles transgéniques. Cependant ces souris constituent le fond génétique de la plupart des modèles transgéniques de la littérature. Il est donc essentiel de valider une procédure robuste et reproductible de stress précoce. Ce projet servira ainsi de base pour de futurs projets s’intéressant à l’adversité dans l’enfance et nécessitant l’emploi du modèle murin. Ce dernier permet en effet d’accéder à des modèles génétiquement modifiés qui permettraient de mieux comprendre les bases moléculaires des liens entres stress précoce et développement de troubles anxieux et dépressif à l’âge adulte.
Procédures
Des prises de sang seront réalisées à la veine de la queue sur une partie des animaux vigiles pour mesurer les niveaux de stress des animaux. Le volume de sang sera adapté au poids de l’animal et il y aura un maximum de 2 prélèvements par animal. Une partie des animaux sera soumise à des procédures comportementales de façon journalière (5 jours sur 7) durant 3 à 4 semaines, nécessitant une légère déprivation alimentaire, qui n’entrainera qu’une légère perte de poids surveillée tout au long de la procédure. MODIFICATIONS 3 TESTS COMPORTEMENTAUX SONT AJOUTES SUR LES MEMES ANIMAUX DE LA PROCEDURE 1 (MARBLE TES (TEST ENFOUISSEMENT BILLES FREQUENCE 1FOIS DUREE 20 MIN) OU DE LA PROCEDURE 3 (TEST DE MEMOIRE SOCIALE DUREE 20MIN ET TEST D’INTERACTION SOCIALE DIRECTE DUREE 6 MIN). ILS SONT ESSENTIELS POUR AFFINER LES MESURES COMPORTEMENTALES ILS SERONT EFFECTUES 1 SEULE FOIS CHACUN.
Impact sur les animaux
- De par sa nature et son objectif le protocole de stress social que nous allons utiliser pour modéliser les pathologies psychiatriques entraine un stress chez la souris. Celle-ci présente une élévation des comportements de types anxieux. Néanmoins l’état général de la souris n’est pas altéré d’après notre expérience au laboratoire et la littérature disponible. En effet, les animaux ne perdent pas de poids au cours du protocole et leur activité locomotrice n’est pas affectée. Les animaux sont observés durant les tests et après les tests et des soins appropriés sont mis en place en cas de besoin - Concernant la descendance, les protocoles de stress précoce visent à générer des comportements émotionnels de type « anxieux » et « dépressifs », qui sont l’objet de cette étude. Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas de stress majeur induisant une altération de l’état général des animaux. Enfin, les procédures de conditionnement opérant nécessitent une restriction alimentaire légère limitée à la phase d’apprentissage (maintien à 90% du poids ad libitum).
Devenir
Pour les procédures 1, 2 et 3 : - Les souris mâles adultes utilisées pour la défaite sociale et les mères seront soit mises à mort soit réutilisées par des membres du laboratoire dans d’autres expériences à chaque fois que ce sera possible pour répondre aux besoins de réduction de la règle des 3R. - Les petits seront euthanasiés à la fin de la procédure par raison scientifique afin de récupérer le tissu cérébral pour des analyses biochimiques et histologiques.
Remplacement
L’objectif du projet étant de caractériser et de valider un nouveau protocole de stress précoce dans un modèle murin et d’étudier les conséquences de ce stress sur le développement de troubles anxieux et dépressifs chez la progéniture à l’âge adulte. L’emploi de modèle animaux est donc nécessaire pour répondre à la question posée. L’utilisation du modèle murin se justifie pour les prochaines étapes du projet qui nécessiteront l’emploi de modèles génétiquement modifiés pour comprendre les bases moléculaires de ces comportements.
Réduction
Pour respecter la règle de réduction du nombre d'animaux utilisés, les souris mâles adultes utilisées pour la défaite sociale seront employées durant plusieurs sessions consécutives de ce protocole. Ces animaux seront proposées aux autres utilisateurs puisqu'ils n'auront pas reçu de traitements particuliers. De la même manière, les mères pourront être proposées aux autres utilisateurs. Le nombre total maximal d’animaux prévus dans le projet est de 510, mais ce nombre est susceptible d’être revue à la baisse, en fonction du succès des reproductions réalisées.
Raffinement
- Les animaux seront hébergés en cages collectives (sauf exceptions précisées par la suite) et dans un environnement enrichi (igloo, bâtons à ronger et lanières de papier). - Du fait de la restriction alimentaire durant les expériences de conditionnement opérant, les animaux seront observés et pesés tous les jours de la semaine. - Pour limiter le stress lié au tests comportementaux les souris seront manipulées régulièrement en amont afin de limiter le stress induit par l’expérimentateur.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille qui peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat car de nombreuses souris transgéniques sont disponibles ce qui n’est pas le cas chez le rat, ce qui sera nécessaire pour la continuité du présent projet. - Les femelles seront achetées directement gestantes auprès du fournisseur. - Les souris utilisées pour la défaite sociale seront d’anciens mâles reproducteurs et arriveront donc à l’âge adulte (après 4 mois). - Les expériences de comportement sur la descendance démarreront sur des animaux âgés de 12 semaines et plus car le phénotype apparaît à l’âge adulte.
Rôle des macrophages dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Opérées du cœur pour déclencher un infarctus, 2 920 souris vont toutes être tuées à l'issue, dont 2 400 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 520 sévère. Chacune peut aussi subir jusqu'à dix-huit gavages, autant d'injections et trois échocardiographies sous anesthésie. Le porteur juge le modèle animal "indispensable" au motif que la réparation cardiaque met en jeu plusieurs organes. Les bénéfices, de possibles cibles thérapeutiques, restent au conditionnel face à un infarctus provoqué chez près de 3 000 souris.
Objectifs
L’infarctus du myocarde (communément appelé "attaque cardiaque") est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du cœur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et voies moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’inflammation, les macrophages, dans la réparation du cœur après l'infarctus. Une opération permettra de déclencher de manière contrôlée un trouble cardiaque chez les souris. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie, et la réparation du coeur après l'infarctus du myocarde sera étudiée. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires de la réparation du coeur après un infarctus et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Gavages (jusqu'à 18 fois, quelques secondes) ; Intervention chirurgicale sous anesthésie (1 fois, 30 minutes); Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes); Injections (jusqu’à 18 fois, quelques secondes); prélèvement sanguin (1 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, inconfort lié au gavage, potentielle douleur au point d'injection, stress et hypothermie liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure.
Remplacement
Bien que des études bio-informatique et de culture cellulaire soient menées pour étudier les hypothèses de ce projet, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle animal indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". L'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal est optimisée.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. L'infarctus du myocarde se manifeste à l'âge adulte: l’infarctus du myocarde sera induit chez des souris âgées entre 8 et 16 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est à maturité.
Différences de sensibilité rénale entre les différentes souches de souris de laboratoire
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
L'ischémie rénale provoquée tue jusqu'à 30 % des animaux dans les trois jours suivant l'opération. 810 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une interruption de la circulation dans les deux reins, une irradiation corporelle totale, une greffe de moelle et des gavages répétés. L'étude compare la sensibilité rénale de deux sous-souches de souris de laboratoire, en n'utilisant que des mâles, les femelles étant écartées car naturellement protégées.
Objectifs
La souche B6 de souris noires a été développée dans les années 1950 au Jackson Laboratory, puis transférée au National Institutes of Health (NIH). Au fil du temps, une dérive génétique a conduit à la formation de deux sous-souches distinctes, les souris B6J et B6N. Une analyse génomique effectuée en 2013 a identifié plus de 34 mutations génétiques entre ces deux sous-souches. Certaines mutations spécifiques, notamment dans le gène Nlrp12, présentes uniquement chez les B6J, ont été associées à des différences phénotypiques significatives entre les deux sous-souches. Dans ce contexte, nos travaux récents ont mis en évidence une variation de sensibilité entre les B6J et les B6N au développement d’une dysfonction rénale aiguë suite à une atteinte rénale ischémique. Ainsi, les B6J développent des lésions rénales aiguës sévères avec un taux de mortalité accru après une ischémie-reperfusion rénale bilatérale, alors que les B6N semblent protégées. Ces observations suggèrent que des différences phénotypiques majeures existent dans la réponse au stress ischémique rénal entre les sous-souches de souris noires. D'après la littérature, une hypothèse génétique majeure peut être avancée pour expliquer les différences observées entre les souris B6J et B6N. Il a été démontré qu'une mutation du gène Nlrp12 chez les souris B6J altère le recrutement des neutrophiles dans les tissus inflammatoires. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail sera d’identifier si un défaut de recrutement des neutrophiles en lien avec la mutation de Nlrp12 peut être responsable de l'hypersensibilité rénale post-ischémique des souris B6J comparativement aux B6N.
Bénéfices attendus
Ce travail offrira une meilleure compréhension des différences phénotypiques de lésions rénales entre les deux sous lignées les plus utilisées dans la littérature de souris noires. Ces deux sous lignées ont accumulé des variations génétiques influençant leur sensibilité aux atteintes rénales. Ces différences peuvent modifier de manière significative les résultats obtenus par la communauté scientifique dans les modèles d’atteinte rénale aiguë et chronique. Leur caractérisation contribuera à améliorer la reproductibilité expérimentale, à éviter les biais d’interprétation des modèles transgéniques et à renforcer la fiabilité ainsi que la pertinence translationnelle de la recherche préclinique en néphrologie.
Procédures
Chaque animal subira les interventions suivantes : A. Procédures chirurgicales ou prélèvement invasif sur animal anesthésié au nombre de quatre : 1. Modèle d'insuffisance rénale par ischémie rénale bilatérale (1 fois, durée : 30 min) 2. Mesure du débit de filtration glomérulaire (DFG) (3 fois max, durée : 2h) 3. Prélèvement de sang par la veine cave (1 fois, durée : 2 min). B. Procédures non ou peu invasives sur animal anesthésié ou vigile sont au nombre de trois : 1. Échographie rénale sur animal anesthésié (3 fois max, durée : 20 minutes) 2. Irradiation corporelle totale sur animal vigile (1 fois, durée : 15 min) 3. Greffe de cellules mononuclées de la moelle osseuse en rétro-orbitaire sur animal anesthésié (1 fois, 5 min) 4. Prélevement de sang à la queue sur animal vigile (1 fois, durée 5 min) 5. Gavage avec l'inhibiteur de MPO ou au solvant sur animal vigile (18 fois max à raison deux fois par jour; durée : 20 secondes) 6. Injection intrapéritonéale d'un anticorps neutralisant des neutrophiles ou d'un isotype contrôle (1 injection; durée : 20 secondes).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables sont ceux liés à la contention/manipulation des animaux pouvant engendrer du stress ou ceux liés à la récupération post-irradiation ou post-chirurgie (modèle d’insuffisance rénale post-ischémique) ; pouvant conduire à une perte de poids dans les 24 premières heures (10%), une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale) ou un comportement anormal (mobilité réduite). De notre expérience, l'irradiation corporelle totale des souris est très bien tolérée une fois que la greffe des cellules médullaires d'une souris donneuse a été effectuée. L'ischémie rénale bilatérale peut conduire dans les trois premiers jours suivant l’opération à une atteinte rénale aiguë avec une mortalité accrue pour les animaux les plus atteints (30%). Dans notre expérience, passées les premières 72h, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une ischémie rénale bilatérale, suggérant que la période critique douloureuse est limitée à ce temps court après la chirurgie.
Devenir
A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort. Leurs organes seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et/ou moléculaires nécessaires pour atteindre les objectifs de notre étude.
Remplacement
Afin de tester l'hétérogénéité du recrutement des neutrophiles entre les deux sous souches de souris noires, des expériences de culture cellulaire seront menées indépendamment. Néanmoins, pour répondre à notre question biologique, le remplacement total des animaux par de la culture cellulaire n'est pas réaliste car les modèles in vitro ne rendent pas compte de l'immense complexité des interactions physiopathologiques qui existent entre le système immunitaire et le rein in vivo. L'utilisation de modèles animaux pour étudier les variations de sensibilité rénale en lien avec le recrutement des neutrophiles reste nécessaire pour atteindre les objectifs de notre projet de recherche. Dans ce contexte, la souris est le modèle de choix en raison des similitudes physiopathologiques avec les maladies rénales humaines.
Réduction
Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives (échographie rénale, mesure du débit de filtration glomérulaire) permettant de répéter les analyses sur le même animal au cours de la maladie, mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés. Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses fonctionnelles, histologiques et moléculaires compte tenu de la variabilité interindividuelle et de la mortalité post-opératoire dans notre modèle chirurgical (ischémie rénale bilatérale).
Raffinement
Pour raffiner, les animaux importés de deux éleveurs différents pour les besoins expérimentaux sont laissés en acclimatation une semaine avant toute manipulation. La souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour les échographies et les modèles chirurgicaux, les souris seront anesthésiées, placée sur plaque chauffante à 37°C pour éviter toute hypothermie et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Dans la semaine suivant la chirurgie, la surveillance des animaux sera renforcée avec un examen bi-quotidien par du personnel compétent afin de vérifier leur état général de santé. Tout au long de l’étude, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. La qualité de l'élevage est améliorée en enrichissant les cages expérimentales avec des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification (papiers, maison en carton) ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et à l’eau de boisson.
Choix des espèces
Dans cette étude, notre objectif est de comparer la sensibilité au stress rénal ischémique dans les deux sous souches de souris noires les plus couramment utilisées au laboratoire. La souris offre également l'avantage d'être de petite taille et nous maitrisons les outils permettant les évaluations fonctionnelles et structurelles rénales in vivo ainsi que ex vivo dans ce modèle de stress rénal aigü chez la souris. Nous utiliserons des animaux adultes de 7 à 10 semaines pour notre étude. A ce stade, le rein est parfaitement formé et nous possédons déjà tous les paramètres fonctionnels et structurels de ces deux organes pour l'ensemble des génotypes à tester. Nous n'utiliserons que les mâles dans cette étude car les femelles sont naturellement protégées de lésion rénale post-ischémique ne nous permettrant pas d'étudier les différences de sensibilité entre les deux sous-souches de souris noires.
Ouverture des barrières hémato-médullaire et hémato-encéphalique combinée à un traitement anti-inflammatoire dans plusieurs modèles murins de Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
416 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à vingt-trois injections sur dix semaines, dont 336 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 40 opérées puis tuées sans réveil. S'y ajoutent l'ouverture répétée des barrières entre le sang et le système nerveux central par ultrasons sous anesthésie, des électromyographies et, pour certaines, une biopsie. Les modèles murins portent une sclérose latérale amyotrophique qui entraîne une paralysie progressive. Le porteur espère ralentir la maladie en faisant pénétrer des cellules immunitaires dans le système nerveux, un bénéfice pour les patients formulé au conditionnel.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique est une maladie neurodégénérative grave qui touche 7000 adultes en France, caractérisée par une atteinte des motoneurones au niveau du cortex et de la moelle épinière et résultant par la paralysie et le décès des patients 2 à 5 ans après le diagnostic. Le seul traitement utilisé en clinique, le Riluzole, ne permet de prolonger la survie que de 2 mois en moyenne. Les barrières entre le sang et le cerveau, hémato encéphalique et entre le sang et la moelle épinière, hémato médullaire sont des structures limitant le passage des molécules du sang vers le système nerveux central et représentent donc un challenge dans le traitement des maladies neurologiques et particulièrement de la sclérose latérale amyotrophique, qui ne trouve à ce jour pas de traitement satisfaisant. Il est aujourd’hui possible d’ouvrir cette barrière de manière transitoire et sans danger. Il a été montré que certaines cellules immunitaires dans des modèles murins de sclérose latérale amyotrophique permettaient de ralentir la progression de la maladie. L’objectif de notre étude sera de réaliser une approche combinée, avec une stimulation de ces cellules immunitaires associée à une ouverture transitoire des barrières hémato-médullaire et encéphalique, permettant d’augmenter leur infiltration dans le système nerveux central pour ralentir d’autant plus la progression de la maladie.
Bénéfices attendus
L’objectif de cette étude est de chercher à ralentir la progression de la maladie, en induisant une immunomodulation locale par ouverture des barrières hémato-médullaire et encéphalique, et stimulation de certaines cellules immunitaires. A plus long terme, en cas d’efficacité, un passage en essai clinique chez l’homme est envisagé. Des méthodes existent déjà chez l’homme pour ouvrir la barrière hémato encéphalique et un dispositif d’ouverture adapté aux patients atteint de sclérose latérale amyotrophique pourrait voir le jour si l’étude préclinique s’avère positive.
Procédures
Les modèles murins de sclérose latérale amyotrophique et les souris non génétiquement modifiées commerciales seront soumis à plusieurs injections d’un traitement immunomodulateur (animal vigil, 23 injections sur 10 semaines, 1 minute), des prélèvements sanguins (animal vigil, 10 maximum sur 10 semaines, 1 minute), des mesures de force musculaire et ou d’endurance (animal vigil, 17 fois sur 17 semaines, 5 minutes), contrôle du poids (animal vigil, 1 fois par semaine pendant 17 semaines, 2 minutes). Une biopsie sera réalisée pour unne vérification du génotype des souris provenant de fournisseurs extérieurs (animal anesthésié/analgésie lors de la première anesthésie pour ultrasons, 1 seule fois, 30 secondes) Ouverture des barrières hémato-médullaire ou encéphalique (animal sous anesthésie générale et analgésie, pendant 1h, 1 fois toutes les 2 semaines pendant 7 semaines, 5 minutes pour la procédure d’ouverture). Mesures électromyographiques pour tester la fonctionnalité des neurones moteurs au stade symptomatique de la maladie sous anesthésie générale, avec une analgésie (procédure durant 8minutes).
Impact sur les animaux
Les souris seront soumises à plusieurs injections qui pourront engendrer une douleur légère, de courte durée. Dans de rares cas, les injections répétées pourront, par exemple, engendrer une péritonite ou une inflammation au niveau oculaire. Les tests de mesure de force pourront engendrer un léger stress. Les prélèvements sanguins pourront créer un hématome. Le phénotype des animaux pourra entrainer une faiblesse musculaire conduisant à une paralysie. L’exposition aux ultrasons requiert un rasage et pourra engendrer un léger stress aux animaux. Cependant, toute la procédure, rasage et exposition aux ultrasons, se fait sous anesthésie générale. L’anesthésie pourra engendrer une hypothermie et un risque de détresse cardio-respiratoire. Le phénotype des modèles murin de sclérose latérale amyotrophique (SLA) se traduit par une perte de poids, une perte de force musculaire et une paralysie progressive, au cours de la maladie. Les sites d’injection et de prélèvement peuvent s’infecter. La manipulation des animaux pourra induire un stress. Les biopsies réalisées chez les souris provenant de fournisseurs extérieurs (sous anesthésie générale, lors de la première anesthésie pour ultrasons) pourront induire une douleur légère et de courte durée.
Devenir
A la fin de chaque procédure, tous les animaux sont euthanasiés pour permettre le prélèvement des différents tissus d’intérêt qui sont affectés par la maladie, notamment le tissus nerveux, les nerfs, les muscles et les cellules sanguines, pour des analyses histologiques ou transcriptomiques.
Remplacement
Ces modèles animaux sont actuellement les seuls qui permettent de reproduire la paralysie progressive chez l’adulte dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique et donc de modéliser la physiopathologie humaine. Ils sont aussi le seul modèle permettant d’étudier un effet sur la progression de la maladie, raisons pour lesquelles notre projet nécessite l’utilisation de modèle de souris à progression rapide et lente. Divers travaux ont déjà mis en œuvre des expériences utilisant des cultures cellulaires pour montrer l’intérêt des molécules que nous souhaitons tester. Dans le cadre de ce projet combinant l’administration d’un traitement anti-inflammatoire et l’ouverture transitoire des barrières hémato-médullaire et encéphalique, il n’est pas possible d’évaluer leurs effets sur la progression de la maladie et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central avec de telles cultures cellulaires. L’intérêt du projet est de mesurer un effet de l’entrée de ces cellules protectrices dans le système nerveux central, par rapport à l’effet de la périphérie, afin de pouvoir augmenter l’effet bénéfique. Nous avons donc besoin d’un modèle ayant un système nerveux central, un système vasculaire et un système nerveux périphérique, donc, un système animal. Nous utilisons la souris car, c’est dans cette espèce que le modèle de SLA est le plus représentatif de la progression de la maladie qui se développe chez les patients atteints de SLA.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 416 souris dans ce projet, la taille des effectifs a été établie de façon à obtenir un résultat statistiquement significatif et d’obtenir une conclusion scientifique à l’ensemble de nos travaux. Le nombre de souris par groupe sera déterminé par un calcul de puissance utilisant les mêmes aspects méthodologiques nous ayant permis d’obtenir des résultats significatifs pour nos travaux précédents.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Acclimatation minimale de 7 jours pour les animaux provenant des fournisseurs extérieurs. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères du même sexe (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 l’état des animaux est vérifié quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Des petites maisons en carton et des carrés de coton seront intégrés dans les cages pour permettre de faire des nids. Si la maladie des souris n’est pas synchrone d’une souris à l’autre, les souris ayant du mal à se déplacer (pour cause de paralysie engendrée par la maladie) seront séparées pour éviter que les souris plus vives ne les piétinent. Elles seront alors placées en hébergement individuel ou avec les autres souris paralysées (2 à 5 souris par cage sauf cas exceptionnel et peu probable où il n’y aurait qu’une souris dans cet état). Un mélange de poudre de nourriture et d'eau (bouillie) sera proposé dans la cage aux souris ayant des difficultés à se déplacer afin d'éviter une déshydratation et une dénutrition. Une attention particulière sera portée aux yeux des souris qui seront fréquemment nettoyés (à l’eau stérile) en cas de suintement, pour éviter toute infection. De la solution antiseptique sera utilisée si les yeux paraissent trop souillés comme désinfectant. Proche du stade terminal, les souris seront surveillées 1 à 2 fois par jour, tous les jours de la semaine (week-ends inclus). Toutes les précautions seront prises afin de n’imposer aucune souffrance ou une contrainte minimale aux souris utilisées et nous avons, pour chaque procédure, défini un point limite.
Choix des espèces
Il existe différents modèles animaux utiles pour étudier la sclérose latérale amyotrophique (SLA), souris, rats, poissons, mouches, vers. Cependant, nos questions concernent les interactions entre différents types cellulaires et la communication entre des cellules immunitaires infiltrant depuis la périphérie, dans un système nerveux central mammifère. Par conséquent, poissons, mouches, vers ne sont pas de bons modèles pour répondre à nos questions. Nous utilisons aussi des cultures cellulaires mais, celles-ci ne peuvent pas permettre d’évaluer un effet sur la progression de la maladie dans un modèle intégré et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central. Nous avons donc besoin d’un modèle ayant un système nerveux central, un système vasculaire et un système nerveux périphérique, donc, un système animal. Nous avons une grande expérience des souris et le modèle est mieux établi chez la souris que chez le rat, c’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser les souris comme modèle pour ce projet. C’est dans l’espèce souris que le modèle de SLA est le plus représentatif de la progression de la maladie qui se développe chez les patients atteints de SLA. Les souris SLA seront utilisées à l’âge adulte entre 7 semaines et 24 semaines pour les modèles à progression rapide et entre 7 semaines et 52 semaines pour le modèle à progression lente. L’utilisation de modèles murins dans ce projet va donc permettre d’évaluer l’effet du traitement sur la progression de la maladie, et évaluer la possibilité d’un essai thérapeutique chez l’homme.