Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
- 340 projets autorisés en juin 2026 (01/07/2026)
Formation des nouveaux utilisateurs aux techniques de contention et d’expérimentation sur les animaux de la plateforme
- Formation professionnelle
Cochons d'Inde : 3
Lapins : 4
Autres oiseaux : 15
Objectifs
L'objectif principal est de familiariser les nouveaux utilisateurs intervenant dans les projets en cours de validité sur la plateforme aux techniques de contention, d'injections et prélèvements et de développer une approche de respect et bienveillance vis à vis des animaux utilisés.
Bénéfices attendus
Permettre aux expérimentateurs de prendre confiance dans leurs actes de contention et d'expérimentation. Limiter le stress pour l'animal et l'expérimentateur. Limiter pour le manipulateur les risques de piqûres ou de morsures lors des actes expérimentaux. Ces formations permettront également aux personnes déjà expérimentées mais travaillant occasionnellement avec des animaux de se refamilliariser avec certaines techniques.
Procédures
Différents animaux seront soumis à des contentions, injections et prélévements en maintenant de bonnes conditions de bien être. Pour chaque espèce animale deux sessions seront organisées chaque année. Chaque session de formation aura une durée d'une heure 30 minutes en moyenne. Pendant ces formations les animaux qui subiront des injections ou prélèvements seront anesthésiés par voie gazeuse.
Impact sur les animaux
Une augmentation du stress des animaux est prévisible du fait que ces derniers vont être confrontés à des manipulateurs peu expérimentés. La douleur est comparable à celle d'une piqure d'aiguille pour les training administration ou prélèvement.
Devenir
Au terme des formations, les animaux seront replacés auprès d'associations ou familles d'accueil.
Remplacement
Nous allons acquérir des animaux factices d’entrainement pour une première approche des gestes de prélèvements et administration, cette phase sera mise en application sur les animaux vigiles. L'utilisation d'animaux sera réduite au maximum mais reste nécessaire pour que les nouveaux utilisateurs puissent maitriser les contentions.
Réduction
Aucun animal ne sera commandé pour ces formations. Les animaux utilisés seront choisis parmi les témoins des études réalisées.
Raffinement
Les gestes douloureux tels que les injections intradermiques sur les souris et les injections à la jugulaire sur les canaris seront effectués sous anesthésie. Un maintien des animaux sur tapis chauffant au réveil et une surveillance de la bonne récupération au retour en cage sera mise en place.
Choix des espèces
Les espèces choisies correspondent à celles utilisées dans nos DAP en cours de validité. Les animaux sont utilisés à l'age adulte, c'est leur stade de développement dans les études en cours.
Implantation et validation d’un dispositif médical rechargeable par ultrasons chez le rongeur dans un modèle de stress social.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Objectifs
L’utilisation de sondes implantables chez l’animal permet de mesurer les variations physiologiques chez l’animal vigile, offrant ainsi un suivi précis et non invasif de la dynamique cardiovasculaire et de ses fluctuations. Toutefois, ce type de dispositif est limité par la durée de vie des batteries, qui ne dépasse généralement pas quatre semaines. Or, dans le cadre de recherches nécessitant un suivi longitudinal des variables cardiovasculaires pour évaluer les modifications physiopathologiques à long terme, cette contrainte constitue un frein majeur car les dispositifs disponibles reposant sur des batteries à usage unique. Le développement d’un dispositif rechargeable sans fil représenterait donc un véritable atout. L’exploitation d’un phénomène physique tel que l’émission d’ultrasons pourrait offrir une solution innovante et durable pour recharger en toute innocuité des implants médicaux. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la faisabilité de l’implantation et de la recharge d’un tel dispositif chez le rongeur, ainsi que ses effets physiologiques et comportementaux, afin d’en caractériser et valider l’utilisation pour un suivi cardiovasculaire de longue durée. Un objectif secondaire consistera à étudier la réactivité et la résilience des rongeurs face aux stress sociaux, tout en explorant les corrélats neuronaux dans la régulation du système nerveux autonome à travers la réactivité des paramètres cardiovasculaires.
Bénéfices attendus
Le projet visant à utiliser des sondes de télémétrie rechargeables par ultrasons chez le rongeur présente de nombreux bénéfices importants potentiels pour la recherche biomédicale et les applications cliniques futures. 1. Amélioration de la durée de suivi Les dispositifs actuels de télémétrie sont limités par la durée de vie des batteries, généralement autour de quatre semaines. La recharge sans fil par ultrasons permet une surveillance continue sur une période prolongée, dépassant les limitations actuelles. Cela est particulièrement avantageux pour les études longitudinales nécessitant un suivi à long terme des variables cardiovasculaires. 2. Collecte de données de haute qualité (raffinement) En permettant un suivi continu et ininterrompu, ces sondes offrent une collecte de données plus complète et précise que les dispositifs externes. Les mesures en temps réel de la pression artérielle, de l'électrocardiogramme, de l'activité et de la température fourniront des informations détaillées sur la dynamique cardiovasculaire et les réponses physiologiques des animaux aux divers stimuli ou traitements. 3. Applications cliniques potentielles Les technologies développées et testées dans ce projet pourraient être transposées à des applications cliniques chez l'humain. Les dispositifs médicaux de types implants rechargeables par ultrasons pourraient révolutionner le suivi des patients sur le long terme et augmenter les capacités de mesures. 4. Avancées en recherche biomédicale La possibilité de suivre, sur le long terme et avec une grande précision, les changements physiopathologiques ouvriront de nouvelles perspectives pour la recherche biomédicale. Les chercheurs pourront ainsi approfondir la compréhension des mécanismes sous-jacents liant le stress aux maladies cardiovasculaires, notamment en explorant leurs interactions et comorbidités. 5. Efficacité et durabilité accrues Les dispositifs rechargeables par ultrasons représentent une avancée écologique en réduisant les déchets électroniques liés aux batteries jetables. De plus, l'efficacité de la recherche sera améliorée, avec moins de temps et de ressources nécessaires pour la maintenance des équipements.
Procédures
Chirurgie d’implantation d’une sonde télémétrique : 1 acte par animal, réalisé sous anesthésie gazeuse ; protocole opératoire standard avec incision minimale, implantation, fermeture en deux plans et surveillance post-opératoire. Séances de recharge du dispositif par ultrasons sous anesthésie gazeuse : environ 40 sur 80 semaines ; durée 10 à 20 minutes par session ; fréquence maximale attendue : une recharge toutes les deux semaines. Évaluations échographiques: environ 18 examens sur la période ; durée inférieure à 45 minutes par examen ; installation sur platine chauffante avec protection oculaire et gel ultrasonore, surveillance jusqu’au réveil complet. Jalons d’évaluations comportementales (statut social, réflexe de sursaut, anxiété) : environ 18 jalons sur la période ; paramètres et durées par test — Tube test : hebdomadaire à partir de la troisième semaine post-opératoire ; environ 77 sessions sur 80 semaines ; durée moyenne 30 secondes par essai (maximum 2 minutes), plusieurs essais par paire, ordre randomisé. Startle (réflexe de sursaut) : expositions sonores intense et brèves; enregistrement immédiat. Boîte claire/obscure: session de quelques minutes par jalon ; mesure du temps en zone claire et sombre et du nombre de transitions. Épreuves pharmacologiques de réactivité du système nerveux autonome : environ 12 sessions distinctes sur 80 semaines (environ une fois par trimestre pour deux composés) ; monitoring continu pendant 15 à 30 minutes après administration, puis retour en cage après réveil complet. Suivi longitudinal télémétrique : acquisitions de routine continues selon le calendrier expérimental ; collecte non invasive des paramètres (pression artérielle, ECG et variabilité, température, activité locomotrice).
Impact sur les animaux
1. Les chirurgies d’implantation des sondes télémétriques qui se feront sous anesthésie générale peuvent entraîner des douleurs post-opératoires légères à modérées, avec un impact limité dans le temps (quelques jours) sur le bien-être des animaux. 2. Anesthésie gazeuse : La manipulation des animaux et l’induction de l’anesthésie peuvent engendrer un stress léger. 3. Injection : Une douleur légère peut être ressentie au niveau du site d’injection.4. Tests comportementaux : Les tests comportementaux utilisés sont des tests classiques d’évaluation cognitive, sociale ou d’exploration, bien caractérisés dans la littérature. Bien que ces tests puissent générer un certain stress de manipulation, il est bien établi qu’ils n’induisent pas d’effets physiologiques indésirables immédiats ou à long terme. 5. Impact des sondes implantées Les sondes implantées peuvent provoquer une réaction immunitaire ou une irritation des tissus environnants, entraînant une inflammation chronique ou d'autres complications locales. Ces réactions peuvent affecter le bien-être des animaux et potentiellement altérer les données collectées.
Devenir
Les animaux ayant subi la chirurgie d’implantation d’un dispositif nécessitent une récupération post-mortem pour évaluer son impact sur les tissus environnants ; réalisation d’analyses histologiques et immunohistochimiques (examen des tissus cardiaques, vasculaires et cérébraux) ; impossibilité de réutilisation dans un autre protocole en raison des interventions subies.
Remplacement
Le remplacement des modèles animaux est un objectif central en recherche biomédicale. Toutefois, dans cette étude, l’utilisation de souris vivantes est indispensable, car aucun modèle in vitro ou in silico ne permet de reproduire avec précision les interactions complexes entre le système nerveux autonome, le système cardiovasculaire et la réponse physiologique au dispositif implanté. Cependant, plusieurs alternatives ont été envisagées pour limiter l’utilisation des animaux : modélisation informatique et simulations physiologiques — avant les expérimentations in vivo, des simulations numériques sont utilisées pour optimiser les paramètres d’implantation et de recharge des sondes ; tests préliminaires sur tissus ex vivo — certaines validations techniques sont réalisées sur tissus cardiaques isolés avant l’expérimentation animale ; exploitation de données issues d’études précédentes — une revue approfondie de la littérature scientifique permet d’éviter toute duplication d’expérience déjà réalisée. Malgré ces approches, seul un modèle animal vivant permet d’évaluer de manière intégrée la dynamique cardiovasculaire et l’impact du dispositif sur le long terme, justifiant ainsi l’utilisation de souris dans ce projet.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse scientifique des résultats, plusieurs stratégies ont été mises en place : optimisation du nombre d’animaux — une analyse de puissance statistique a été réalisée pour déterminer le nombre minimal nécessaire, évitant ainsi toute utilisation excessive ; approche longitudinale — chaque souris servira à plusieurs analyses physiologiques et comportementales au cours du protocole, réduisant le besoin de multiplier les groupes expérimentaux ; phase d’optimisation préalable — des tests préliminaires seront effectués sur un nombre restreint d’animaux afin d’optimiser les procédures avant leur mise en œuvre à plus grande échelle ; exploration de plusieurs paramètres chez un même individu — l’utilisation de sondes télémétriques multi-paramétriques permet d’obtenir plusieurs types de mesures (ECG, pression artérielle, température, activité) à partir du même animal. Grâce à ces méthodes, cette étude respecte le principe de réduction, garantissant une utilisation responsable des animaux tout en assurant des résultats fiables et exploitables.
Raffinement
Le projet intègre des mesures strictes pour minimiser la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout en garantissant des résultats expérimentaux fiables : amélioration du bien-être animal — hébergement en groupe pour éviter l’isolement sauf nécessité médicale ; enrichissement du milieu avec matériaux de nidification, tunnels et abris pour favoriser les comportements naturels ; période d’habituation de 7 jours avant toute intervention pour réduire le stress lié aux manipulations ; optimisation des procédures chirurgicales et post-opératoires — chirurgie réalisée par des expérimentateurs formés afin de minimiser la durée d’intervention et le risque de complications ; utilisation d’une anesthésie générale gazeuse, plus douce et offrant une récupération rapide ; administration d’analgésiques et d’anti-inflammatoires avant, pendant et après la chirurgie pour limiter la douleur ; surveillance post-opératoire rapprochée (48 heures) avec critères stricts pour évaluer la récupération des animaux ; réduction du stress lié aux manipulations — entraînement progressif aux manipulations expérimentales pour limiter les réactions de peur ; utilisation de techniques de contention douce réduisant l’impact des interventions répétées ; recharge des sondes sous anesthésie gazeuse légère, évitant tout inconfort prolongé ; optimisation des tests comportementaux et physiologiques — tests éthologiques réalisés dans un environnement familier pour limiter le stress expérimental ; utilisation de mesures télémétriques pour un suivi en continu, évitant des manipulations invasives répétées ; critères d’arrêt éthique stricts pour interrompre toute procédure en cas de détresse excessive. Ces stratégies assurent une approche éthique et responsable, garantissant le bien-être des animaux tout en maintenant la qualité scientifique des données collectées.
Choix des espèces
L’espèce (souris) a été sélectionnée pour cette étude en raison de sa pertinence scientifique et expérimentale. Les souris sont couramment utilisées en recherche biomédicale en raison de leur homologie génétique élevée avec l’humain, de leur taille réduite facilitant la gestion expérimentale, et de leur cycle de reproduction court, permettant des études longitudinales efficaces. De plus, l’existence de modèles génétiquement modifiés et d’outils avancés, tels que la télémétrie, en fait une espèce idéale pour le suivi des variables cardiovasculaires en conditions chroniques. Leur système cardiovasculaire et nerveux autonome présente des similitudes avec celui des humains, ce qui permet d’étudier avec précision l’impact de la télémétrie rechargeable par ultrasons sur les paramètres physiologiques. Les animaux utilisés dans cette étude seront des souris jeunes adultes âgées de 7 semaines ou plus au moment du début des expérimentations. Ce choix est justifié par plusieurs facteurs scientifiques et expérimentaux : 1. Maturité physiologique : À cet âge, le système cardiovasculaire, nerveux et immunitaire est pleinement développé, garantissant une réponse physiologique stable et représentative des mécanismes étudiés. 2. Tolérance aux interventions : Les souris jeunes adultes présentent une meilleure récupération post-chirurgicale et une plus grande résistance au stress expérimental par rapport aux individus plus âgés ou immatures. 3. Comparabilité avec les études existantes : L’âge choisi correspond aux standards des études précliniques utilisant des modèles murins pour l’évaluation des dispositifs médicaux et des réponses cardiovasculaires. 4. Réduction des biais développementaux : L’utilisation de souris à un stade adulte permet de limiter les variations liées à la croissance et d’assurer des résultats plus homogènes. Ainsi, cet âge permet d’optimiser la qualité des données recueillies tout en garantissant le bien-être des animaux conformément aux principes éthiques en vigueur.
Etude chez la souris du rôle d’anticorps associés à une maladie auto-immune dans le développement de fibrose pulmonaire, un durcissement anormal du tissu altérant la fonction respiratoire.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Objectifs
Chez certaines personnes ayant des prédispositions génétiques et sous l’influence de facteurs environnementaux (exposition à la fumée de tabac), le système immunitaire produit des anticorps anormaux qui vont attaquer leur propre organisme, et provoquer une maladie auto-immune. On parle alors d’auto-anticorps. C’est le cas de la polyarthrite rhumatoïde, une maladie auto-immune se traduisant par une inflammation articulaire au premier plan. Le projet vise à déterminer si ces auto-anticorps favorisent la formation de cicatrices dans les poumons (fibrose). La fibrose rend les poumons moins souples, gêne la respiration et peut conduire à une insuffisance respiratoire possiblement mortelle. Les traitements disponibles aujourd’hui peuvent ralentir l’évolution de la maladie mais ne la guérissent pas. Pour répondre à cette question, nous utiliserons un modèle chez la souris qui reproduit la fibrose pulmonaire et nous étudierons si des auto-anticorps isolés à partir de patients atteints de cette maladie auto-immune aggravent cette fibrose. Les résultats pourraient améliorer la compréhension de la fibrose associée aux maladies auto-immunes et ouvrir des pistes pour de futurs traitements.
Bénéfices attendus
Les mécanismes à l’origine de la fibrose pulmonaire au cours de maladies auto-immunes demeurent encore mal compris à l’heure actuelle. Nous pensons que certains auto- anticorps favorisent la fibrose pulmonaire dans une maladie auto-immune appelée polyarthrite rhumatoïde. Comprendre leur rôle pourrait ouvrir la voie à des prises en charge plus ciblées. La prise en charge des patients présentant cette atteinte potentiellement mortelle constitue un enjeu majeur compte-tenu de sa sévérité.
Procédures
Entre 5 et 10 jours de vie, un prélèvement de tissu sera effectué sur animaux vigiles de certaines lignées génétiquement modifiées, afin de réaliser le génotypage (APAFIS #51323). A J0 de la procédure aura lieu l’induction de la fibrose (ou contrôle) sous anesthésie générale, par injection unique intratrachéale d’un produit déclenchant une fibrose pulmonaire ou d’une solution saline (contrôle). L’injection se fait au niveau de la face antérieure de la trachée après une mini- incision cutanée puis suture. La durée prévisible de cette procédure de l’incision à la suture est de 5–7 min. Une analgésie pré- et post-opératoire sera effectuée. De J-1 à J10 seront administrés les auto-anticorps, sur des animaux sédatés par un gaz anesthésiant par voie endotrachéale toutes les 48 h (7–8 séances sur 11 jours). Cette procédure ne nécessite pas de dissection et consiste en l'injection du produit après introduction d'un cathéter, par la bouche, dans la trachée de l'animal. Ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse. A J7, un prélèvement sanguin unique sera réalisé au niveau de la joue sur des sur animaux non sédatés. La durée de cette procédure est de 25 secondes. A J7, J10 et J13, environ la moitié des animaux recevront une injection intra-péritonéale (réalisée dans la cavité abdominale au niveau du quadrant inférieur droit ou gauche) d’une substance activant ou inhibant certaines cellules immunitaires. Ces injections dureront moins de 10 secondes. L’étude prendra fin à J7 ou à J14 : les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale et les tissus seront recueillis.
Impact sur les animaux
Les nuisances liées au génotypage sont décrites dans le projet APAFIS # 51323. Au cours de la procédure, la manipulation répétée des souris pour les différentes administrations de substances peut être source de stress. Les nuisances attendues lors des différentes administrations de substances dépendront du type et de la voie d’administration employés. Les injections intra-péritonéales peuvent provoquer une douleur transitoire ou une petite irritation au point de ponction. L’injection de substances dans la trachée par voie chirurgicale comporte un risque de douleur et d'irritation au niveau de la cicatrice durant 48 heures suivant l’incision et constitue un point de surveillance en post-opératoire. Les injections dans la trachée par voie chirurgicale ou par voie buccale peuvent induire une baisse transitoire de l’oxygénation et nécessite une surveillance du rythme respiratoire et de la couleur des muqueuses. L'induction de la fibrose pulmonaire chez les souris peut déclencher des difficultés respiratoires et une possible altération de l'état général avec perte de poids. Il existe un risque de mortalité liée au développement de la fibrose, à partir du 7ème jour, et jusqu'au 14ème jour après l’induction. La mortalité ne survient en règle générale pas au décours immédiat de l'injection ni entre J0 et J7 après celle-ci, ce qui suggère qu'elle est la conséquence du développement de la fibrose et non du geste en lui-même. Cette mortalité est en général inférieure à 20% des effectifs.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à J7 ou à J14 de l’injection de la substance induisant la fibrose sous anesthésie générale, selon une méthode réglementaire. Les prélèvements pulmonaires et sanguins seront réalisés pour quantifier la fibrose et analyser les cellules immunitaires.
Remplacement
Avant toute expérimentation animale, nous utilisons des méthodes alternatives : cultures de cellules pulmonaires humaines et modèles 3D de sphéroïdes (structures en forme de sphère constituées de cellules pulmonaires humaines cultivées en trois dimensions). Ces approches permettent de tester nos hypothèses et d’optimiser en amont le protocole expérimental appliqué aux souris, limitant ainsi le recours aux animaux. Toutefois, elles ne reproduisent pas : (1) la complexité du développement de la fibrose dans un organe entier, (2) l’intégration du système immunitaire dans sa globalité, (3) le recrutement progressif et la migration de cellules vers le poumon via la circulation sanguine. À ce jour, il n’existe pas d’alternative par expérimentation en laboratoire ou par modélisation virtuelle capable de modéliser fidèlement ces aspects ; l’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
D’une part, nous utiliserons l'effectif minimal qui permet de tester nos hypothèses en s’affranchissant de résultats biaisés par le hasard ou un échantillon de taille insuffisante. De plus, des stratégies d’optimisation de l’utilisation de chaque animal seront appliquées afin de respecter le principe de réduction : collecter le maximum d’organes de toutes les souris expérimentales, partage des tissus/organes au sein de notre unité de recherche, tri et utilisation des cellules et tissus d’intérêt maintenus viables en dehors de l’organisme.
Raffinement
Nous appliquons le raffinement afin de limiter au maximum les contraintes et les possibles douleurs générées. Les méthodes de raffinement liées à la procédure de génotypage sont prises en charge dans le projet APAFIS # 51323. Toutes les procédures sont réalisées par du personnel qualifié et expérimenté. Les souris sont maintenues en groupe pour préserver les interactions sociales ; aucun animal ne sera isolé. Les instillations intratrachéales de la molécule induisant la fibrose ou de solution saline sont effectuées sous anesthésie générale, avec antalgie pré- et post-opératoire. Un enrichissement est fourni (coton de nidification, petit tunnel) ainsi qu’une alimentation gélifiée facile à ingérer en cas de difficulté de prise alimentaire ; l’eau et la nourriture sont disponibles à volonté. En plus de la surveillance quotidienne par le personnel animalier, une surveillance clinique est assurée par l’expérimentateur après le réveil puis au moins trois fois par semaine jusqu’à l’euthanasie selon une grille de points limites évaluant l’apparence, le comportement, la perte de poids et l’état de la suture. La fréquence de suivi sera augmentée si nécessaire. Tout animal atteignant un point limite sera euthanasié sans délai.
Choix des espèces
D’une part, les modèles de fibrose pulmonaire chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose humaine. D’autre part, l’étude du système immunitaire murin a conduit à de nombreuses découvertes dans le domaine des traitements modulant le système immunitaire et a permis de tester la sécurité et l’efficacité des thérapies ciblant les processus immunitaires avant les essais cliniques humains. Les souris offrent aussi la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. Ainsi la souris est un animal incontournable pour répondre à des enjeux de santé humaine. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 24 semaines. La fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte.
Étude des fonctions des neutrophiles chez la souris au cours du sepsis
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Le sepsis est une pathologie grave caractérisée par une réponse inflammatoire généralisée consécutive à une infection non contrôlée, responsable de plus de 11 millions de décès par an dans le monde. Malgré la mise en œuvre de recommandations internationales, les progrès médicaux et les milliards investis chaque année, le traitement du sepsis reste essentiellement symptomatique, en raison d’une compréhension encore incomplète des mécanismes impliqués. Les neutrophiles, acteurs centraux du système immunitaire, constituent la première ligne de défense contre les infections. Ils ont la capacité de se déplacer rapidement vers les sites infectieux, d’ingérer les agents pathogènes et de libérer des substances toxiques pour les détruire. Plus récemment, il a été montré que les neutrophiles peuvent également produire des pièges extracellulaires constitués de leur propre ADN associé à des composés microbicides, capables de capturer et de tuer les pathogènes. Ce mécanisme est essentiel pour contrôler la propagation des infections. Lors d’un sepsis, les fonctions des neutrophiles sont profondément perturbées, ce qui contribue à l’aggravation de l’état clinique. Ils ne se développent pas correctement, se déplacent moins efficacement et produisent en excès des substances toxiques et des pièges extracellulaires. Ces mécanismes, normalement protecteurs, deviennent alors délétères : ils aggravent les lésions des organes et augmentent le risque de mortalité. La complexité du sepsis, impliquant des interactions entre cellules immunitaires, vaisseaux sanguins, coagulation et organes, ne peut être reproduite fidèlement in vitro. Les modèles animaux, notamment murins, permettent de reproduire les principales caractéristiques du sepsis humain et restent nécessaires pour évaluer l’effet de candidats traitements dans un organisme vivant. Notre laboratoire a démontré le bénéfice de certains candidats thérapeutiques sur la survie et l’état clinique d’animaux septiques, souvent associé à une modulation de l’activité des neutrophiles. Nous cherchons désormais à mieux comprendre les mécanismes responsables de la dérégulation des neutrophiles au cours du sepsis et l’impact de différents candidats traitements.
Bénéfices attendus
La dysfonction des neutrophiles au cours du sepsis est décrite comme un phénomène aggravant les symptômes et contribuant à la sévérité de la maladie chez les patients septiques. Ce projet a pour objectif d’évaluer l’effet de différents candidats traitements sur différentes fonctions des neutrophiles dans le contexte du sepsis, afin d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques susceptibles d’améliorer la prise en charge de cette pathologie.
Procédures
Une partie des animaux inclus dans cette étude pourra subir une ou plusieurs injections de molécules thérapeutiques avant la mise à mort. Les nuisances associées à ces procédures sont considérées comme légères, car elles n’entraînent que le stress lié à la manipulation des animaux et une douleur limitée à celle induite par l’introduction d’une aiguille, sans douleur persistante. Certains de ces animaux pourront également faire l’objet de prélèvements sanguins, notamment par voie rétro-orbitale. Dans ce cas, une anesthésie locale sera systématiquement mise en place, en complément de l’anesthésie générale, afin d’éviter toute douleur inutile lors du prélèvement. Par ailleurs, certains animaux recevront une injection permettant de mimer une infection bactérienne, induisant des symptômes proches de ceux observés lors du sepsis humain, sur une durée maximale de 48 heures avant l’euthanasie. Ces animaux recevront un analgésique systémique permettant d’éviter toute souffrance inutile. Au cours de cette études les animaux pourront recevoir jusqu’à 2 injections (l’injection d’une solution se fait en moins de 5 min) et pourront subir jusqu’à 3 prélèvements sanguins dont un terminal juste avant l’euthanasie (le temps de manipulation des animaux pour ces prélèvements et également estimé à 5 min). Ces prélèvements seront espacés d’au moins 6 heures.
Impact sur les animaux
Une partie importante du projet sera réalisée sur des animaux sains, afin d’obtenir des neutrophiles matures et pleinement fonctionnels. Ces animaux ne seront soumis qu’aux manipulations nécessaires à l’euthanasie et, éventuellement, à une injection sous-cutanée réalisée environ deux heures avant celle-ci, dans le but d’augmenter la concentration de neutrophiles circulants. Ces interventions sont considérées comme faiblement invasives et génèrent un stress limité et transitoire. L’autre partie du projet sera effectuée sur des animaux traités par une injection intrapéritonéale (i.p.) d’une molécule permettant de mimer une infection bactérienne, administrée 24 heures avant les prélèvements, afin de reproduire un état physiopathologique proche du choc septique humain. Les animaux développent certains des signes cliniques se rapprochant du sepsis humain : modification du comportement (isolement), altération de l’état général (faiblesses locomotrices), perte de poids et hypothermie. Dans l’ensemble des protocoles, les manipulations nécessaires (capture, contention, injection de molécules, prélèvements sanguins, anesthésie à l’isoflurane) sont susceptibles d’engendrer un stress temporaire pour l’animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure
Remplacement
La dysfonction des neutrophiles au cours du sepsis résulte d’une dérégulation systémique du système immunitaire. Par exemple, la molécule, que nous utilisons pour induire un choc endotoxinique chez les animaux, provoque in vivo une augmentation significative de la production de pièges extracellulaires, alors que cette même molécule n’en induit aucun mesurable in vitro. Ces dysfonctions résultent de mécanismes complexes, dépendant de l’activation simultanée de multiples populations cellulaires immunitaires et non immunitaires, et demeure difficile à reproduire fidèlement in vitro. Le remplacement des neutrophiles primaires par des lignées cellulaires n’est pas envisageable dans ce contexte. Bien que certaines lignées myéloïdes différenciées présentent des similarités avec les neutrophiles, elles demeurent imparfaites, ne reproduisant pas de manière fiable le comportement de neutrophiles primaires dans l’organisme. L’utilisation de neutrophiles primaires isolés à partir d’animaux reste donc nécessaire pour évaluer l’effet des traitements dans un contexte physiopathologique pertinent.
Réduction
Pour les études in vitro, la collecte d’un nombre suffisant de neutrophiles nécessite l’utilisation de plusieurs animaux, car la proportion de neutrophiles circulants chez la souris est naturellement faible, ce qui limite la quantité de cellules obtenues pour les différentes conditions expérimentales. Afin de pallier cette contrainte, nous avons récemment mis en place, sur la base de données issues de la littérature, un prétraitement des animaux par une molécule mobilisant les neutrophiles de la moelle osseuse vers le sang périphérique en quelques heures. Ce prétraitement, consistant en une unique injection par voie sous-cutanée, permet d’augmenter significativement le nombre de neutrophiles récupérés et ainsi de réduire de manière importante le nombre d’animaux nécessaires par expérience. Pour les études in vivo, le nombre d’animaux utilisés a été défini à partir des résultats préliminaires déjà obtenus au sein du laboratoire, où la dérégulation des neutrophiles est de plus en plus étudiée. Cette approche permettra d’éviter les répétitions inutiles et de limiter le nombre d’animaux aux effectifs strictement nécessaires à la validation statistique des résultats . Parallèlement, les organes et tissus prélevés sur les animaux sains ou septiques seront mutualisés et utilisés pour d’autres projets en cours au sein du laboratoire, afin d’optimiser l’utilisation de chaque individu et éviter toute expérimentation redondante.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au bien-être animal à travers un suivi régulier des animaux et ce afin de déceler tout excès de douleur, ce qui introduirait un biais dans nos recherches. Plus particulièrement chez les animaux septiques, le bien-être sera mesuré en évaluant les 5 paramètres standardisés suivants, afin de déterminer un score global sur 20 (chaque paramètre étant noté de 0 à 4) : le suivi de l’état physique, du comportement et des sécrétions seront réalisées par un examen visuel. Cette surveillance commencera dès 6h suivant l’induction du modèle de sepsis et sera renouvelé à 16h puis toutes les 8h. Le suivi du poids de l’animal sera réalisé à l’aide d’une balance et le suivi de la température sera réalisée à l’aide d’un thermomètre rectal pour souris. Les animaux ne devront pas atteindre un score global≥17 pour les paramètres standardisés. Ce score est prédictif d’un risque de décès élevé sous 4 heures et de dysfonctions d’organes généralisées. Ces critères seront résumés sous forme d’un tableau et ont été définis à partir des données de la littérature. Les animaux seront placés dans une armoire ventilée dont la pression et la température sont contrôlables. Les animaux septiques étant hypothermiques, la température de l’armoire sera augmentée de 3 degrés par rapport à la température standard de l’animalerie, afin de facilité la régulation de la température de ces animaux (les animaux contrôles seront hébergés dans les mêmes conditions). Ils auront un accès constant à l’eau, à la nourriture, au matériel pour leur nid et à des activités de jeu. Aucun rongeur ne sera seul, sauf en cas d’agressivité ou de soins particuliers. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anésthésie générale à l’isoflurane pour la voie intracardique et sous anesthésie générale à l’isoflurane avec l’addition 2 minutes avant le prélèvement d’un collyre anésthésique en locale au niveau de l’œil.
Choix des espèces
L’étude du sepsis, à travers l’utilisation de souris comme modèle animal, a fait l’objet de plus de 10 000 publications au cours des 40 dernières années. Utiliser la souris facilitera la mise en perspective de nos résultats. Un large éventail de techniques sont adaptées au modèle souris pour étudier différents paramètres et mécanismes, dont celles décrites dans cette saisine. Les souris auront un poids compris entre 20 et 45g lors de leur utilisation, soit l’âge de leur maturité sexuelle (naissance > 1 mois). Cet âge permet de s’affranchir des problèmes à la fois prépubères et de vieillissement et donc évite d’inclure des paramètres supplémentaires dans la compréhension des mécanismes mis en jeu. Nous avons choisi de travailler avec des souris mâles, afin de nous affranchir du cycle oestrien des femelles, qui peut induire de la variabilité dans nos résultats et modifier notre interprétation.
Evaluation dans un modèle murin de nouvelles molécules pour le traitement de la lèpre
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Objectifs
La lèpre est la deuxième maladie mondiale due à une mycobactérie après la tuberculose. De nombreux pays dans le monde sont encore touchés par la maladie et plus de 172 000 nouveaux cas ont été reporté en 2024. Les séquelles physiques et psychologiques ainsi que la stigmatisation des lépreux restent conséquentes. Le traitement de la lèpre est long (de 12 à 24 mois), contraignant pour les patients (plusieurs antibiotiques à prendre) et l’observance des traitements est difficile à vérifier par le personnel soignant du fait de l’éloignement des centres de soins dans les régions d’endémie (difficultés d’accès aux soins). De plus, la mauvaise observance des traitements a entraîné l’émergence de souches résistantes aux antibiotiques. Il est donc nécessaire de trouver un traitement avec une durée plus courte, ce qui permettrait d’améliorer son adhésion par les patients. Afin de trouver un schéma thérapeutique permettant de réduire la durée de traitement de la lèpre et sa fréquence, il est nécessaire de tester les nouvelles molécules mises sur le marché sur la bactérie responsable de la lèpre (Mycobacterium leprae). M. leprae a la particularité de ne pas être cultivable in vitro mais seulement in vivo. Le modèle utilisé pour les études précliniques avant administration des traitements chez l’homme est le modèle murin. Notre projet a pour objectif d’étudier l’activité de nouvelles molécules ou d’associations de molécules (nouvelles ou existantes), ayant préalablement démontré des activités bactéricides sur d’autres bactéries.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à trouver de nouvelles molécules ou de nouvelles associations de molécules existantes dans le traitement de la lèpre. Ce nouveau traitement permettra une meilleure prise en charge des patients dans les zones d'endémie ainsi qu'une meilleure obervance du traitement par ceux -ci.
Procédures
Pour induire la lèpre, les animaux vigile seront infectés par la bactérie responsable de la maladie (moins d'une minute par animal). Les animaux vigiles seront ensuite traités par voie orale par des antibiotiques entre 1 à 5 fois par semaine (moins d'une minute par animal) (120 traitements au maximum sur la durée de l'expérience). Les animaux seront etuhanasiés en fin de procédure.
Impact sur les animaux
Les manipulations des animaux lors des contentions effectuées pourraient induire un stress de courte durée. Les injections pourraient induire une douleur de courte durée aux animaux. Les traitements effectués par voie orale pourraient induire des microlésions, des irritations ou une fausse route. Pour l’administration des traitements par l'alimentation, une baisse de la consommation alimentaire peut intervenir de manière transitoire en raison du changement d’aliment. Le développement de la maladie n’entraine pas de douleur chez les animaux. En effet, la lèpre est une maladie cutanée et l'injection en sous cutanée dans le coussinet plantaire permet un développement localisé des bactéries sans autres signes cliniques. Dans le cas d’un fort inoculum chez les animaux non traités, un gonflement des pattes arrières peut survenir, indolore pour la souris. Les souris sont gardées minimum 12 mois en stabulation et les signes de vieillissement inhérents à ce statut peuvent apparaître tels que perte de poids ou problèmes neurologiques. Le phénotype dommageable de la lignée immunodéficiente, plus sensible aux infections, peut se traduire par de possibles infections locales suite à des lésions cutanées causées par des bagarres entre congénères ou lors de la stabulation.
Devenir
Afin d'évaluer l'efficacité des molécules dans le traitement de la lèpre, tous les animaux seront euthanasiées à l'issu de la procédure afin de récupérer les tissus des coussinets plantaires pour analyse microscopique et moléculaire.
Remplacement
Mycobacterium leprae n’est pas cultivable in vitro et le modèle murin est donc le seul permettant une évaluation de l’activité des antibiotiques avant un essai clinique chez l’homme. Il est dans ce cas impossible de remplacer l’expérience sur l’animal par une expérience in vitro.
Réduction
4000 animaux seront utilisés dans ce projet. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Les souris seront inoculées dans les deux pattes arrières afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés et de pouvoir avoir du matériel suffisant pour effectuer toutes les analyses nécessaires. Les suspensions bactériennes seront partagées au sein des différents projets avec les collaborateurs concernés afin de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et les animaux ont un accès à volonté à la nourriture et à l’eau. Tout le matériel utilisé est stérile et/ ou à usage unique. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum sous forme de coton de nidification et de bâtons à ronger ou de croquettes déposées en fond de cage. Les animaux sont vérifiés quotidiennement et des points limites précoces ont été définis. Le matériel a été choisi afin qu'il soit le plus adapté à la taille des souris (le plus petit possible). Pour les traitements, la voie d'administration a été choisie afin d'être la plus physiologique possible. Ainsi, la douleur et le stress sont limités en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Mycobacterium leprae, bactérie responsable de la lèpre, n'est à ce jour pas cultivable in vitro et se développe de manière lente (12 mois chez la souris). Le modèle murin est actuellement le modèle de référence pour l’évaluation de l’activité des antibiotiques avant un essai clinique chez l’homme. Les animaux arriveront dans l’établissement à l’âge de 4 semaines, entreront en procédure à 5 semaines après une semaine d’acclimatation et seront gardés 12 mois afin de laisser le temps à la maladie de se développer et au traitement d'être efficace.
Etude de la pharmacocinétique, de la pharmacodynamie et de l’innocuité aiguë du NbutGT chez le cheval sain
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Objectifs
Les coliques font partie des maladies les plus importantes chez le cheval, tant d'un point de vue médical qu'économique. Elles sont responsables d’énormes pertes économiques et sportives pour la filière équine en raison de leur fréquence et de la gravité de leurs complications. Si elles se résolvent le plus souvent grâce à un traitement médical mis en place sur le terrain, dans 30% des cas, les coliques aboutissent à une complication grave appelée sepsis qui est l’un des premières causes de mortalité équine. Le sepsis est une réponse déréglée de l'hôte à l’infection qui est associée à une forte inflammation systémique et une défaillance multi-viscérale mortelle dans 40% des cas. Malgré les progrès récents pour la gestion des coliques chez le cheval, il reste beaucoup d'inconnues lors de sepsis. Plusieurs études scientifiques ont démontré son impact négatif sur les chances de survie. Nous avons mis au point un score de sepsis équin similaire à celui utilisé chez l’homme et avons identifié une combinaison de 4 protéines dérégulées chez les chevaux admis en clinique pour diagnostiquer un sepsis. Nous avons montré que les niveaux sanguins d’une modification des protéines (O-N-acétylglucosaminylation notée O-GlcNAc) impliquées dans la survie cellulaire et l’adaptation au stress aigu sont mesurables chez le cheval et qu’ils diminuent au cours du sepsis, suggérant que ce mécanisme pourrait également constituer une cible thérapeutique pertinente dans cette espèce. Nous avons également démontré dans différents modèles de choc septique chez le rat et la souris que l’augmentation pharmacologique des niveaux sanguins et tissulaires de l’O-GlcNAc est associée à des effets cliniques bénéfiques et à une diminution importante de la mortalité. L'objectif général du programme de recherche est de confirmer la pertinence de l’augmentation des niveaux de O-GlcNAc par l'administration d'un médicament inhibant de l'enzyme la O-GlcNAcase qui dégrade l'O-GlcNAc lors d’un sepsis chez le cheval. Pour atteindre cet objectif, le projet a pour but de répondre à une première phase de validation des propriétés pharmacologiques (pharmacocinétique, pharmacodynamie et innocuité) chez le cheval sain d’un médicament (le Nbut GT) augmentant les niveaux de O-GlcNAc, de déterminer la posologie adaptée au cheval avant de réaliser un essai clinique sur chevaux en sepsis.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de générer des données inédites chez le cheval concernant la pharmacocinétique, la pharmacodynamie et la tolérance aiguë d’un inhibiteur de la O-GlcNAcase. Ces données sont indispensables pour : • déterminer une dose pertinente dans l’espèce cible, • décrire le profil temporel de l’effet biologique, • identifier d’éventuels effets indésirables à court terme, • définir une fenêtre thérapeutique compatible avec une administration en situation d’urgence. Ces résultats constitueront une étape clé pour rationaliser le développement ultérieur du médicament et permettront de concevoir un essai clinique pilote chez des chevaux atteints de sepsis, en limitant les incertitudes liées à la sécurité et au schéma posologique. À moyen terme, si les résultats sont favorables, cette approche pourrait contribuer à améliorer le pronostic vital des chevaux atteints de sepsis, à réduire la mortalité associée aux coliques compliquées et à favoriser une récupération clinique plus rapide. Une telle amélioration aurait également un impact positif sur la durée et le coût des hospitalisations en clinique équine. Du point de vue de la filière équine, les coliques représentent l’une des principales causes de consultation, d’hospitalisation et de pertes économiques. Le sepsis constitue un facteur pronostique particulièrement défavorable, souvent associé à des complications sévères pouvant entrainer la mort. Le développement d’un traitement innovant administrable précocement pourrait : • réduire les pertes économiques liées à la mortalité, • améliorer la prise de décision clinique en situation critique, • renforcer l’attractivité et la compétitivité de la filière équine française en matière de soins vétérinaires de pointe. En cas de résultats positifs, ce projet pourrait ouvrir la voie à une valorisation clinique et industrielle, avec la perspective d’un développement réglementaire et d’une mise sur le marché d’un médicament spécifiquement destiné à l’espèce équine ou repositionné pour cette indication.
Procédures
Les chevaux seront soumis à la réalisation d'examens cliniques incluant un examen neurologique, à une injection intraveineuse du médicament, à des prélèvements de sang et d'urine. Tout sera réalisé sur animal vigile. Lorsque les prélèvements sont rapprochés sur les premières heures après l'injection du médicament, ils seront réalisés par l'intermédiaire d'un cathéter laissé en place dans la veine jugulaire pour le sang et dans l'urètre jusque dans la vessie pour l'urine : 10 prélèvements de sang par dose de médicament (2 doses testées) se décomposant en 3 prélèvements par ponction veineuse directe et 7 prélèvements dans le cathéter veineux jugulaire, 5 prélèvements d'urine par dose de médicaments (2 doses testées), les trois premiers prélèvements étant rapprochés dans le temps, le cathéter urinaire sera maintenu en place. Le prélèvement sanguin dure moins d'une minute aussi bien par ponction veineuse directe que dans le cathéter intraveineux maintenu en place. Le prélèvement urinaire se réalise en 1 minute lorsque le cathéter urinaire est maintenu en place et 5 minutes lorsqu'il est précedé de l'insertion du cathéter dans la vessie par les voies naturelles (désinfection de la vulve et de l'entrée du vagin avant le passage du cathéter).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels liés à la molécule étudiée sont prévus d’être faibles, au regard des données disponibles issues d’études précliniques et cliniques. Des inhibiteurs de la O-GlcNAcase appartenant à la même classe pharmacologique que le NButGT ont été administrés chez l’homme lors d’essais cliniques de phase I, à des doses très supérieures à celles envisagées dans le présent projet, sans mise en évidence d’effets indésirables cliniquement significatifs, y compris lors d’administrations à des doses jusqu’à 100 fois supérieures à la dose efficace. Concernant le NButGT, aucune toxicité aiguë n’a été observée dans les études précliniques menées chez différentes espèces animales (rat, souris, lapin, porc). Sur la base de ces données multi-espèces et de l’administration d’une dose unique, il est peu probable que des effets toxiques aigus surviennent chez le cheval. Les effets indésirables liées aux procédures expérimentales sont associées aux prélèvements sanguins et urinaires répétés et à la douleur au moment de la pose du cathéter intraveineux. Cependant ces procédures seront réalisées par du personnel expérimenté, sous anesthésie locale, en respectant les bonnes pratiques vétérinaires, afin de minimiser la douleur et le stress. Les effets secondaires d'un médicament de la même classe pharmacologique que le NbutGT, rapportés chez l'homme sont rares et comprennent une céphalée et des douleurs musculaires de courte durée. Chez le rat, un abattement et une baisse de l'appétit ont été parfois constatés avec les doses les plus hautes testées.
Devenir
Les chevaux seront tous gardés en vie et maintenus dans un troupeau expérimental pour la réutilisation. En se basant sur les données connues chez le rat, le porc et l'homme, il est estimé que l'administration du médicament aux doses choisies n'entrainera pas d'effet secondaire à long terme et des effets secondaires minimes à absents à court terme. Il n'y aura pas de modification biologique et immunologique prolongée, ce qui justifie la réutilisation en plus de la classe de sévérité du projet (classe légère)
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’animaux est strictement limitée à cette étude où aucun modèle alternatif ne permettrait de répondre aux questions scientifiques posées. En amont, de nombreux tests in vitro sur cellules en culture et des expérimentations in vivo sur souris, rats, lapins et porcs ont été réalisées afin de valider la pertinence et la sécurité du médicament, réduisant ainsi le nombre d’expérimentations nécessaires sur le cheval. Cependant, malgré ces efforts, le remplacement total des modèles animaux demeure actuellement difficile. Les interactions complexes entre la maladie, le traitement et l’environnement biologique ne peuvent être entièrement reproduites par des modèles in vitro ou par des approches alternatives comme les organoïdes ou les simulations informatiques. Les études sur des modèles animaux sont donc indispensables pour évaluer la faisabilité et la tolérance de l’approche dans un organisme vivant, en tenant compte des paramètres biologiques.
Réduction
Le protocole expérimental est conçu pour minimiser le nombre d’animaux utilisés. Les études seront rationalisées en intégrant plusieurs objectifs dans un même protocole (pharmacocinétique, toxicité, pharmacodynamie). De plus, les observations seront effectuées en combinant différentes analyses afin d’exploiter chaque modèle au maximum de sa pertinence scientifique, réduisant ainsi le besoin de nouveaux groupes expérimentaux.
Raffinement
Hébergement en groupe social stable au pré ou au paddock entre les phases d’expérimentation avec accès au foin et à l’eau à volonté. Réutilisation de chevaux d'expérimentation, ayant déjà été habitués aux locaux, aux opérateurs et aux manipulations ainsi qu'aux prélèvements biologiques sur une base d'entrainement avec renforcement positif. Hébergement au box individuel avec contact visuel, olfactif et auditif entre congénères pendant les phases de test. Mise en place d’un cathéter intraveineux jugulaire pour l’injection du médicament et les prélèvements répétés de sang pour limiter le nombre de ponctions veineuses. Mise en place du cathéter après anesthésie locale de la peau. Mise en place d’un cathéter urinaire pour prélèvements répétés d’urine avec utilisation de gel anesthésique.
Choix des espèces
Le cheval est l’espèce cible pour ce médicament. 1 lot de juments adultes entre 9 et 15 ans, de race Trotteur Français. Le choix est de limiter la variabilité individuelle en sélectionnant une seule race, 1 seul sexe avec un âge adulte moyen et un gabarit similaire.
Rôle de l’immunité et du microbiote au cours de la spondylarthrite du rat transgénique pour le HLA-B27
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
La Spondyloarthrite (SpA) est un rhumatisme inflammatoire chronique fréquent au sein de la population adulte française. Le gène d’intérêt est fortement associé au développement de SpA et constitue le facteur génétique principal multipliant le risque de développer cette maladie par 40. Malgré une association démontrée il y a plus de 50 ans, les raisons pour lesquelles ce gène confère cette prédisposition sont encore peu connues. L’identification des mécanismes impliqués dans l’association gène/maladie est importante car la SpA est une maladie fréquente, touchant 0,45% de la population adulte en France. De manière importante, il n’existe aucun traitement curatif, seulement des thérapies ralentissant la progression de l’état inflammatoire et de la maladie. Les modèles in vitro ne permettent pas d’identifier et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques lors de la SpA car ils ne récapitulent pas la complexité d’un organisme. Ainsi, l’étude du rat transgénique pour ce gène constitue le seul modèle récapitulant toutes les atteintes de la SpA et est considéré comme le modèle le plus pertinent d’étude. Dans ce modèle surviennent spontanément toutes les manifestations de la SpA : une inflammation articulaire chronique, une inflammation intestinale et des atteintes inflammatoires de la peau et des griffes. Le développement de ces symptômes cliniques nécessite une flore microbienne conventionnelle, ainsi ces rats élevés en condition stérile ne développent pas de SpA. Dans ce projet, notre objectif est de déterminer l’influence des constituants du microbiote intestinal sur l’activation des cellules du système immunitaire du rat conduisant au développement de la SpA et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques. Une meilleure compréhension du rôle pathogène des composants du microbiote et des cellules immunitaires pourra conduire à proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nos expériences consisteront d’abord à administrer des composants du microbiote à des rats ainsi qu’à des rats contrôles puis à évaluer l’activation des cellules immunitaires et la sévérité de la SpA. L’ensemble de ces approches permettra de disséquer les mécanismes par lesquels le microbiote intestinal et ses composants influencent l’activation des cellules immunitaires au cours de la SpA, dans l’objectif final d’identifier et tester de nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
La SpA est une maladie multifactorielle impliquant des facteurs génétiques et environnementaux menant à une dérégulation inflammatoire. La SpA est responsable de douleurs invalidantes et d’un handicap fonctionnel chez des jeunes adultes et il n’existe aucun traitement curatif. Une meilleure compréhension des mécanismes immunitaires liés aux constituants du microbiote permettra de proposer des nouvelles stratégies thérapeutiques. L’utilisation de ce modèle est essentielle afin de disséquer les mécanismes pathogéniques et de pouvoir accéder aux tissus d’intérêt de la SpA, car l’accès en routine aux biopsies humaines (notamment de ganglions lymphatiques, de moelle osseuse ou de tissu synovial d’articulations inflammées) n’est pas envisageable. Par ailleurs, les expérimentations de modifications du microbiote ou du système immunitaire doivent être réalisées chez le rat en vue d’une application chez l’Homme. Enfin, de telles expérimentations ont permis d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques telles qu’un médiateur soluble produit par les cellules immunitaires aujourd’hui utilisé en clinique.
Procédures
Les différentes lignées de rats seront élevées et maintenues lors de la procédure 1(3 600 animaux). Le projet s’articule ensuite selon 4 procédures indépendantes avec un animal n’étant impliqué que dans une seule de ces 4 procédures. Lors de la procédure 2, les animaux seront soumis à un stress contrôlé par immobilisation 2 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 2 semaines. Le nombre d’animaux pour cette procédure est de 144 animaux. Lors de la procédure 3, les animaux recevront plusieurs administrations de composés bactériens, 5 fois par semaines pendant 3 semaines par voie orale. En cas d’échec de la voie oral, les animaux seront soumis à deux administrations de composés bactériens en 1 seul jour par voie sous-cutanée ou intradermiques. Le nombre d’animaux pour cette procédure est de 360 animaux. Lors de la procédure 4, les animaux seront soumis à une injection de cellules immunitaires par voie intraveineuse. Le nombre d’animaux pour cette procédure est de 384 animaux. Enfin, lors de la procédure 5, les animaux seront administrés avec des agents biologiques et chimiques (candidats thérapeutiques) par infusion continue en utilisant des pompes osmotiques. Le nombre d’animaux pour cette procédure est de 160 animaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues concernent les rats qui développent de manière spontanée les symptômes de la SpA à partir de 3-4 semaines d’âge. Le premier symptôme est la survenue d’une inflammation intestinale se traduisant par une colite qui sera accompagnée dans 15% des cas par des atteintes articulaires. Ces inflammations articulaires varient au cours du temps et certaines se résorbent sur le temps (environ 20% des cas). Les animaux seront suivis pour le développement de ces symptômes à l’aide d’une grille d’évaluation (annexe 2) utilisée dans plusieurs laboratoires permettant de quantifier la sévérité de la maladie et la nécessite si la maladie est très sévère d’mettre à mort l’animal. Depuis plus de 20 ans d’utilisation de ce modèle un nombre presque nul d’animaux a atteint ce stade de sévérité. La procédure de stress (procédure 2) vise à augmenter l’incidence d’arthrite chez ces animaux mais de nombreuses études montrent que ce stress induit est seulement temporaire. Enfin les administrations par voie orale sous-cutanée ou intradermiques présenteront un léger inconfort aux animaux le plus souvent associé à la contention de l’animal. En cas de douleur, un traitement antalgique par voie sous-cutanée sera mis en place.
Devenir
A l'issue des procédures 1 à 5, les animaux seront euthanaisés.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro pertinent permettant l’étude de la SpA, une pathologie qui est responsable de douleurs invalidantes et d’un handicap fonctionnel chez des jeunes adultes. De manière importante, Il n’existe aucun traitement curatif. De plus, l’étiologie de la SpA est encore mal connue, mais pourrait être la résultante de la dérégulation de plusieurs composantes (microbiote intestinal et cellules immunitaires). Les modèles in vitro ne permettent pas de reproduire cette complexité. Ainsi, l’étude de l’interaction entre ces différentes composantes impliquées nécessite un modèle animal. Dans ce contexte, plusieurs modèles précliniques de SpA ont été développés. Parmi eux, le rat B27 est le modèle le plus pertinent pour étudier cette pathologie associée à l’expression de l’allèle de susceptibilité majeur de la SpA : le HLA-B27. Ce modèle, particulièrement utilisé, est indispensable pour proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques et une application chez l’homme. En outre, de telles expérimentations ont permis d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques telles que l’IL-17 (maintenant utilisé en clinique) et plus récemment CCR6.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est strictement limité tout en garantissant la robustesse statistique des résultats afin de respecter le principe de réduction. Plusieurs test préalables nous permettent d’estimer le nombre minimal d’animaux nécessaire à la mise en évidence d’un effet significatif. Le nombre d’animaux par groupe varie selon le type d’expérience. Tandis que des effectifs réduits (environ 4 animaux) peuvent suffire pour des analyses moléculaires et tissulaires ; des évaluations fonctionnelles sur le développement et la sévérité de la SpA nécessitent des effectifs plus élevés (environ 6 à 8 animaux par groupe), pouvant être ajustés si nécessaire. Une expérience de mise au point du système expérimental permet aussi ensuite de réduire le nombre d’animaux utilisés ensuite (procédure 3). Ce projet s’inscrit dans la continuité de nos travaux antérieurs au laboratoire, ainsi que de projets similaires menés dans d’autres établissements. Lorsque cela est possible et compatible avec les exigences règlementaires, les animaux proviennent d’élevages issus de notre projet précédent, limitant ainsi l’acquisition de nouveaux animaux spécifiquement pour cette étude. Des animaux initialement utilises pour la caractérisation de lignées et génotypes pourront ainsi être inclus ultérieurement dans des procédures de stress ou d’administration (procédure 2 à 5). De même, des animaux reproducteurs vieillissants pourront être réaffectés lorsque cela est scientifiquement et éthiquement justifié. Enfin, les analyses seront faites à la fin de chacune des expériences et permettront le cas échéant de ne pas effectuer une expérience supplémentaire si la significativité est atteinte.
Raffinement
Plusieurs mesures de raffinement sont mises en oeuvre pour garantir le bien-être des animaux tout au long du protocole. Lors de la procédure d’élevage utilisant des rates transgéniques B27, l’alimentation sera supplémentée en fromage pour les femelles gestantes leur permettant une alimentation plus riche lors de cette période afin de mieux nourir les petits. Après chaque séance de stress contrôlé, les rats seront retournés dans leur cage respective avec 1 autre rat pour permettre de réduire le stress de la contention. Pour les administrations intraveineuses, les animaux seront anesthésiés avant l’injection afin de diminuer le stress et la douleur liées à la procédure. L’anesthésique utilisé sera l’isoflurane par voie inhalée. Pour le confort des animaux, les rats ne seront pas isolés mais le nombre d’animaux sera de 2 à 3 par cage suivant leur poids et les changes des cages seront plus fréquents (2 fois par semaine) chez les animaux malades. Pour l’administration par voie orale de composés du microbiote, nous utiliserons une canule en plastique adaptée à l’animal et à son poids, afin de diminuer la douleur liée à la procédure. Le geste sera réalisé par des personnes entraînées à cette technique. Pour limiter le stress après administration de composés du microbiote, les animaux seront maintenus en cage par groupe expérimental respectif, 2 ou 3 animaux par cage. Les changes des cages seront plus fréquents chez les animaux dont l'inflammation intestinale est importante. Les animaux font l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel compétent, permettant de détecter rapidement tout signe de douleur ou d’inconfort. Ces observations sont effectuées par le personnel de zootechnie, par le vétérinaire lors des contrôles réguliers et par les expérimentateurs. Nous utiliserons un tableau de scoring hebdomadaire permettant d’évaluer la sévérité des symptômes (annexe 2). L'administration d'un médicament analgésique (Butorphanol par voie sous-cutanée 1 fois par jour pendant 1 semaine) est prévue pour limiter les douleurs liées à la SpA chez les rats qui présentent une inflammation articulaire forte mais qui n'ont pas atteint le point limite (score articulaire supérieure à 8/16). En cas de présence d’arthrites, l’alimentation humidifiée avec de l’eau sera mise à disposition dans la cage afin que les rats puissent s’alimenter correctement.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi pour ce projet est le rat, en raison de sa pertinence préclinique et de son adéquation expérimentale mimant les formes axiales et périphériques de la SpA. Les atouts sont la survenue spontanée de la maladie chez les rats B27 possédant le facteur génétique majeur de prédisposition à la SpA, et la disponibilité de plusieurs lignées génétiquement modifiées. Les lignées de rats B27 utilisées sont complémentaires et permettent d’évaluer l’efficacité des traitements en fonction des atteintes cliniques. Les analyses cellulaires, moléculaires, histologiques et cliniques permettent d’appréhender le bénéfice fonctionnel global, tout en respectant les principes des 3R. Ainsi, l’utilisation des rats B27 est essentielle afin de disséquer les mécanismes pathogéniques de la SpA. Par ailleurs, les expérimentations de modulation du microbiote ou du système immunitaire doivent être réalisées chez le rat en vue d’une application chez l’Homme. Les animaux utilisés dans ce projet seront des rats à différents stades de développement allant de 3 semaines d’âge (correspondant au sevrage et au stade prémorbide chez le rat B27) à l’adulte. Ce choix permet d’évaluer le rôle du stress (procédure 2), des composant du microbiote (procédure 3) et de cellules immunitaires purifiées (procédure 4) et de composés thérapeutiques candidats (procédure 5) lors du développement de la SpA du rat B27. Quelques expériences de caractérisation de nos lignées utiliseront des femelles gestantes (n=10 sur 5 ans). Cette saisine inclue une procédure d’entretien des lignées (procédure 1) nécessitant des rats adultes âgés de 2 à 6 mois. Ces âges correspondent à la période de fertilité de ces animaux en laboratoire.
Effets à long terme d’une supplémentation en vitamine D3 sur la ponte, la qualité des œufs, les caractéristiques osseuses et le statut immunitaire des poules pondeuses
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
La vitamine D₃ est depuis longtemps la principale source de vitamine D en aviculture. Depuis 2006, la forme active de la vitamine D est également autorisée et largement utilisée comme source complémentaire. Chez les poulets, la vitamine D₃ est convertie dans le foie puis dans les reins en métabolite actif. Cette vitamine joue un rôle essentiel dans le développement osseux, la production d'œufs et la qualité de la coquille. Toutefois, la conversion en forme active est limitée, en particulier chez les jeunes poulettes et les poules âgées dont les fonctions hépatiques et rénales sont amoindries. Pour améliorer l’efficacité de la vitamine D₃ chez les pondeuses, la supplémentation en métabolites actifs, apparaît comme une stratégie intéressante. Celui-ci s’est montré 2 à 4 fois plus efficace que la vitamine D₃ dans l’alimentation des pondeuses. De nombreuses exploitations agricoles renouvellent leurs troupeaux vers 60–70 semaines en raison d’une baisse de productivité, soulignant l’importance d’ajuster les apports nutritionnels, notamment en vitamine D₃, pour maintenir les performances des poules vieillissantes. Une supplémentation précoce et prolongée en forme active est proposée pour améliorer la production et la qualité des œufs. Cependant, des résultats récents sur les effets de la forme active varient selon la durée des essais, les niveaux alimentaires de calcium et de vitamine D₃, ou encore les conditions expérimentales. Les données sur les effets à long terme restent limitées. Bien que certaines études suggèrent un renforcement du système immunitaire, la plupart ont été menées en conditions de stress, et l’impact de la forme active sur l’immunité en conditions normales demeure incertain. Ce projet vise donc à évaluer l’effet d’une supplémentation en forme active, en remplacement total ou partiel de la vitamine D₃, du début de la ponte jusqu’à 100 semaines d’âge, sur la production, la qualité des œufs et des os, ainsi que sur la fonction immunitaire.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront d’établir des recommandations sur la supplémentation en vitamine D3 et de sa forme active (25-OH-D3) chez les poules pondeuses vieillissante afin de maintenir la bonne santé et les performances après 60 semaines d’âge où l’on observe normalement une chute de productivité. L’apport de vitamine D3 (ou ses dérivés) dans l’alimentation des poules pondeuses âgées présente des effets physiologiques documentés sur la qualité de la coquille, la santé osseuse, la productivité en fin de cycle, et donc sur la rentabilité économique de l’élevage. En effet, en vieillissant, les poules absorbent moins efficacement le calcium car leur taux circulant de vitamine D3 active diminue, ce qui entraîne des coquilles plus fines, une augmentation des œufs fêlés (3% d’œufs fêlés= 3000 œufs perdus/jour soit 162 000 euros/an) ou cassés et donc une perte de valeur commerciale. Une nutrition adaptée en vitamine D3 permet de maintenir une bonne qualité de coquille et un métabolisme calcique efficace contribuant directement à atteindre des objectifs productifs prolongés. Dans la pratique, de nombreuses exploitations renouvellent leurs poules vers 60–70 semaines à cause de la baisse de productivité. Ce projet vise donc à évaluer si une meilleure gestion nutritionnelle en termes de vitamine D, tout au long du cycle de production des poules, permet de maintenir la ponte et la santé des poules au-delà de 60 semaines et jusqu’à 100 semaines d’âge. Cela permettrait de réduire le nombre total d’animaux utilisés de 40%. Le maintien de la production d’œufs chez les poules vieillissante est un facteur clé de rentabilité et de durabilité car 1/les coûts d'élevage des poulettes sont amortis sur une période plus longue, 2/une durée de cycle prolongée diminue les coûts de renouvellement avec moins de réformes anticipées, 3/la production totale par poule augmente significativement (objectif : 500 œufs en 100 semaines, soit 150 œufs en plus par poule). Le maintien même d’un léger surplus de production par poule en fin de cycle se traduit par un gain financier significatif à l’échelle d’un lot.
Procédures
[[Sortie des cages pour la pesée individuelle de chaque poule à la fin de chaque phase de (5 phases de production : 5 pesées, temps de pesée par animal, moins d’une minute). Contention des animaux pour la prise de sang à la fin de chaque phase]]. A chaque temps de prélèvement, un volume de sang de 4 ml nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguin sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute.
Impact sur les animaux
[[Inconfort dû à la manipulation des poules lors des pesées et stress léger dû à la manipulation prises de sang, à la fin de chaque phase (5 phases)]].
Devenir
Une poule par cage sera mise à mort afin de prélever les tibias pour évaluer l’addition précoce et prolongée de la vitamine D sur la minéralisation osseuse, soit la moitié des animaux de chaque groupe (total 32 animaux) A la fin de cette procédure, une poule par cage sera gardée en vie et pourra être réutilisée après une période de récupération validée par le vétérinaire désigné dans une autre procédure.
Remplacement
La procédure expérimentale est indispensable et ne peut être remplacée par des méthodes alternatives à l’utilisation des animaux. Aucun système in vitro ne permet de démontrer la biodisponibilité des vitamines en lien avec la production d'œufs, la qualité des œufs et des os, ou l'état immunitaire des poules pondeuses.
Réduction
Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats obtenus d’études antérieures avec la vitamine D3 sur la production d’œufs chez les poules. Le nombre d’animaux utilisé permettra d’évaluer l’effet de l’addition précoce et prolongée de la vitamine D3 sur les performances de ponte et la santé des poules pondeuses vieillissante.
Raffinement
Le projet sera réalisé dans un établissement de moins de 350 poules pondeuses, selon « Les normes minimales relatives à la protection des poules pondeuses ». Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de sorte que l’enrichissement des cages mis à disposition pour occuper les animaux (perchoir, miroir, grelot scintillant, plaquette) et les paramètres environnementaux (contrôle du bruit, éclairage, température et hygrométrie) procurent le maximum de confort aux animaux. Les poules pondeuses sont hébergées à raison de 2 poules par cage sur deux étages permettant de procéder facilement à l’inspection des animaux. L’hébergement des poules permet un contact direct avec son congénère afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux. Les cages sont disposées d’une manière à favoriser les interactions positives d’ordre visuel avec les animaliers. L’apport de grit [[(mélange de gravier, coquillage et d’écailles d’huitres)]] dans la ration alimentaire au moins une fois par semaine favorisera la digestion et stimulera le picorage. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée individuelle de chaque poule sont réduits en réalisant les opérations de capture le plus silencieusement possible, par une manipulation délicate des animaux saisis au niveau du tarse juste au-dessus des doigts pour être transférés dans des contenants suffisamment grands. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour les prises de sang sont réduits par une manipulation délicate des animaux, un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement.
Choix des espèces
Les vitamines testées dans ce projet sont destinées à être incorporées dans les rations alimentaires distribuées aux poules pondeuses pour maintenir et ou améliorer la production et la qualité des œufs des poules âgées. Des poules pondeuses brunes de l’espèce HyLine Brown à haut potentiel de production, de 24 semaines seront utilisées pour évaluer si l’apport précoce et prolongé de la forme active de la vitamine D permet de maintenir voire d’améliorer la production et la qualité des œufs des poules âgées (100 semaines).
Evaluation de traitements dans un modèle de pause respiratoire suivant une crise d’épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments capables de prévenir ou réduire les pauses respiratoires induites par des crises épileptiques. Ces pauses respiratoires constituent un facteur majeur impliqué dans la mort subite inattendue en épilepsie (SUDEP), qui représente la cause la plus fréquente de décès directement liée à l’épilepsie. Les crises épileptiques généralisées de type tonico-clonique résultent de décharges électriques anormales et synchronisées au niveau cérébral, impliquant les deux hémisphères. Elles se caractérisent par deux phases principales : une phase tonique (contraction musculaire soutenue entraînant un raidissement du corps et des membres), suivie d’une phase clonique (secousses musculaires rythmiques et incontrôlées). Ces manifestations motrices peuvent s’accompagner de perturbations des fonctions vitales, notamment respiratoires. Bien que des traitements antiépileptiques permettent aujourd’hui de contrôler les crises chez une proportion importante de patients, environ 30 % des personnes atteintes d’épilepsie présentent une forme pharmaco-résistante, caractérisée par une absence de réponse satisfaisante aux traitements médicamenteux disponibles. Chez ces patients, le risque de SUDEP est significativement plus élevé, en particulier en présence de crises tonico-cloniques généralisées récurrentes. Dans ce contexte, le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à limiter les altérations respiratoires associées aux crises représente un enjeu majeur. Le présent projet vise ainsi à identifier et caractériser de nouveaux candidats médicaments susceptibles de prévenir les pauses respiratoires induites par les crises épileptiques, dans l’objectif à terme de réduire l’incidence de la mort subite inattendue en épilepsie et d’améliorer l’espérance de vie des patients.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet concernent l’identification et le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à prévenir ou limiter les pauses respiratoires associées aux crises épileptiques généralisées. Ces altérations respiratoires sont considérées comme un facteur majeur impliqué dans la mort subite inattendue en épilepsie, principale cause de mortalité directement liée à cette pathologie. Malgré la disponibilité de plusieurs traitements antiépileptiques, environ 30 % des patients présentent une épilepsie pharmaco-résistante et continuent à développer des crises généralisées récurrentes, ce qui augmente significativement leur risque de complications graves, dont la SUDEP. Dans ce contexte, l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques constitue un enjeu important pour améliorer la prise en charge de ces patients et augmenter leur chance de survie. Les modèles expérimentaux reproduisant les pauses respiratoires consécutives à des crises généralisées représentent des outils précliniques pertinents pour étudier les mécanismes physiopathologiques impliqués et pour évaluer l’efficacité de nouveaux candidats médicaments avant leur développement clinique. Ainsi, les résultats obtenus dans ce projet pourraient contribuer à identifier de nouveaux traitements capables de réduire les complications respiratoires associées aux crises épileptiques et, à terme, diminuer le risque de mortalité chez les patients atteints d’épilepsie pharmaco-résistante.
Procédures
Les candidats médicaments seront administrés par une injection rapide qui dure quelques secondes ou par perfusion de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours (e.g. 1/jour x 10 jours max), en fonction des spécificités du candidat traitement. Les rongeurs seront soumis à un stimulus sonore d'une durée maximale de 60 secondes chez la souris pendant 3 jours (sensibilisation) puis 1 à 2 jours supplémentaires (tests). En cas de pause respiratoire, les animaux seront placés sous assistance respiratoire pendant 120 secondes jusqu'à la reprise naturelle de la respiration. Un prélèvement de sang pourra être réalisé sous anesthésie (durée de quelques secondes), en général juste avant euthanasie.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, l’induction de crises par un stimulus sonore peut générer un stress physique et physiologique chez les rongeurs, comparable à celui observé chez les patients lors de la survenue d’une crise épileptique. Les crises tonico-cloniques induisent des mouvements musculaires involontaires et un raidissement du corps et des membres pouvant s’accompagner d’inconfort ou de douleurs transitoires comparables à des crampes musculaires. La survenue de ces crises peut également provoquer une pause respiratoire de courte durée, généralement limitée à quelques secondes. Après la crise, les animaux peuvent présenter une phase transitoire caractérisée par une désorientation, une diminution temporaire de l’activité ou une fatigue passagère. L’administration des candidats médicaments ainsi que les prélèvements sanguins, lorsque ceux-ci sont réalisés, peuvent générer un stress transitoire lié à la contention et une légère douleur comparable à celle associée à l’introduction d’une aiguille, conformément aux pratiques vétérinaires standard. Une gêne locale au site d’injection ou des effets indésirables transitoires liés aux composés testés (par exemple sédation ou modification de l’activité) peuvent également survenir.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque expérience car ils auront été soumis à plusieurs stimulations sonores et plusieurs crises épileptiques suivies d'une pause respiratoire. Ces procédures ne permettent pas le maintien en vie des animaux dans de bonnes conditions.
Remplacement
Des approches alternatives, notamment in silico et in vitro, sont utilisées en amont afin de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs et ainsi limiter le recours à l’expérimentation animale. Les méthodes in vitro, telles que les cultures primaires de neurones ou l’utilisation de tranches cérébrales, permettent d’étudier certains mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’activité épileptique et d’évaluer les effets pharmacologiques préliminaires de nouveaux composés. Ces stratégies sont mises en œuvre dans les phases précoces du développement afin de présélectionner les composés présentant le meilleur potentiel thérapeutique et de réduire ainsi le nombre de molécules évaluées in vivo, contribuant à limiter le nombre d’animaux utilisés. Cependant, ces approches alternatives ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions physiologiques observées à l’échelle de l’organisme entier. Dans le contexte de ce projet, l’évaluation de nouveaux traitements nécessite l’étude de phénomènes intégrant simultanément l’activité cérébrale, la régulation respiratoire et les réponses comportementales associées aux crises épileptiques. Les modèles animaux restent donc indispensables pour caractériser les effets des candidats médicaments sur ces paramètres physiologiques intégrés, notamment la survenue et la résolution des pauses respiratoires consécutives à une crise.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est déterminé de manière à obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en limitant au strict minimum le recours aux animaux. Les effectifs expérimentaux sont définis sur la base d’analyses statistiques adaptées au type de données recueillies et à la variabilité attendue dans ce modèle expérimental. La conception expérimentale vise également à optimiser l’utilisation des animaux. Lorsque cela est possible, plusieurs candidats médicaments et différentes doses peuvent être évalués au cours d’une même étude. Cette stratégie permet notamment de mutualiser les groupes contrôles et les groupes recevant un traitement de référence, réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont été optimisées afin de limiter autant que possible la douleur, la souffrance et la détresse des animaux. La phase de sensibilisation au stimulus sonore, nécessaire à l’établissement du modèle expérimental, est réduite au strict minimum (suite à un précédent projet dans lequel une phase de mise en place avait permis de réduire cette durée de sensibilisation). Sur la base des données disponibles et de l’expérience acquise avec ce modèle, cette phase sera limitée à trois jours de stimulation afin de restreindre le nombre d’expositions nécessaires et de réduire les nuisances potentielles pour les animaux. Les animaux seront étroitement surveillés pendant les procédures expérimentales afin d’identifier rapidement l’apparition d’une pause respiratoire consécutive à la crise. Lorsqu’une pause respiratoire est observée, une assistance respiratoire adaptée sera mise en place dans les secondes suivant son apparition afin de favoriser une reprise rapide de la ventilation et de limiter les conséquences physiologiques associées. Les manipulations et administrations de traitements seront réalisées par du personnel formé et expérimenté afin de réduire le stress lié à la contention et d’optimiser les techniques d’administration. Les volumes et les voies d’administration seront adaptés aux recommandations en vigueur pour limiter l’inconfort des animaux. Lorsque des prélèvements sanguins sont réalisés, les animaux seront anesthésiés à l’aide d’une anesthésie gazeuse appropriée. Dans le cas de procédures terminales telles qu’un prélèvement d'une grande quantité de sang, l’intervention sera réalisée sous anesthésie profonde, avec administration d’analgésiques si nécessaire, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Enfin, des points limites stricts et spécifiques ont été définis pour chaque procédure et l’état général des animaux sera régulièrement évalué tout au long de l’étude afin de détecter précocement tout signe de détresse ou d’altération du bien-être, permettant la mise en œuvre de mesures appropriées si nécessaire.
Choix des espèces
Les modèles de pauses respiratoires consécutives à des crises épileptiques sont largement étudiés chez la souris, espèce présentant une organisation neuronale et des mécanismes cardiorespiratoires pertinents pour l’étude des crises généralisées et pauses respiratoires associées. Les crises peuvent être induites de manière reproductible chez des souches sensibles aux stimulations sonores de forte intensité ou observées spontanément chez certaines lignées transgéniques, reproduisant des altérations respiratoires comparables à celles observées chez les patients. La souris constitue ainsi un modèle expérimental validé pour évaluer les effets de candidats médicaments sur la survenue et la résolution des pauses respiratoires associées aux crises épileptiques. Les animaux seront utilisés immédiatement après le sevrage, entre 21 et 41 jours après la naissance. Cette période correspond à une phase du développement au cours de laquelle les souris présentent une sensibilité élevée aux crises épileptiques et aux crises audiogènes, ce qui permet une induction reproductible des crises dans les modèles expérimentaux utilisés. Dans les modèles audiogènes, la susceptibilité aux crises est particulièrement marquée chez les jeunes animaux, alors qu’elle diminue progressivement à l’âge adulte. L’utilisation de souris dans cette fenêtre d’âge permet donc d’obtenir un phénotype stable et reproductible tout en limitant le nombre de stimulations nécessaires pour induire les crises. Par ailleurs, dans certains modèles génétiques d’épilepsie, notamment les lignées présentant des crises spontanées, les premiers événements épileptiques apparaissent également au cours de cette période juvénile. L’utilisation d’animaux dans cette tranche d’âge permet ainsi d’étudier les crises et les altérations respiratoires associées dans une phase précoce de la maladie.
Étude du rôle du gène H13 au cours du développement chez la souris pour évaluer son implication dans une maladie rare, le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Colin
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Objectifs
L'empreinte parentale est un mécanisme biologique qui influence l'activation (ou l'expression) de certains gènes en fonction de leur origine maternelle ou paternelle. En générale, nous héritons de deux copies de chaque gène, une de notre mère et une de notre père. Cependant, environ 150 gènes ne s'expriment qu'à partir de l'une des copies (soit celle de notre mère, soit celle de notre père). Ces gènes sont importants pour la croissance et le développement. Lorsqu'un problème survient dans ce processus, cela peut entrainer des maladies rares, comme le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Colin. Cette pathologie se caractérise par un retard de croissance, des difficultés d'alimentation et parfois d'autres troubles du développement. Chez les personnes atteintes de ce syndrome, la cause génétique est la présence de deux chromosomes 20 provenant de la mère, mais aucun provenant de leur père. Cela perturbe l'expression normale de certains gènes présents sur ce chromosome. Parmi ces gènes, nous avons identifié deux gènes d'intérêt qui pourraient jouer un rôle clé. Le premier gène d'intérêt est actif uniquement lorsqu'il vient du père, tandis que le second s'exprime différemment selon qu'il vient du père ou de la mère. Les versions maternelles de ce second gène d'intérêt produisent une enzyme particulière, alors que la fonction des versions paternelles reste inconnue. Ce projet a pour but d'étudier en détail la région de ces deux gènes d'intérêt chez la souris pour comprendre comment elle pourrait être impliquée dans le MBCS. Pour mieux comprendre l'impact de ces gènes sur le développement, nous allons utiliser des modèles cellulaires et un modèle de souris. En particulier, nous allons étudier des souris qui ont une modification génétique dans ce second gène et déterminer les conséquences de la transmission de cette modification à partir du père ou de la mère notamment sur la croissance et le métabolisme. L'objectif final est d'étudier comment l'absence de ces différentes versions du gène (selon qu'elles viennent de la mère ou du père) influence le développement de l'organisme, afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Colin.
Bénéfices attendus
Les maladies rares touchent environ 6 % de la population mondiale, ce qui constitue un enjeu important pour la santé humaine. La majorité de ces maladies (80 %) sont d'origine génétique. Identifier les causes génétiques est essentiel, non seulement pour mieux comprendre les mécanismes qui provoquent ces maladies, mais aussi pour améliorer leur diagnostic et permettre des traitements plus précoces. Ce projet vise à étudier le rôle d’une région du génome afin de mieux comprendre les mécanismes conduisant à une maladie rare, le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin (MCBS). Cette maladie, découverte en 2016 se manifeste par des troubles de la croissance et du développement. Ce projet évaluera si le gène ciblé est impliqué dans cette maladie, et si c’est le cas, cela suggérera qu'il existe des causes génétiques du MBCS, non encore identifiées, affectant uniquement cette région. Il serait alors intéressant d'examiner les patients présentant des symptômes similaires à ceux du MCBS pour voir s'ils ont des anomalies génétiques dans cette région. Ce travail permettra de mieux comprendre les effets de ces anomalies et d'aider à développer des tests pour diagnostiquer les patients atteints de maladies génétiques affectant la croissance et le développement, mais qui n'ont pas encore de causes connues.
Procédures
Dans le but d'étudier le rôle de la région du génome ciblé et d'évaluer son lien avec une maladie humaine appelée le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin, une lignée de souris déficientes pour les différentes formes de ce gène sera étudiée. L'objectif est de voir si la perte de ce gène entraîne des symptômes similaires à ceux observés chez les patients. Une première partie de l’étude se focalisera sur le développement embryonnaire de cette lignée. Lors de cette étude, les animaux (mères) seront soumis à deux échographies sous anesthésie générale gazeuse pour contrôler le développement des embryons. La durée de ces échographies est d’environ 15 minutes. Ensuite, l’étude de la croissance des souris sera surveillée en mesurant le poids de 72 souris chaque semaine de 2 à 15 semaines d’âge. Ces souris seront soumises à des tests moteurs et neurodéveloppementaux, de difficulté légère, pour évaluer leurs capacités motrices, leur mémoire et leur niveau d'anxiété (6 tests dont la durée est de quelques minutes, toujours inférieur à une heure). L’hypotonie néonatale sera testée entre 8 et 10 jours après la naissance sur une durée de quelques minutes. Les données préliminaires montrent un retard de croissance, c'est pourquoi deux prélèvements sanguins à l’âge de 4 et 15 semaines seront effectués sur les souris pour mesurer les hormones de croissance (la durée de la prise de sang est d’environ 1 minute). Perfusion intracardiaque, sous anesthésie générale : Réalisée une seule fois sur 30 animaux en fin de protocole. Durée totale de la procédure de l'injection d'anesthésique au prélèvement des tissus : environ 30 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans cette étude pourront développer des symptômes similaires à ceux observés lors d'une étude préliminaire et chez les patients atteints de MBCS. Chez la souris, ces symptômes incluent un retard de croissance, une augmentation du contenu minéral des os, une forme anormale du museau, ainsi qu'une baisse du taux de sucre dans le sang après les repas chez les mâles. De plus, certaines souris pourraient avoir des difficultés à se nourrir et une hypotonie (faiblesse musculaire). Concernant les procédures expérimentales, les étapes consistant à l’identification et au suivi de la croissance sont simples et ne causent presque pas de gêne. Elles sont classées comme des procédures légères. Pour la partie étude embryonnaire, deux anesthésies gazeuses sont prévues pouvant induire un stress léger. Les prélèvements sanguins seront limités au nombre de deux par animal et espacés dans le temps, ce qui en font aussi des procédures de classe légère. Les tests physiques et neurodéveloppementaux, utilisés pour vérifier la force musculaire, la coordination, la mémoire ou le niveau d’anxiété, sont de classe légère. Certains tests pourraient provoquer une légère anxiété, mais celle-ci sera de courte durée, avec un maximum de 6 tests espacés de minimum 48h. L'anesthésie générale réalisée en vue de la chirurgie terminale sans réveil (perfusion) peut induire un stress passager et une hypothermie de courte durée avant la perte de conscience.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés au cours des différentes procédures du projet décrit ici sera mis à mort à la fin du protocole. La majorité des organes sera disséquée et prélevée afin de poursuivre les études moléculaires et anatomo-pathologiques après avoir caractérisé le phénotype global des animaux. Ainsi, le maximum est fait pour obtenir le plus grand nombre de données à partir du nombre le plus restreint d'animaux.
Remplacement
L'objectif de ce projet est d'étudier la fonction d'une région du génome cible, afin de comprendre son rôle dans une maladie rare affectant le développement, appelée syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin (MBCS). L'étude se fera en utilisant un modèle de souris, car il est impossible de remplacer cet animal pour cette partie du projet. En effet, pour comprendre comment ce gène agit au cours du développement, il est nécessaire d'observer les effets de la perte de ses différentes formes au fil du temps, depuis l'embryon jusqu'à l'âge adulte. Les signes attendus, comme un retard de croissance, des retards de développement et des troubles musculo-squelettiques (concernant les muscles et les os), ne peuvent être étudiés que dans un organisme entier en développement, comme la souris, modèle utilisé dans ce projet. Par exemple, le retard de croissance peut être dû à des problèmes de placenta (qui nourrit le fœtus), et cela ne peut être observé que pendant le développement de l'embryon dans l'utérus. En revanche, pour étudier les fonctions de ce gène au niveau moléculaire, il n'est pas nécessaire d'utiliser un organisme entier. Ces études seront réalisées in vitro, en utilisant des lignées de cellules souches neurales de souris, déjà disponibles, et d'autres lignées qui seront dérivées des animaux pour poursuivre les analyses moléculaires.
Réduction
La stratégie expérimentale sera planifiée afin d’utiliser le nombre d’animaux le plus petit possible pour l’obtention de résultats fiables et statistiquement exploitables. Ainsi, l’élevage est minimisé (en prenant en compte que le gène cible est soumis à empreinte parentale) et les schémas de croisements permettent de générer les animaux contrôles et tests dans la même portée. Pour les données testées (courbe de poids par exemple) dans l’étude pilote, un calcul de taille de l’échantillon a été réalisé. L’utilisation des animaux pour les différentes analyses sera optimisée afin que les animaux utilisés pour l’étude de croissance servent également à l’analyse des phénotypes neurodéveloppementaux et aux prélèvements sanguins. Enfin pour l’ensemble des animaux, à la fin de l’étude, la plupart des organes seront disséqués et collectés (congélation, inclusion en paraffine) afin de pouvoir réaliser a posteriori des analyses moléculaires et anatomo-pathologiques.
Raffinement
Une surveillance quotidienne sera effectuée par l'expérimentateur et/ou le personnel de l'animalerie afin d'identifier tout signe de souffrance ou de stress chez les animaux, ce qui permettra une intervention rapide si nécessaire. Si un animal présente une douleur excessive, une apparence anormale, des comportements répétitifs ou inhabituels, des mesures seront prises par le personnel avec la supervision d’un vétérinaire pour soulager l’animal jusqu’à un retour à la normale. Si un retour à la normale n’est pas possible, l’animal sera euthanasié par le personnel de l'animalerie. D'après les résultats préliminaires obtenus chez la souris et les caractéristiques observées chez les patients, les animaux pourraient montrer des défauts de croissance et des difficultés à s'alimenter. Si ces problèmes deviennent trop sévères, des mesures seront prises pour compléter leur nourriture, et l'étude de la croissance se concentrera principalement sur le développement embryonnaire. Les animaux seront logés par groupes de quatre au maximum par cage, conformément à la réglementation en vigueur. Les cages comprendront des éléments d'enrichissement, tels que des tubes et du matériel de nidification, pour améliorer le bien-être des animaux. En nous basant sur les résultats d’une analyse préliminaire, nous avons optimisé les croisements prévus dans cette étude afin d’une part d’éviter la mort embryonnaire associée à certains animaux mutants (qui ne seront pas produits dans nos croisements) et d’autre part de générer les animaux utiles, contrôles et mutants, à partir des mêmes portées.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle expérimental est motivé par la conservation des mécanismes d’empreinte parentale entre la souris et l’homme. Ainsi il sera possible d’évaluer la contribution de la région d’empreinte ciblée à une pathologie humaine rare liée à l’empreinte parentale, le MBCS. De plus, le modèle de souris génétiquement modifiées, présentant une inactivation du gène d'intérêt, est disponible (puisque générée par l’IMPC) et des données pilotes de tests phenotypiques sont disponibles. Enfin, il existe de nombreux outils chez cette espèce rendant les analyses plus faciles. Pour la caractérisation du phénotype après la naissance, les animaux seront étudiés à partir de 2 semaines (jeune non sevré) jusqu’à l’âge adulte (15 semaines pour la croissance et entre 4 et 15 semaines pour les tests comportementaux). Pour les études embryonnaires, les animaux seront étudiés à 18.5 jours après la fécondation.
Étude des interactions entre cellules tumorales et microenvironnement dans un type de leucémie (cancer du sang) pour identifier des cibles thérapeutiques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
La leucémie aiguë myéloïde est un cancer grave du sang qui se développe dans la moelle osseuse, où des cellules anormales appelées blastes se multiplient de manière anarchique, perturbant la production normale des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes. Dans ce contexte, les cellules leucémiques interagissent étroitement avec leur environnement, qui joue un rôle clé dans leur survie et leur résistance aux traitements, notamment en les protégeant des chimiothérapies. L’objectif de ce projet est d’identifier et de caractériser les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement, afin de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques. Ces travaux visent à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la progression de la maladie et la résistance aux traitements, dans le but ultime de développer des stratégies thérapeutiques plus efficaces permettant d’éliminer les cellules leucémiques tout en préservant les cellules saines.
Bénéfices attendus
À ce jour, les modèles disponibles en laboratoire ne reproduisent pas fidèlement les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement dans la moelle osseuse humaine, limitant la compréhension des mécanismes de résistance aux traitements. Ce projet vise à mieux reproduire ces interactions afin d’identifier des vulnérabilités spécifiques de la leucémie aiguë myéloïde. L’objectif est de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des stratégies de traitement innovantes, potentiellement combinées aux chimiothérapies existantes, capables d’agir à la fois sur les cellules leucémiques et sur leur environnement protecteur. L’enjeu est d’améliorer l’efficacité des traitements en s’attaquant aux mécanismes impliqués dans la résistance thérapeutique.
Procédures
Une première étape consiste en une préparation préalable de l’organisme par une exposition courte et contrôlée à des rayonnements, réalisée en une seule fois (durée: 90s). Cette intervention est brève et les animaux retournent ensuite rapidement à leur cage sous surveillance. Des cellules leucémiques sont ensuite introduites dans l’organisme afin de permettre l’installation et le développement de la maladie (injection dans la veine de la queue; souris non anesthésiées, durée: 1 min). Au cours du suivi, des prélèvements de sang au niveau de la veine de la joue seront réalisés sur animaux non anesthésiés afin de contrôler l’évolution de la leucémie. Ces prélèvements sont rapides (quelques minutes) et effectués de manière limitée, généralement à raison d’environ une fois par semaine. Des prélèvements de moelle osseuse (au niveau du tibia) pourront également être réalisés environ une fois par mois afin de suivre plus précisément l’évolution de la maladie. Ces prélèvements sont effectués sous anesthésie générale et anti-douleur (durée: 3 min). Par ailleurs, des interventions réalisées sous anesthésie et traitement antibiotique (dans l'eau de boisson) seront effectuées sur une partie des animaux. Elles incluent des gestes chirurgicaux simples visant à implanter sous la peau (au niveau du dos) des structures en trois dimensions permettant de mimer l'environnement des cellules leucémiques lors de leur développement et multiplication. Ces procédures durent quelques minutes, avec une surveillance jusqu’au réveil. Ces souris seront ensuite traitées avec des traitements pharmacologiques contre la leucémie et/ou soumises à des régimes alimentaires spéciaux permettant d'empêcher l'expression de certains gènes au niveau de la tumeur. L'administration des traitements sera réalisée sur souris non anesthésiées soit dans la cavité abdominale (durée: 10s), soit dans la veine (durée: 1 min), soit par gavage (durée: 30s). Au total, chaque animal sera soumis à un nombre limité d’interventions (environ 4 à 6 au maximum) réparties sur la durée de l’étude, avec une surveillance régulière tout au long du protocole afin de garantir son bien-être.
Impact sur les animaux
Les animaux sont susceptibles de présenter des effets liés au développement de la maladie ainsi qu’aux procédures expérimentales. Au cours de la progression de la leucémie, certains signes généraux peuvent apparaître, tels qu’une diminution progressive de l’activité, une perte de poids, une modification de l’aspect du pelage, ainsi qu’une altération de l’état général. Une augmentation de la fatigue ou des difficultés respiratoires peuvent également être observées à des stades avancés de la maladie. Les procédures réalisées dans le cadre de l’étude (prélèvements biologiques, interventions sous anesthésie, manipulations) peuvent entraîner des effets transitoires tels qu’un inconfort local, une réaction au site d’intervention ou un stress lié à la manipulation. Des réactions locales temporaires peuvent également être observées au niveau des sites où des procédures spécifiques sont réalisées ainsi qu'une irritation/inflammation au niveau de la suture.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés et des études seront réalisés sur des organes prélevés en post-mortem pour compléter nos analyses.
Remplacement
Les modèles de culture en laboratoire, comme les cultures en trois dimensions, ne permettent pas de reproduire complètement la complexité des interactions entre les cellules leucémiques et leur environnement dans la moelle osseuse. Ils ne reflètent pas fidèlement les conditions réelles présentes dans l’organisme, notamment l’apport en oxygène, en nutriments, la présence de vaisseaux sanguins et les interactions avec l’ensemble des types cellulaires. C’est pourquoi des modèles plus proches de la situation réelle sont nécessaires pour étudier ces interactions, valider les hypothèses et identifier des cibles thérapeutiques exploitables. Il est donc indispensable d'avoir recours à l'utilisation d'un modèle animal entier dans notre projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs avec le nombre de souris minimum. Nous avons pour cela utilisé des logiciels de calcul statistique.
Raffinement
Toutes les expériences et manipulations des animaux seront réalisées dans le respect du bien-être animal. Les animaux bénéficieront d’un hébergement adapté avec un accès libre à la nourriture et à l’eau, ainsi que d’un environnement enrichi. Une période d’acclimatation sera prévue avant toute manipulation. En plus de l'observation quotidienne des souris, un suivi hebdomadaire de l’état de santé des animaux sera effectué à l’aide d’une grille d’évaluation portant sur l’apparence générale, le comportement et l’évolution de la maladie. En cas de signes de souffrance ou de dégradation de l’état général, l’animal sera immédiatement euthanasié conformément aux points limites établis.
Choix des espèces
Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’environ 6 à 8 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.
Huile essentielle, respiration et stress : du comportement au mode d’action cellulaire chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Le système olfactif joue un rôle important dans la régulation des émotions et du système nerveux autonome (qui contrôle notamment la respiration et le rythme cardiaque). Cela s’explique par ses interactions étroites avec la respiration, ses connexions avec des régions du cerveau impliquées dans les émotions, ainsi que par l’activation de voies nerveuses sensibles à certaines odeurs, qui peuvent aussi influencer ces fonctions. Les odeurs, et en particulier les huiles essentielles, pourraient avoir des effets apaisants sur la respiration, la variabilité de la fréquence cardiaque et l’activité cérébrale. Ce projet vise à étudier, chez le rat, l’effet spécifique de l’huile essentielle de lavande sur la réponse au stress et sur les régions cérébrales impliquées, en comparaison avec une odeur contrôle et une condition sans odeur. Il vise également à explorer le passage éventuel de certains composés de cette huile du nez vers le cerveau, notamment dans le liquide céphalo-rachidien. Le premier objectif est de tester l’hypothèse selon laquelle l’exposition à l’huile essentielle de lavande diminue le stress, en s’accompagnant d’une respiration plus lente et plus profonde, ce qui refléterait une modulation du système nerveux autonome. Pour cela, des groupes distincts de rats seront exposés de manière répétée soit à l’huile essentielle de lavande, soit à une odeur contrôle, soit à l’absence d’odeur. Une tâche de réflexe de sursaut acoustique sera ensuite utilisée pour évaluer leur niveau de stress. Les résultats attendus incluent une adaptation plus rapide à la stimulation sonore (traduite par une diminution du réflexe de sursaut), ainsi qu’une respiration plus lente et plus profonde chez les animaux exposés à l’huile essentielle. Nous attendons également une activation plus importante de certaines régions du cerveau impliquées dans la perception des sensations internes et le contrôle de la respiration, mise en évidence par un marquage de l’activité des cellules cérébrales. Le second objectif est d’évaluer le passage éventuel de composés de l’huile essentielle dans le liquide céphalo-rachidien. Les résultats attendus incluent la détection d’au moins un des principaux composants de l’huile dans le liquide céphalo-rachidien. Ce projet permettra d’évaluer de manière rigoureuse les effets et les mécanismes d’action des huiles essentielles, et pourrait contribuer au développement de nouvelles approches pour la prise en charge de l’anxiété et du stress.
Bénéfices attendus
Développer des approches nouvelles, scientifiquement validées, pour soulager l’anxiété et le stress constitue un enjeu majeur pour la santé et le bien-être. En combinant un protocole comportemental bien contrôlé à des enregistrements de la respiration, de l’analyse des réseaux neuronaux activés et enfin du mode d’action possible par le passage nez-cerveau, ce projet permettra d’évaluer de manière rigoureuse l’effet et le mécanisme d’action des huiles essentielles. À court terme, le projet apportera des données fondamentales sur l’effet et le mode d’action des huiles essentielles pour soulager le stress. À long terme, ce projet a des applications translationnelles fortes. Il est d’utilité publique d’élaborer, de valider et de combiner des approches pharmacologiques et non-pharmacologiques qui visent à soulager l’anxiété. L’utilisation d’huile essentielle, si elle est démontrée comme effective, serait une option supplémentaire simple et peu coûteuse pour les patients atteints d’anxiété dans le but d’améliorer, en adjonction avec des traitements médicamenteux, la prise en charge des patients.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une exposition à une odeur de 20 min répétée quotidiennement pendant 5 jours. Les animaux seront soumis à une tâche de réflexe de sursaut acoustique qui durera 30min en une seule session
Impact sur les animaux
Le principal effet indésirable attendu dans ce projet est lié au protocole de réflexe de sursaut acoustique qui induit un stress. Cela étant dit ce stress sera réduit à 1 seule session et il n’y a pas de douleurs associées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour chaque procédure afin de recueillir leur cerveau ou leur liquide céphalo-rachidien.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce projet. En effet, ce projet combine une étude du comportement avec des expositions répétées aux odeurs chez le rat, un protocole de réflexe de sursaut acoustique et une analyse des régions cérébrales activées. De plus, ce projet s’intéresse au mode d’action et au passage nez-cerveau des huiles essentielles. Il est à ce jour impossible de réaliser ces expériences sur les organoïdes qui de plus ne sont pas encore assez aboutis pour reproduire les connexions cérébrales mais aussi les données physiologiques telles que la respiration.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum grâce à une stratégie expérimentale optimisée. Chaque animal est suivi à plusieurs reprises au cours de l’étude, ce qui permet de recueillir davantage d’informations sans augmenter le nombre total d’animaux. De plus, différentes mesures sont réalisées sur un même animal (respiration, comportement et activité de certaines zones du cerveau), ce qui maximise les données obtenues. Enfin, les méthodes d’analyse utilisées permettent d’exploiter efficacement l’ensemble des données, même si certaines mesures sont manquantes, contribuant ainsi à limiter le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Nous ajouterons des enrichissement dans les cages des rats (tunnels, bouts de bois à ronger et lamelles de carton). Les animaux seront toujours par deux dans les cages. Les animaux sont habitués progressivement à l’expérimentateur, à la salle d’expérience et au pléthysmographe. Ils seront aussi quotidiennement manipulés par l’expérimentateur réduisant ainsi leur stress. Des points limites clairs et objectifs ont été définis afin de limiter au maximum tout stress.
Choix des espèces
Le rat est un modèle couramment utilisé pour étudier les liens entre le cerveau, le comportement et les réponses au stress. Chez cette espèce, le réflexe de sursaut acoustique est une méthode bien établie et fiable pour évaluer les réactions émotionnelles. Les mécanismes cérébraux impliqués dans ce réflexe sont bien connus, ce qui permet d’interpréter les résultats de manière robuste et pertinente. Le rat est également adapté pour l’étude du liquide céphalo-rachidien, car le volume accessible permet de réaliser des analyses sensibles dans de bonnes conditions expérimentales. Les méthodes alternatives, telles que les modèles in vitro (en culture cellulaire) ou in silico (modélisation informatique), ne permettent pas de reproduire l’ensemble des phénomènes étudiés ici, notamment les interactions entre les odeurs, le comportement, la respiration et l’activité cérébrale. L’utilisation du rat constitue donc l’approche la plus adaptée pour répondre aux objectifs du projet, tout en respectant les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). Les animaux utilisés seront de jeunes adultes : ils arriveront à l’âge de 8 semaines, puis bénéficieront d’une période d’habituation avant les expériences. Les tests seront réalisés lorsqu’ils auront environ 11 semaines. Ce choix permet d’étudier des animaux à un stade de développement stable, sans les effets liés au vieillissement.