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
Données ajoutées au fil de l’eau au moins une fois par semaine
Caractérisation de modèles de troubles du neurodéveloppement et évaluation de candidats médicaments chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Une puce implantée sous la peau après incision, une pompe posée sous la peau ou dans la cavité abdominale pour cinq semaines de traitement continu, puis jusqu'à seize heures de tests par souris réparties sur quatre semaines : 2 784 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des crises d'épilepsie leur sont provoquées et leur sensibilité à la douleur est mesurée, deux points dont le porteur indique qu'ils entraînent un inconfort supérieur à celui des autres tests. L'objet déclaré est d'évaluer cinq médicaments déjà autorisés pour d'autres maladies neurologiques et de chercher des mécanismes communs à deux troubles du neurodéveloppement. Les tests restent désignés par leurs catégories, sociaux, moteurs, de mémoire et stéréotypés, sans qu'aucun dispositif soit nommé, et l'effectif tomberait à 864 souris si deux mesures de réduction s'appliquaient, écart que le résumé laisse sans commentaire.
Objectifs
Les troubles du neurodéveloppement liés à des anomalies de la communication entre les neurones du cerveau touchent environ 1% de la population mondiale. Ils sont fréquemment associés à des formes d’autisme, des déficits intellectuels et moteurs, ainsi qu’à de l’anxiété, de l’épilepsie et à des altérations des sensations, notamment de la perception de la douleur. À ce jour, ces troubles ne disposent encore que de peu ou pas de médicaments efficaces. Dans le cadre d’un projet financé par le programme Européen sur les maladies rares (ERDERA) réunissant quatre associations de patients et cinq équipes de recherche, ces travaux, dans leur ensemble, visent à mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces troubles, à identifier des marqueurs biologiques et à évaluer le potentiel de repositionnement de candidats médicaments dans des modèles murins. Comme ces troubles pourraient partager certains mécanismes communs, le premier objectif de cette étude est de les identifier en étudiant le comportement et le fonctionnement de ces neurones dans deux modèles murins de ces troubles. Le second objectif du projet consiste à évaluer cinq médicaments déjà approuvés pour d’autres maladies neurologiques (repositionnement) afin de déterminer s’ils pourraient également être bénéfiques pour ces deux troubles. Leur efficacité sera étudiée dans ces deux modèles murins en analysant leurs effets sur les anomalies comportementales et sur le fonctionnement neuronal. Les résultats de cette étude, intégrés au projet européen dans son ensemble, permettraient d’envisager un transfert vers la clinique et les patients à court terme.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les connaissances sur les troubles du neurodéveloppement liés à des anomalies de la communication entre les neurones du cerveau. Cette étude contribuera à mieux comprendre les mécanismes communs à l’origine de ces maladies et évaluera le potentiel de médicaments déjà utilisés pour d’autres maladies. Dans leur ensemble, ces travaux permettront d’accélérer le développement de médicaments pour les patients concernés par ces troubles.
Procédures
Les souris anesthésiées seront implantées avec une puce d’identification par radiofréquence à l’aide d’une petite incision (une seule fois, 5 minutes par animal). Cette puce permettra d’identifier chaque animal et de suivre ses interactions avec les autres souris lors des tests de comportement. Si un des médicaments ne peut pas être donné oralement dans l’eau de boisson ou la nourriture, une pompe placée sous la peau pourra également être utilisée pour administrer certains traitements de façon continue pendant cinq semaines (en même temps que les puces). Si aucune de ces voies n’est possible, une intervention chirurgicale sera réalisée pour placer la pompe dans la cavité abdominale. Les souris seront évaluées sur leurs comportementaux sociaux, moteurs, de mémoire et stéréotypés et leur sensibilité à la douleur et leur prédisposition aux crises d’épilepsie (maximum 60 minutes par jour sur 4 semaines, soit un total de 16 heures par animal).
Impact sur les animaux
La manipulation des souris, et les tests comportementaux peuvent entraîner un léger stress temporaire chez l’animal. Leur sensibilité à la douleur et leur prédisposition à l’épilepsie peuvent entraîner un inconfort modéré, supérieur à celui associé aux autres tests comportementaux. L'implantation des puces et des pompes peut provoquer une légère douleur minorée par l'administration d'antalgiques. Des crises d’épilepsie seront induites, ce qui pourrait entraîner une diminution de leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures pour réaliser des prélèvements de différents tissus (sang et cerveau) et faire des analyses moléculaires.
Remplacement
Les médicaments seront d’abord testés sur des cellules en laboratoire. Seuls les 5 plus prometteurs seront évalués dans cette étude chez la souris. Il n’existe pas de méthode alternative pour les expériences de comportement et tester des médicaments, car elle nécessite un organisme vivant entier, depuis l’injection, leur passage dans le cerveau jusqu’à l’observation de leurs effets in vivo.
Réduction
Le nombre de 2784 animaux a été optimisé pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. Si aucun effet sexe n’est observé lors de la caractérisation des modèles, le nombre de souris sera réduit de moitié pour l’évaluation des effets des médicaments. De plus, si la dose la plus faible d’un médicament permet d’obtenir des résultats satisfaisants, la dose plus élevée ne sera pas testée. Si ces deux mesures de réduction peuvent être appliquées, le nombre total d’animaux nécessaires sera limité à 864.
Raffinement
L’environnement des souris est enrichi et renouvelé régulièrement pour optimiser le maintien de leur chaleur corporelle et de leur bien-être. Les tests de comportement seront réalisés dans une pièce calme et faiblement éclairée, et seront les plus brefs possibles afin de minimiser l’inconfort et l’anxiété des animaux. De plus, les animaux seront habitués à cette pièce et au contact des expérimentateurs, mais également pour vérifier leur état de santé. Les caractéristiques génétiques des souris et les croisements utilisés ont été adaptés afin de limiter l’apparition de signes indésirables pouvant affecter leur bien-être. Les souris soumises à une incision pour injecter des puces d’identification ou les pompes libérant le médicament seront traitées avec des antidouleurs jusqu’à leur rétablissement pour limiter leur douleur et, comme pour tout changement chez un animal, feront l’objet d’une surveillance renforcée. Des points limites adaptés à chaque procédure ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Les souris sont de petits animaux sociaux, et dont les comportements sont proches de ceux de l’homme. Elles constituent ainsi un modèle pertinent pour étudier les troubles du neurodéveloppement qui ont un impact important sur la qualité de vie des personnes atteintes. Les études seront réalisées chez des souris adultes âgées de deux mois, ayant un cerveau mature, qui recevront les traitements avec ces médicaments un mois ou une semaine avant l’évaluation de leurs comportements.
Role des cellules gliales et immunitaires dans l’épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
2 328 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères, chacune pouvant subir jusqu'à cinq injections dans le ventre sans anesthésie, une chirurgie du crâne de trente minutes à une heure trente, puis des sessions d'enregistrement de quatre heures, quotidiennes la première semaine et hebdomadaires ensuite. Une épilepsie du lobe temporal leur est provoquée par injection de kainate directement dans le cerveau, et une partie d'entre elles reçoit en plus des électrodes ou une lentille optique intracérébrale. Le porteur écrit que ces crises ne sont pas douloureuses mais qu'elles génèrent un stress chez la souris. Toutes sont mises à mort pour prélever le cerveau, alors que les retombées annoncées pour les patients pharmaco-résistants restent au conditionnel et à trois ou quatre ans de travaux supplémentaires.
Objectifs
L’épilepsie correspond à un ensemble de pathologies qui se caractérisent par une hyperactivité synchronisée de réseaux de neurones du cerveau et qui touche 600000 personnes en France. Il n’existe pas de médicaments permettant de soigner les causes de l’épilepsie mais seulement des anti-épileptiques qui régulent l'activité des réseaux neuronaux excitateurs ou inhibiteurs pour limiter ou empêcher les crises et qui ont de nombreux effets secondaires indésirables. Il est donc urgent d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour soulager les patients pharmaco-résistants aux anti-épileptiques et/ou véritablement soigner l’épilepsie. L'épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme la plus fréquente d'épilepsie focale focale (c.a.d. limitée à une région du cerveau) qui touche environ 60% des patients. Au cours des quinze dernières années, il a été montré que l’ELT s’accompagne d’une réaction inflammatoire au niveau des régions cérébrales les plus touchées, notamment l’hippocampe. Identifier les mécanismes inflammatoires et immunitaires impliqués dans l’ELT pourrait ouvrir la voie à de nouvelles solutions thérapeutiques. Nos travaux sont centrés sur des cellules de soutien des neurones, appelées cellules gliales, qui aident au bon fonctionnement des neurones, et plus récemment, sur les lymphocytes T dans la progression de l’ELT. Les cellules gliales acquièrent des caractéristiques spécifiques dans les aires du cerveau touchées par les crises. Dans un modèle murin d’ELT, nos études suggèrent que les cellules gliales sont responsables d’une modification de la transmission synaptique dans l’hippocampe épileptique. Nous voulons étudier les mécanismes par lesquels les cellules gliales impactent la progression des crises dans notre modèle d’ELT. De plus, nos résultats actuels indiquent que les lymphocytes T ont des effets protecteurs dans ce modèle murin d’ELT et nous voulons identifier les mécanismes impliqués dans cette protection, en ciblant en particulier les voies de signalisation impliquant les cellules gliales.
Bénéfices attendus
De plus en plus de données indiquent que les cellules gliales et immunitaires contribuent à la progression de l’ELT. Identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les dysfonctions des cellules gliales et immunitaires permettrait d’envisager de nouvelles voies thérapeutiques qui ne cibleraient pas les neurones et pourraient avoir moins d’effets secondaires indésirables. Les premiers résultats de ce projet en continuité avec nos travaux actuels seront publiés dans des journaux à comité de lecture en « open access » d’ici deux ans. Les autres parties de ce projet nécessiteront 3 à 4 ans supplémentaires pour être finalisées. A plus long terme, nous discutons régulièrement avec des médecins pour voir comment nos résultats pourraient mener à des développements thérapeutiques pour la prise en charge des patients.
Procédures
Tous les animaux de ce projet recevront une ou plusieurs (jusqu’à 5) injections intrapéritonéales pour manipuler pharmacologiquement les cellules immunitaires ou les cellules du système nerveux central. Ces injections sont réalisées sans anesthésie lors d’une contention manuelle. Des injections intracérébrales de virus permettant d’induire l’expression d’un biosenseur fluorescent ou d’inhiber l’expression d’un gène seront réalisées sur une partie des souris. Ces injections seront réalisées sous anesthésie générale lors d’une chirurgie qui dure 30 minutes. Une injection intrapéritonéale d’un analgésique est réalisée avant la chirurgie. L’expression du virus n’entraine aucune douleur ou gène de l’animal. Des injections intracérébrales de kainate ou de solution saline (groupe contrôle) seront réalisées pour induire une épilepsie du lobe temporal chez tous les animaux de ce projet. Ces injections seront réalisées sous anesthésie générale lors d’une chirurgie qui dure 30 minutes. Une injection intrapéritonéale d’un analgésique est réalisée avant la chirurgie. Une partie de ces mêmes animaux sera également implantée, lors de la même chirurgie, avec des électrodes intracérébrales pour suivre l’activité neuronale. Dans ce cas la durée de la chirurgie est d’une heure. Enfin, certains de ces animaux seront implantés lors de la même chirurgie avec une lentille optique intracérébrale pour suivre les variations de fluorescence d’un biosenseur. Dans ce cas la chirurgie dure 1h30. Plusieurs jours après la chirurgie, les animaux équipés d’électrodes intracérébrales et d’une lentille optique seront enregistrés sans anesthésie et libre de leurs mouvements, lors de sessions d’une durée de 4h à des fréquences quotidiennes, pendant la première semaine, ou hebdomadaires, pendant la phase chronique. Pour cela les animaux sont d’abord habitués à la préhension pendant les 3 jours précédents le premier enregistrement qui nécessite de connecter les implants au système d’enregistrement. Pour cela la souris éveillée est maintenue en contention sur une grille et les implants sont connectés au système d’enregistrement via des fils souples qui laissent la souris libre de ses mouvements. L’enceinte d’enregistrement contient de la nourriture et un accès à de l’eau.
Impact sur les animaux
- Contention de l’animal suivie d’une injection intrapéritonéale, ce qui entraine en stress léger et une douleur légère et de courte durée. - Intervention chirurgicale intracérébrale sous anesthésie générale, ce qui peut entrainer une douleur modérée au réveil et pendant 1 jour ou 2. Le comportement des souris est observé pendant la semaine qui suit la chirurgie et tout comportement anormal ou signe physique anormal (perte de poids, prostration, poils ébouriffés…) entrainera une action vétérinaire appropriée (administration d’analgésiques, de serum physiologique, d’antibiotique). - Le modèle d’épilepsie utilisé dans ce projet déclenche des crises d’épilepsie dans une région particulière du cerveau (crise focale). Ces crises ne sont pas douloureuses mais génèrent un stress chez l’animal.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet seront mis à mort. Les organes, en particulier le cerveau, seront prélevés pour réaliser des études histologiques, moléculaires, cellulaires et physiologiques.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les relations entre différents types cellulaires du cerveau et du système immunitaire au cours des différentes phases de l'épilepsie. Ces cellules sont par nature très sensibles à leur environnement. Pour comprendre leur rôle dans l’épilepsie il est nécessaire de les étudier dans un environnement aussi proche que possible des conditions natives. Les études récentes montrent que les propriétés morphologiques, moléculaires et physiologiques des cellules gliales du cerveau placées en culture diffèrent de façon substantielle de celles des cellules gliales in vivo. L’utilisation d’animaux vivants est donc primordiale pour obtenir des résultats qui puissent à terme identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pouvant avoir un impact dans le développement de nouvelles thérapies chez l’homme.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour ce projet a été défini au plus juste pour nous permettre d’atteindre nos objectifs scientifiques et être statistiquement pertinent. Pour définir statistiquement la taille des lots d’animaux à tester, nous nous appuyons sur des travaux publiés ainsi que sur une évaluation statistique du nombre d’animaux requis. Dans toutes les procédures, nous comparerons les souris « tests/KO » avec les souris « contrôles » issues des mêmes portées. Dans toutes les procédures, nous utiliserons des femelles et des mâles issus des mêmes portées.
Raffinement
Toutes les souris seront élevées dans un environnement enrichi (abri, buchette, et coton pour le nid). Nous manipulerons les animaux régulièrement pour les habituer à notre présence. Toutes les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et application d’analgésique. Tout au long de chaque procédure, les animaux seront surveillés (quotidiennement après les chirurgies puis de façon hebdomadaire). Nous utiliserons une grille de score pour évaluer la santé des animaux et apporter les réponses adaptées. Nous porterons une attention particulière aux critères de poids, de stress et d'hyper-réactivité, décrit dans les points limites. Pour aider à la prise de décision, cette grille de score contient plusieurs critères d’évaluation permettant de déterminer un score qui permet à l’expérimentateur de prendre la décision adaptée pour mettre en place rapidement des mesures visant à éviter ou réduire cette souffrance, et si nécessaire, l’arrêt des souffrances par euthanasie.
Choix des espèces
Les souris sont très couramment utilisées en recherche sur l’épilepsie. Le modèle d’épilepsie du lobe temporal que nous utilisons pour ce projet reproduit assez fidèlement la pathologie humaine avec sclérose hippocampique. Nous utiliserons des souris adultes âgées entre 2 et 3 mois en début de procédure pour nous affranchir des effets liés au développement et à la sénescence. Nous utiliserons des souris contrôles et des souris transgéniques permettant d’invalider un gène ou d’en exprimer d’autres dans des cellules spécifiques. Ces lignées transgéniques n’ont pas de phénotype dommageable.
Effets de différents traitements dans des modèles murins de mort subite et inattendue en épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une stimulation sonore de soixante secondes au maximum, appliquée une fois à chaque souris pour déclencher une crise convulsive qui peut la tuer : 3 168 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les survivantes étant tuées à la fin pour prélever leurs organes. Certaines reçoivent une substance une seule fois, d'autres deux fois, et 576 jusqu'à vingt-huit fois, à raison de deux administrations par jour pendant quatorze jours. L'objet déclaré est de tester des traitements contre la mort subite inattendue en épilepsie, faute de traitement spécifique existant, en cherchant une dose efficace puis une éventuelle synergie entre deux molécules. Ces souris appartiennent à des souches sensibles aux crises audiogènes et sont testées vers le vingt-et-unième jour après la naissance, âge auquel le porteur indique que les crises létales sont les plus fréquentes, et jusque-là hébergées avec leur mère et leur portée.
Objectifs
La mort subite inattendue en épilepsie (SUDEP) est une cause de décès importante, dont l’incidence est évaluée autour de 1 cas pour 1000 patients épileptiques. Plusieurs hypothèses ont été émises sur les causes de cette mortalité : une anomalie du rythme cardiaque, secondaire à une crise généralisée, un arrêt respiratoire, ou encore une dépression générale des activités électriques cérébrales. Ce projet va permettre d’évaluer l’efficacité de traitements contre les crises épileptiques provoquant une SUDEP. Pour cela, nous allons utiliser un modèle animal de crises audiogènes où une crise tonique pouvant provoquer la mort est induite par un stimulus audio. Ce modèle est reconnu comme un modèle de SUDEP. Nous proposons ici de tester plusieurs types de traitements : traitement aigu d’une substance (afin de définir la dose efficace pour prévenir des crises et de la mortalité, ainsi que pour définir le temps d’activité de la molécule), traitement répété d’une substance (afin d’évaluer si une exposition prolongée à une substance permet une meilleure protection contre les crises létales), et enfin un traitement associant 2 molécules (afin de définir une possible synergie entre ces molécules).
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’évaluer l’efficacité de différents traitements contre le SUDEP à l’aide d’un modèle murin validé par la littérature. Il n’existe pas de traitement spécifique au SUDEP, ces travaux permettront d’évaluer le potentiel des substances évaluées et de leur association contre cette mortalité.
Procédures
Les animaux seront administrés vigiles: une fois pour 1728 animaux, deux fois pour 864 animaux, et au maximum 28 fois (si 2 fois/jour pendant 14 jours) pour 576 animaux. Tous les animaux seront exposés une fois à une stimulation audio (max 60s) induisant des crises audiogènes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont la survenue de crises létales et non létales à la suite de la stimulation audio et un stress du aux administrations de substance.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin d’effectuer des prélèvements d’organes, pour compléter cette étude.
Remplacement
Les méthodes expérimentales in vitro ne reproduisent pas l’ensemble des propriétés des crises d'épilepsie survenant dans un cerveau entier. De plus, la modélisation in silico nécessite des données expérimentales encore insuffisantes pour produire des données applicables chez l’humain.
Réduction
Nous ferons une planification rigoureuse des expériences, en réalisant d’abord des études sur chaque molécule administrée seule pour mieux les caractériser avant d’évaluer l’intérêt d’une administration répété ou de l’association de 2 molécules. De plus, selon les résultats des substances testés lors de la première partie du projet, nous ne retesterons que celles aux résultats positifs pour la 2ème partie. L’utilisation d’un modèle murin déjà validé comme modèle de SUDEP nous permet de ne pas passer par une procédure de validation du modèle. Le calcul du nombre d'animaux est fait selon une approche statistique, sur la base de la variabilité du comportement des souris modèles de SUDEP qui est décrite dans la littérature, nous estimons qu’il nous faut au minimum 12 animaux par groupe pour pouvoir évaluer leur phénotype épileptique. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, nous n’utiliserons pour chaque procédure que la moitié des animaux administrés par un contrôle véhicule.
Raffinement
Les animaux seront hébergés avec leur mère et leurs congénères de même portée jusqu’à l’expérimentation à P21 ou jusqu’à leur sevrage à P21. Ils seront ainsi hébergés dans des conditions environnementales répondant à leurs besoins, avec un enrichissement adapté (papier tork ou frisure de carton). Les animaux seront manipulés par du personnel expérimenté afin de réduire le stress global. La stimulation audio induisant les crises est limitée à une par animal et pendant 60s maximum.
Choix des espèces
L’espèce que nous avons choisie (souches de souris sensibles aux crises audiogènes) est le modèle animal décrit dans la littérature comme reproduisant au mieux le SUDEP. Les animaux seront principalement testés vers le jour postnatal 21, où les crises audiogènes létales sont les plus fréquentes selon la littérature et selon nos précédents travaux internes.
Signatures physiopathologiques des réseaux épileptogènes dans les hétérotopies corticales
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 589
Électroporées in utero après ouverture de l'abdomen de leur mère, opérées à la naissance ou à l'âge adulte par craniotomie pour recevoir électrodes ou canules, 779 souris et 589 rats vont être utilisés, dont 184 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils développent des crises d'épilepsie spontanées ou provoquées par des injections répétées d'un agent convulsivant ou par un séjour de vingt minutes dans une enceinte chauffée, avec secousses musculaires, mâchonnements et hypersalivation. Leur activité cérébrale est enregistrée trois jours par mois, pendant un à six mois selon l'espèce. Tous sont tués pour prélever le tissu cérébral, les crises provoquées qui ne cessent pas d'elles-mêmes après cinq minutes étant stoppées par injection d'une benzodiazépine.
Objectifs
Les malformations du cortex cérébral sont à l'origine d'épilepsies pharmaco-résistantes chez l’enfant et l’adolescent. L'étude des mécanismes conduisant à ces épilepsies est un défi, car les malformations corticales sont généralement diagnostiquées seulement après les premières crises. En outre, il est impossible d'accéder directement aux changements qui se produisent dans le cerveau des patients et conduisent à l'émergence et à la progression de l'épilepsie. C’est pourquoi les organismes modèles sont essentiels pour mieux comprendre cette maladie et de son évolution, et pour développer de meilleurs traitements. Dans ce projet, nous utiliserons des enregistrements électrophysiologiques pour étudier l'activité électrique du cerveau, des analyses du transcriptome pour mesurer l'expression des gènes, ainsi que des analyses histologiques et anatomiques. Cette approche combinée, multimodale, sera appliquée chez plusieurs modèles rongeurs reproduisant des malformations corticales similaires à celles rencontrées chez l’humain, et responsables de crises d’épilepsie. Cette étude nous aidera à mieux comprendre l’évolution pathologique de l'activité cérébrale, en la reliant aux régions cérébrales impliquées et aux changements dans l'expression des gènes, à des étapes cruciales de cette évolution : avant que les crises n’apparaissent, au moment des premières crises et lorsque la maladie est établie. Notre objectif à long terme est d’identifier de nouveaux marqueurs prédictifs de la progression de l’épilepsie, ainsi que des candidats potentiels pour des thérapies ciblées visant à en infléchir l’évolution.
Bénéfices attendus
Notre objectif à long terme est de mieux comprendre les réseaux responsables des crises dans les hétérotopies de la matière grise (des malformations cérébrales responsables d'épilepsie), d’identifier de nouveaux marqueurs prédictifs de la progression de l’épilepsie, ainsi que des gènes candidats ou mécanismes potentiels pour des thérapies ciblées visant à en infléchir l’évolution. Le volet expérimental présenté ici fait partie d’un projet collaboratif au périmètre plus vaste impliquant également des études cliniques menées chez des patients, permettant ainsi un dialogue fructueux entre recherche clinique et préclinique.
Procédures
Les animaux seront soumis à interventions chirurgicales réalisées sous anesthésie/analgésie : 1) pour les femelles gestantes, laparotomie afin d’exposer les cornes utérines et procéder à la transfection par électroporation (entre 30 min et 1h) ; 2) pour les jeunes adultes et les adultes, incision de la peau et implantation des émetteurs de télémétrie entre peau et muscle, incision du scalp et craniotomie pour implantation des électrodes (2h) ; 3) pour les nouveau-nés et juvéniles, incision du scalp et craniotomie pour mise en place de canules pour délivrer des vecteurs viraux (15 à 25 min). Ces interventions sont uniques et sont associés à des soins pré-, per- et post-opératoires. Les animaux seront également soumis à des protocoles d’induction de crises d’épilepsie par des moyens pharmacologiques (injections répétées toutes les 10 min de doses sous-convulsives d’un agent convulsivant, maximum 6 doses et 1h), ou par l’hyperthermie (placement dans une enceinte chauffée pendant 20 min maximum). Lorsque ces crises induites ne cessent pas spontanément après 5 min, elles sont stoppées par injection d’une benzodiazépine. Les animaux seront également soumis à des enregistrements continus et à long terme de l’activité cérébrale réalisés sous monitoring vidéo, sur des périodes de 1-3 mois pour les souris et 4-6 mois pour les rats. Ces enregistrements sont réalisés dans la cage et l’environnement de stabulation, sans contrainte (émetteurs sans fil pouvant être allumés/éteints sans contention grâce à des transpondeurs magnétiques). Ces périodes d’enregistrement durent 3 jours par mois (4-5 sessions de 3 jours sur une période de 6 mois chez le rat ; 3 sessions de 3 jours sur une période de 3 mois chez la souris).
Impact sur les animaux
Les animaux vont subir les nuisances associées aux interventions chirurgicales (laparotomie pour les femelles gestantes et l’implantation des émetteurs de télémétrie, incision du scalp et craniotomie pour implantation des électrodes et des canules), ainsi qu’à l’inconfort associé à la récupération post-chirurgie. Ces nuisances seront contrôlées par l’anesthésie et l’analgésie, ainsi que par les soins pré-, per- et post-opératoires. Les animaux vont subir des crises d’épilepsie spontanées ou induites par des moyens pharmacologiques ou l’hyperthermie. Les crises d’épilepsie spontanées du modèle rat présentant des malformations bilatérales sont des crises « absence » associées à un arrêt comportemental mais sans convulsion ni perte de conscience ni de contrôle postural. Même si elles sont très fréquentes, elles n’entrainent aucun désagrément majeur. Lorsqu’elles sont induites par des conditions favorisant leur survenue (pharmacologie, hyperthermie), les crises sont d’abord associées à des secousses myocloniques des membres et du corps, des mâchonnements, de l’hypersalivation. La phase ultime de la crise est convulsive, tonico-clonique et généralisée. Elle est associée à une perte de conscience brève et transitoire. Si les crises d'épilepsie n'entraînent pas de douleurs physiques, des blessures peuvent néanmoins survenir, liées à des chocs possibles contre les parois de l'enceinte d’observation lors des secousses myocloniques ou des convulsions. Ces blessures, très légères (ex saignements du museau suite à un choc), sont difficiles à prévenir (les parois de la cage ne peuvent pas être capitonnées afin de permettre l’observation) et ne surviennent que très rarement. De plus, les manifestations épileptiques sont peu marquées du fait de l'immaturité des animaux aux stades de développement testés (étude limitée aux stades juvéniles). La récupération post-crise fait l’objet d’un suivi attentif. Si un état de mal épileptique survient et se prolonge plus de 5 minutes, il est stoppé par injection d’une benzodiazépine. La mort de l’animal peut survenir dans de rares cas.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort pour prélèvement du tissu cérébral en vue d’analyses histologiques et anatomiques. Ces analyses sont destinées à confirmer la présence de malformations corticales et à mesurer leur position et étendue, ceci, notamment, afin de réaliser des corrélations anatomo-fonctionnelles. Ces analyses sont également destinées à mesurer l’étendue des régions cérébrales concernées par l’expression des protéines transduites par les vecteurs viraux ou confirmer le site d’implantation des canules ou des électrodes. Enfin, la mise à mort est nécessaire afin d’explanter, le cas échéant, les dispositifs expérimentaux utilisés pour les explorations fonctionnelles (implants de télémétrie, électrodes).
Remplacement
Une part importante des expérimentations est réalisée in vitro (principe de remplacement), sur tranches de tissu cérébral maintenue en survie artificielle lors d’enregistrements électrophysiologiques, ou pour des études transcriptomiques et anatomiques réalisées après extraction de tissu et préparation de spécimens histologiques. Les explorations fonctionnelles menées in vivo sont limitées aux explorations ne pouvant être effectuées que chez l’animal entier. C'est le cas des explorations liées aux crises d'épilepsie, qui nécessitent pour se manifester de préserver le contexte in vivo, permettant d'évaluer modifications comportementales liées à la crise, en plus de l'activité électro-clinique globale.
Réduction
Ce projet combine des approches multiples (moléculaires, anatomiques et fonctionnelles, in vivo et ex vivo) menées chez 4 organismes modèles (et des témoins) appartenant à 2 espèces de rongeurs au sein d’une même équipe de recherche (3 chercheurs, 1 post-doctorant, 1 doctorant, 2 ingénieurs), permettant une utilisation au plus juste des effectifs d’animaux soumis à expérimentation. Les estimations d'effectif sont faites en utilisant un outil d'estimation des effectifs basé sur le calcul de puissance et en tenant compte du taux de succès des expérimentations.
Raffinement
Les explorations fonctionnelles menées in vivo sont limitées aux explorations ne pouvant être effectuées que chez l’animal entier : il s’agit de l’enregistrement de l’activité cérébrale par électro-encéphalographie, pratiquée dans des conditions très semblables aux explorations effectuées chez les patients avec épilepsie (principe de raffinement). Ces enregistrements sont effectués par télémétrie, grâce à des transmetteurs télémétriques permettant des enregistrements sans contrainte ("sans fil"). Les transmetteurs utilisés permettent, en plus du suivi de l'activité électrique cérébrale, de suivre la température corporelle, l'activité motrice et le rythme cardiaque, ce qui garantit une surveillance continue des indicateurs cliniques. Enfin, une partie des animaux explorés fait l'objet d'un suivi vidéo continu pour surveiller les indicateurs comportementaux associés aux crises d'épilepsie.
Choix des espèces
Le rat est adapté aux études électrophysiologiques et comportementales, mais il n’existe que peu de rats génétiquement altérés. La transfection par électroporation (voir procédures) permet d’inactiver l’expression corticale de gènes d'intérêt de manière focale et de créer un cortex mosaïque au sein duquel une population altérée se développe dans un environnement sauvage. Il est ainsi possible de créer des modèles avec des hétérotopies sous-corticales semblables à celles des patients, comme des hétérotopies en bande ou des hétérotopies nodulaires. La souris est adaptée aux études électrophysiologiques et comportementales, et de nombreuses lignées génétiquement altérées sont disponibles, permettant l'étude des conséquences de l'invalidation d'un gène, dans un tissu ou un organe spécifique. Ici, nous étudierons 2 modèles d'hétérotopies induites par l'inactivation conditionnelle et restreinte au télencéphale dorsal de 2 gènes, par croisement avec une lignée Cre. Les 2 modèles présentent des hétérotopies sous-corticales et péri-ventriculaires semblables à celles des patients.
Etude des causes génétiques des maladies affectant le cerveau et le muscle dans des modèles de souris transgéniques (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Biopsiées à l'oreille vers une semaine de vie, testées cinq fois avant trois semaines d'âge, les mêmes souris enchaînent treize tests entre dix et dix-neuf semaines, répartis sur dix semaines avec trois à sept jours de repos entre chacun. Certains se déroulent dans l'eau, d'autres mesurent la force musculaire ou la mémoire, et un sous-groupe reçoit une injection déclenchant des crises d'épilepsie. 768 souris sont utilisées dans ce second volet, dont 288 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Toutes sont tuées pour prélever le cerveau et les muscles.
Objectifs
Les maladies du cerveau représentent un enjeu majeur de santé publique. Malgré les progrès récents de la génétique, près d’un patient sur deux ne bénéficie toujours pas d’un diagnostic génétique précis. Cette situation est souvent liée au fait que les gènes impliqués sont encore mal compris, ce qui entraîne des délais prolongés avant que les enfants concernés puissent recevoir un diagnostic. Ces maladies sont très diverses sur le plan génétique. A ce jour, plus de 2 000 gènes sont impliqués dans les maladies du cerveau. De plus, les atteintes du cerveau sont fréquemment associées à des problèmes musculaires, tels que des difficultés de mouvement, de coordination ou une faiblesse musculaire. Ce lien suggère que certains gènes jouent un rôle commun dans le fonctionnement du cerveau et des muscles. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre le rôle de plusieurs gènes récemment identifiés chez des patients présentant à la fois des maladies du cerveau et des atteintes musculaires. Ces gènes ont été choisis car ils sont systématiquement associés à ces deux types de symptômes, ce qui en fait des gènes candidats particulièrement pertinents pour étudier les liens entre cerveau et muscle. Pour atteindre cet objectif, nous utiliserons des modèles de souris génétiquement modifiées afin d’analyser le développement moteur, les capacités de mouvement et certaines fonctions cognitives, comme la mémoire, à différents stades de la vie. L’étude portera à la fois sur des stades précoces du développement et sur l’âge adulte, afin d’identifier le moment où apparaissent les anomalies et leur évolution dans le temps. Ce projet qui sera realisé sur deux établissements (EU 1/2 et EU 2/2), vise à améliorer la compréhension des maladies touchant à la fois le cerveau et les muscles chez les patients, souvent des enfants, afin de contribuer au développement futur de meilleures stratégies diagnostiques et, à terme, thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Dans de nombreuses maladies du cerveau, les premiers signes apparaissent d’abord au niveau des muscles, peu de temps après la naissance et avant l’apparition des atteintes cognitives. Ainsi, étudier précocement le développement moteur permettrait de détecter très tôt les signes cliniques qui sont parfois invisibles à l’âge adulte, soit parce qu’elles sont corrigées par l’organisme, soit parce qu’elles s’aggravent avec le temps. Ce projet va permettre d’identifier précisément quand apparaissent les premiers signes de la maladie, d’améliorer la compréhension de son évolution et de disposer d’indicateurs précoces utiles pour mieux orienter le diagnostic et la prise en charge des patients, tout en évitant des méthodes plus invasives.
Procédures
Les souris utilisées dans ce projet seront soumises à des interventions sans chirurgie qui sont basées sur l’observation de leur comportement et de leurs capacités de mouvement. Dans un premier temps, un très petit prélèvement sera réalisé sur l’oreille de chaque souris afin de caractériser leurs gènes. Ce geste est réalisé une seule fois et dure quelques secondes. Chez les jeunes souris, des observations seront réalisées pour suivre le développement des mouvements, comme la capacité à se déplacer, à se retourner ou à utiliser leurs pattes. Ces tests sont courts et durent moins d’une minute. Le nombre total de tests effectués au stade précoce (entre 1 et 3 semaines d’âge) dans l’EU 1/2 est de cinq, pour une durée totale maximale d’environ cinq minutes, les tests étant réalisés successivement. À l’âge adulte, les mêmes souris participeront à différents tests permettant d’évaluer leur comportement, leur mémoire et leurs capacités physiques. Ces tests consistent principalement à observer leurs déplacements, l’exploration d’un environnement ou la force musculaire. Chaque test dure quelques minutes et les animaux bénéficient de périodes de repos entre les séances. Le nombre total de tests effectués à l’âge adulte dans l’EU 2/2 est de treize. Ils seront répartis sur une période de 10 semaines avec des périodes de repos de 3 à 7 jours entre les tests. Les animaux auront alors entre 10 et 19 semaines d’âge. Pour un nombre limité de souris adultes (un sous-groupe), un test spécifique permettra d’évaluer la sensibilité aux crises d’épilepsie à l’aide d’une injection unique. Les animaux seront ensuite surveillés en continu pendant 20 minutes après l’injection. Cette étape est importante car, dans de nombreux cas, les crises d’épilepsie représentent un symptôme majeur qui aggrave fortement la maladie et la qualité de vie des patients. Étudier ces crises chez la souris permet donc de mieux comprendre leur origine et leur lien avec les autres symptômes observés. À la fin du projet, les souris seront mises à mort afin de permettre le prélèvement et l’analyse de certains organes, dont le cerveau et les muscles. Ces analyses sont indispensables pour mieux comprendre les maladies qui touchent à la fois le cerveau et les muscles chez les enfants malades.
Impact sur les animaux
À l’âge d’environ une semaine, un petit prélèvement sera réalisé sur l’oreille des souris afin d’analyser leurs gènes. Ce geste peut provoquer une douleur légère et de courte durée, ainsi qu’un léger stress lié à la manipulation. Le risque de saignement est très faible. Tout au long du projet, chez les souris jeunes et adultes, différents tests seront réalisés pour observer leurs mouvements et leur comportement. Ces manipulations peuvent entraîner un stress temporaire, notamment lors de la prise en main ou de l’exposition à un nouvel environnement. Les tests sont courts, espacés dans le temps et les animaux sont habitués au matériel et à la salle d’expérimentation afin de limiter ces effets. Lors de certains tests, notamment ceux réalisés dans l’eau, les souris peuvent ressentir un inconfort passager lié au contact avec l’eau. Ces effets sont limités par une durée d’exposition courte de quelques minutes, une température de l’eau contrôlée, une surveillance continue et un séchage immédiat après chaque session. Pour un nombre limité de souris adultes, un test permettant d’évaluer la sensibilité aux crises d’épilepsie sera réalisé à l’aide d’une injection unique. Cette injection peut entraîner une douleur légère et transitoire au point d’injection, ainsi que l’apparition temporaire de crises convulsives. Les animaux seront surveillés en continu pendant une période maximale de 20 minutes. Si des signes de détresse sévère apparaissent, le test sera immédiatement interrompu et l’animal pris en charge. Enfin, une lignée de souris particulière peut développer des tumeurs à partir de l’âge de 6 mois. Les animaux utilisés pour les tests seront mis à mort bien avant cet âge. Les animaux conservés en élevage seront également mis à mort avant l’âge limite de 6 mois.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de permettre le prélèvement des muscles et du cerveau. Ces prélèvements sont nécessaires pour réaliser des analyses anatomiques et moléculaires, permettant d’étudier les similitudes et les différences entre ces deux organes et de mieux comprendre les maladies associées.
Remplacement
Les maladies du cerveau font intervenir des mécanismes complexes qui touchent à la fois le cerveau, les muscles et le comportement. Ces interactions ne peuvent pas être étudiées à l’aide de modèles simplifiés, comme des cellules cultivées en laboratoire ou des simulations informatiques. Même si les études sur cellules permettent de mieux comprendre certains mécanismes biologiques de base, elles ne permettent pas d’observer comment les gènes influencent le développement du cerveau, les capacités de mouvement ou les comportements dans un organisme vivant. Or, ces aspects sont essentiels pour comprendre les maladies étudiées dans ce projet. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable. La souris est particulièrement adaptée, car son fonctionnement biologique présente de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain. De plus, il existe déjà un grand nombre de modèles de souris génétiquement modifiées, développés dans le cadre de collaborations internationales, ce qui permet d’étudier de manière ciblée le rôle de nombreux gènes impliqués dans ces maladies. Enfin, ces maladies étant rares et touchant souvent des enfants, il est très difficile de réaliser ce type d’études directement chez l’être humain. Le recours à la souris est donc nécessaire pour améliorer la compréhension de ces maladies et préparer le développement de futures approches diagnostiques et thérapeutiques.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans ce projet a été calculé au plus juste afin d’obtenir des résultats fiables, tout en limitant au maximum le recours aux animaux. Les effectifs ont été déterminés à partir de données issues d’études précédentes et de méthodes statistiques, de manière à utiliser uniquement le nombre de souris strictement nécessaire. Afin de réduire le nombre total d’animaux, les mêmes souris sont suivies tout au long du projet, depuis les premières étapes du développement jusqu’à l’âge adulte. Cette approche permet de recueillir plusieurs types d’informations chez les mêmes animaux, évitant ainsi de multiplier les groupes expérimentaux. Ce suivi sur la durée permet également de mieux comprendre l’évolution des maladies étudiées, en observant comment les symptômes apparaissent et évoluent avec le temps. Chez la souris, l’âge adulte atteint en fin de projet correspond approximativement à un âge avancé chez l’humain, ce qui rend cette approche particulièrement pertinente pour étudier l’évolution des maladies du cerveau associées à des atteintes musculaires. Les analyses des résultats seront réalisées à l’aide de méthodes statistiques adaptées, ce qui permet d’obtenir des conclusions solides sans avoir recours à des animaux supplémentaires. Les souris témoins sont issues des mêmes portées que les souris génétiquement modifiées, afin de limiter la production d’animaux en excès. Au total, ce projet nécessitera un maximum de 768 souris, incluant des mâles et des femelles. Ce nombre correspond au strict nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Pour réduire le stress lié aux manipulations, les souris seront habituées à la présence des zootechniciens et des expérimentateurs et au contact avant le début de chaque procédure. Un petit tunnel sera utilisé pour transférer les souris d’une cage à l’autre. Les biopsies d’oreille, nécessaires pour identifier les souris porteuses de la maladie, seront réalisées entre 7 et 10jours après la naissance, à un âge où le système nerveux est pas encore complètement développé. Pour éviter que la mère rejette ses petits à cause de l’odeur humaine, l’expérimentateur frottera ses gants avec de la litière souillée. Le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs sera limité à une seule fois. Il sera réalisé sur une courte distance de moins de 1 km dans des conditions adaptées, en conservant les cages d’origine, la litière et les élèments d’enrichissement habituel afin de maintenir un environnement familier. À leur arrivée, les animaux bénéficieront d’une période d’adaptation suffisante avant toute nouvelle manipulation expérimentale. Chez les souris adultes, une phase d’habituation sera mise en place avant le début des tests afin de réduire l’anxiété liée à la nouveauté. Les animaux seront familiarisés avec les dispositifs utilisés et la présence des expérimentateurs. Les évaluations seront organisées de manière progressive, en commençant par les moins contraignantes, avec des périodes de repos suffisantes entre chaque étape pour permettre une récupération complète. Certaines évaluations pouvant entraîner un inconfort temporaire feront l’objet de mesures spécifiques. Lors des tests impliquant une exposition à l’eau, les conditions seront strictement contrôlées, la durée d’exposition sera limitée, et les animaux seront immédiatement séchés et maintenus au chaud après chaque session afin d’éviter toute gêne. Tout au long des manipulations, les animaux bénéficieront d’un environnement enrichi comprenant des abris et des matériaux adaptés, afin de favoriser les comportements naturels et de limiter le stress. Les animaux seront surveillés régulièrement, avec un suivi du poids et de l’état général, afin de détecter précocement tout signe de mal-être, de souffrance ou de détérioration de leur état de santé. Des points limites adaptés permettront d’interrompre la participation d’un animal au projet si nécessaire. En cas de dégradation de l’état général ou de souffrance persistante, l’animal sera mis à mort sans délai afin d’éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle d’étude car elle présente de nombreuses similitudes avec l’être humain. Bien que la surface de son cerveau soit plus simple que celle de l’homme, la grande majorité des structures cérébrales est commune aux deux espèces. De plus, une part très importante des mécanismes biologiques est partagée, ce qui permet d’étudier de manière pertinente l’origine de certaines maladies affectant le cerveau et les muscles. La souris est également un modèle particulièrement adapté pour l’étude des comportements. Elle permet d’analyser des fonctions complexes telles que les capacités de mouvement, certaines formes de mémoire ou les interactions sociales, qui ne peuvent pas être étudiées de manière fiable avec des modèles non animaux. Par ailleurs, ce modèle permet d’étudier séparément les mâles et les femelles, un point essentiel car certaines maladies du cerveau touchent différemment les deux sexes et sont plus fréquentes chez les garçons. Les animaux seront étudiés à plusieurs stades clés de leur développement afin de mieux comprendre l’apparition et l’évolution des maladies. Une première phase concernera la période précoce après la naissance, jusqu’à la troisième semaine de vie. À ce stade, le système nerveux et les muscles sont encore en cours de maturation. L’étude de cette période permet de détecter d’éventuels retards ou anomalies du développement moteur dès leur apparition. Une seconde phase sera réalisée chez les mêmes animaux à l’âge adulte, lorsque le cerveau et les muscles ont atteint leur maturité. Cette étape est indispensable pour évaluer de manière fiable les capacités motrices, musculaires et certaines fonctions cognitives, et pour comprendre comment les anomalies observées précocement évoluent au cours du temps.
Evaluation de traitements dans un modèle de pause respiratoire suivant une crise d’épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Exposées à un son fort pendant soixante secondes, trois jours de suite puis un à deux jours de tests, les souris déclenchent des crises tonico-cloniques suivies d'une pause respiratoire pour laquelle elles sont placées deux minutes sous assistance respiratoire. 2 550 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, entre 21 et 41 jours de vie, âge auquel le porteur les dit les plus sensibles aux crises audiogènes. Il décrit un inconfort ou des douleurs "comparables à des crampes musculaires" et une pause respiratoire "généralement limitée à quelques secondes", tout en classant l'ensemble du projet en gravité sévère. Toutes seront tuées, le porteur indiquant que les crises répétées et les pauses respiratoires "ne permettent pas le maintien en vie des animaux dans de bonnes conditions".
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.
Interactions corps-cerveau dans l’épilepsie
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un status epilepticus de trente minutes auquel environ un quart des rats ne survivent pas, puis une chirurgie d'implantation d'électrodes de deux à quatre heures: 350 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue pour prélever leur cerveau. La crise est provoquée sans anesthésie, impossible à ce stade, et peut entraîner une perte de poids allant jusqu'à 30 %. Le projet étudie comment les rythmes du cœur, de la respiration et de l'estomac influencent les crises d'épilepsie. Un quart des rats meurent dès l'induction, les survivants étant tués en fin de protocole pour prélever leur cerveau.
Objectifs
Ce projet de recherche fondamentale cherche à mieux comprendre les liens entre les rythmes du corps — comme le rythme cardiaque, la respiration ou les contractions de l’estomac — et l’activité du cerveau, à la fois dans des conditions normales et dans le cas de l’épilepsie. Nous savons aujourd’hui que le cerveau n’agit pas de manière isolée : il influence les organes du corps, mais ces derniers envoient aussi des signaux rythmiques qui modifient l’activité cérébrale. Ces échanges constants pourraient jouer un rôle important dans le déclenchement ou la modulation des crises d’épilepsie. L’épilepsie est l’une des maladies neurologiques les plus fréquentes au monde, touchant environ 50 millions de personnes (dont près de 600 000 en France). Malgré les traitements existants, environ 30 % des patients restent résistants aux médicaments, et ce chiffre n’a pas évolué depuis plus d’un demi-siècle. Notre projet vise donc à mieux comprendre comment les rythmes corporels peuvent influencer l’activité cérébrale dans le contexte de l’épilepsie. Pour cela, nous utiliserons un modèle animal reproduisant fidèlement plusieurs caractéristiques de la maladie. Nous chercherons à identifier quels paramètres physiologiques (rythmes du cœur, de la respiration, de l’estomac) ont un effet direct sur l’excitabilité du cerveau, sur l’apparition des décharges épileptiques, et sur les déficits cognitifs (mémoire altérée) associés à l’épilepsie. En comparant les résultats obtenus entre animaux sains et épileptiques, nous avons pour but de : - identifier les mécanismes à l’origine des crises ; - repérer des signaux corporels pouvant annoncer ou favoriser les épisodes épileptiques ; - proposer à terme de nouvelles pistes pour mieux prévenir ou traiter la maladie. Ce projet est essentiel pour faire progresser la compréhension de l’épilepsie et, à plus long terme, pour améliorer la qualité de vie des personnes concernées. Il représente un enjeu majeur de santé publique, compte tenu de la forte prévalence de la maladie et du manque actuel de traitements efficaces.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, à court terme, de mieux comprendre comment les rythmes du corps (comme ceux du cœur, de l’estomac et de la respiration) interagissent avec les réseaux neuronaux impliqués dans la genèse et la propagation des crises d’épilepsie. En enregistrant simultanément l’activité cérébrale et celle des organes internes, nous pourrons explorer de façon inédite les mécanismes globaux qui relient le corps et le cerveau. Ces connaissances fondamentales combleront un vide important dans la compréhension des bases biologiques de l’épilepsie. À plus long terme, les résultats obtenus pourraient avoir des retombées importantes pour la santé humaine. En identifiant les paramètres corporels capables d’influencer l’activité cérébrale, nous pourrions repérer des marqueurs précoces ou prédictifs de l’épilepsie, permettant d’anticiper ou de mieux prévenir les crises. Ces découvertes pourraient aussi ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques, par exemple en ciblant certaines fonctions physiologiques (respiration, rythme cardiaque, activité gastrique) pour moduler l’excitabilité cérébrale sans recourir exclusivement aux médicaments. Ce projet se situe ainsi à la croisée de la recherche fondamentale et de la santé publique. Il contribuera à une meilleure compréhension du fonctionnement global du cerveau dans son environnement corporel et offrira de nouvelles perspectives pour améliorer la qualité de vie des personnes atteintes d’épilepsie, en particulier celles pour lesquelles les traitements actuels restent inefficaces.
Procédures
Induction du modèle d'épilepsie induit un status epilepticus durant 30 minutes (stoppé par une injection de Valium) et une chirurgie, 2 à 4 heures, sera réalisée sous anesthésie générale
Impact sur les animaux
Le modèle d’épilepsie généralisée utilisé dans ce projet peut entraîner certains effets indésirables chez les animaux. Environ 25 % d’entre eux ne survivent pas à la phase initiale d’induction du modèle, au cours de laquelle une crise prolongée (appelée status epilepticus) est provoquée pour reproduire les caractéristiques de la maladie humaine. Cette phase est rapidement interrompue par une injection de diazépam afin de limiter sa durée et d’éviter toute souffrance inutile. L’anesthésie n’est pas possible à ce stade, car elle interfère avec le produit la pilocarpine et ne permet pas l’établissement de l’épilepsie. Toutefois, une prémédication par scopolamine permet de réduire les effets périphériques indésirables de ce traitement. Les animaux peuvent présenter une perte de poids temporaire (jusqu’à 30 %), ainsi qu’une légère déshydratation dans les deux jours suivant le status epilepticus, mais ces effets se résorbent rapidement surtout avec le soin apporté. L’implantation des électrodes nécessaires à l’enregistrement de l’activité cérébrale et corporelle est une intervention chirurgicale invasive, réalisée sous anesthésie générale. Un protocole complet de soins est appliqué avant, pendant et après la chirurgie pour prévenir toute douleur ou inconfort. L’équipe porteuse du projet possède plus de vingt ans d’expérience dans ce type de procédures, ce qui garantit un haut niveau de maîtrise technique et de suivi post-opératoire. Les animaux sont surveillés individuellement, et la cicatrisation est généralement rapide : ils peuvent reprendre une activité normale et participer aux enregistrements environ une semaine après l’intervention. Les tests comportementaux utilisés pour évaluer les fonctions cognitives sont non invasifs et conçus pour utiliser le comportement naturel d’exploration du rat. Par exemple, les animaux explorent librement des environnements où la position ou la nature d’objets change, ou se déplacent dans un petit labyrinthe en choisissant entre deux trajets. Une phase initiale d’habituation permet de pallier au stress lié aux manipulations et à l’environnement expérimental, afin de garantir à la fois le bien-être des animaux et la fiabilité des données recueillies. Ainsi, toutes les procédures ont été conçues pour limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux, tout en assurant la validité scientifique du modèle et la qualité des résultats obtenus.
Devenir
En fin de chaque procédure, tous les animaux sont euthanasiés afin de collecter les cerveaux pour des analyses anatomiques
Remplacement
Le caractère méconnu du fonctionnement cérébral implique que ce projet ne peut pas se passer de l'utilisation d'animaux afin d'en déterminer les mécanismes. Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour réaliser ce travail visant à décrypter les mécanismes sous-tendant l’épilepsie. Ce projet utilise des rats comme modèle animal, qui est l'espèce la plus pertinente car de nombreuses études montrent que les régions cérébrales impliquées dans l’épilepsie sont conservées entre les rongeurs et l’humain. Les résultats de notre étude permettront de mieux extrapoler les mécanismes chez l’humain et ouvrir potentiellement la voie à de nouvelles pistes thérapeutiques.
Réduction
Compte tenu du caractère individuel de l’épilepsie, chaque rat est une unité expérimentale Le caractère méconnu des mécanismes de l’épilepsie et des relations corps-cerveau ne permet pas d'estimer un effet donc nous ne pouvons pas utiliser un test de puissance. Compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle, nous envisageons initialement de petites cohortes de rats par condition. Lorsque chaque condition comptera au moins huit animaux, nous comparerons les résultats relatifs aux paramètres étudiés entre groupes à l’aide de méthodes statistiques adaptées afin d’identifier les différences réellement significatives. Ces méthodes permettront aussi de limiter la taille de la population une fois ces différences atteintes entre deux populations.
Raffinement
Ce projet propose des méthodes pertinentes pour réduire la douleur, la souffrance et l'angoisse chez les animaux. Nous avons mis en place des points limites adaptés et suffisamment précoces dans la procédure (interventions chirurgicales avec analgésie pré, péri et post opératoire) et une réponse rapide (suivi post-opératoire, analgésie, suivi quotidien des animaux jusqu’à leur mort). Les actes invasifs seront pratiqués sous anesthésie générale (sévoflurane ou association kétamine-xylazine) accompagnée d’une analgésie (buprénorphine et méloxicam). Après chaque intervention, chaque rat sera hydraté avec une injection en sous cutané de 2ml de NaCl 0.9% et réchauffé avec une lampe IR jusqu’au réveil. Des croquettes ramollies dans de l’eau avec du sucre seront placées dans les cages afin de réduire la perte de poids et faciliter la convalescence les 2 premiers jours post opératoires et aussi post status epilepticus. Leur poids ainsi que différentes variables physiologiques seront surveillés quotidiennement lors d’un examen clinique afin de pallier quelconques signes de douleur ou de souffrance. Selon les observations, un protocole prévoit une action curative pouvant impliquer l’utilisation d’antalgiques (AINS ou opioïde). Nous surveillerons l’atteinte de points limites en proposant une médication et prise en charge adaptée, associée à une sortie temporaire du protocole si besoin le temps de la récupération, ou bien l’euthanasie après sédation dans le cas de point limite ultime. Le bien-être animal est aussi privilégié au niveau des conditions d'hébergement (animaux à plusieurs dans de grandes cages, eau et nourriture ad libitum, enrichissement avec nid végétal, tubes en cartons et divers objets) et de la manipulation des animaux (temps important de socialisation entre l'expérimentateur et chaque animal) pour minimiser le stress et être au plus près du comportement naturel de l'espèce animale.
Choix des espèces
Ce projet utilise des rats comme modèle expérimental, car il s’agit de l’espèce de référence pour l’étude des mécanismes de l’épilepsie et des comorbidités, comme les troubles de la mémoire. Les régions cérébrales impliquées sont en grande partie similaires chez le rat et chez l’humain, ce qui en fait un modèle pertinent pour comprendre le fonctionnement et dysfonctionnement du cerveau. Par leur nature curieuse et leurs capacités d’exploration innées, les rats sont particulièrement adaptés aux études portant sur la mémoire. De plus, il s’agit d’une espèce facile à élever et à héberger, disponible à coût raisonnable, ce qui en fait un choix approprié pour ce type de recherche. Nous étudions le fonctionnement et dysfonctionnement du cerveau de rats dont le développement est achevé, donc nous utilisons des rats adultes âgés de 6 semaines à quelques mois.
Prévention de l’épilepsie dans un modèle de souris. MODIFICATION
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsie de la queue sur les souriceaux, injections répétées, chirurgie de quarante-cinq minutes sur des femelles gestantes, injection sur les embryons, puis induction de crises d'épilepsie : 4 084 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère, 672 en gravité sévère. Le test d'induction de l'épilepsie provoque une détresse chez l'animal, et la biopsie une douleur modérée. Une partie des souris est gardée vivante pour la reproduction, dont cinquante-deux femelles réengagées dans une autre procédure, le reste étant tué pour prélèvement. Le projet teste une protéine censée réduire la sévérité de l'épilepsie, avec des objectifs décrits en deux phrases très brèves.
Objectifs
Le projet a pour objectif de mieux comprendre l’influence d’une population neuronale transitoire sur le développement de crise d’épilepsies. Nous voulons également tester un nouveau traitement potentiel pour protéger des crises d’épilepsie.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est de tester un nouveau traitement contre l’épilepsie et d’étendre nos connaissances sur le rôle de nos cellules neuronales d’intérêt sur leur survenance. En outre la modification apportée à cette demande vise à tester une protéine en particulier dans sa capacité à rèduire la sévérité de l'épilepsie.
Procédures
- Les souriceaux, immobilisés pendant quelques secondes, subiront une biopsie à la queue (moins d'une seconde). - Les femelles gestantes subiront une injection d’une durée de 5 secondes une fois par jour pendant 3 jours et une intervention chirurgicale de 45 minutes sous anesthésie générale. - Les embryons subiront une injection d'une durée de 5 secondes. - Des animaux subiront une anesthésie générale suivie d'une injection pendant 20 minutes. - Des animaux subiront une intervention chirurgicale de 1 heure sous anesthésie générale et des points de sutures. - Des animaux subiront une injection (1x10 sec). Des animaux subiront 7 injections intrapéritonéales pendant 2 semaines (7 x 10sec).
Impact sur les animaux
- La biopsie à la queue provoque une douleur modérée. - Les injections peuvent induire une douleur légére et brève. - Les étapes d’anesthésie et de contention peuvent également provoquer un stress chez l’animal. - Le test d’induction de l’épilepsie peut provoquer une détresse chez l’animal.
Devenir
Les animaux de la procédure 1 sont gardés en vie pour des accouplements ultérieurs et 52 femelles subiront la Procédure4. Les animaux des autres procédures seront mis à mort pour prélèvement.
Remplacement
Les questions abordées dans ce projet nécessitent un modèle animal. Le développement cérébral et l’épilepsie ne peuvent être étudiés qu’à l’échelle de l’organisme car aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité des interactions entre les types cellulaires du cerveau.
Réduction
Les effectifs ont été déterminés par une approche statistique, ainsi que par des expériences antérieures sur ce type d’études de modèles animaux. Ce nombre a été réduit au minimum nécessaire pour atteindre des résultats statistiquement significatifs. L’analyse statistique sera réalisée par un test statistique adéquat.
Raffinement
Tous les animaux vivent en groupes familiaux ou sociaux dans un environnement enrichi avec eau et nourriture illimitées. Lors des chirurgies, les souris placées sur une plaque chauffante sont anesthésiées et reçoivent des injections d'antidouleurs avant et après l'opération. Un gel ophtalmique est également utilisé pour éviter un dessèchement des yeux. Après l'opération, la surveillance des animaux est quotidienne afin de détecter des signes de souffrance. Une grille d'évaluation de la santé des animaux est mise en place. L’application stricte des points limites spécifiques aux expériences réalisées conduira à une prise en charge de la souffrance éventuelle des animaux.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour mener ces études sur le développement et le fonctionnement du système nerveux, principalement en raison de sa similarité avec l’Homme. Pour la biopsie, les souriceaux ont entre 4 et 7 jours ce qui permet de connaitre leur génotype avant le sevrage et le traitement commençant au 10ème jour. Les femelles gestantes sont des adultes de 2 à 6 mois. Les expérimentations sont menées sur des animaux aux stades de développement embryonnaire et postnataux où interviennent les phénomènes étudiés.
Evaluation d’approches de thérapie génique et de traitement par oligonucléotides dans un modèle de syndrome de West
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Des injections dans le cerveau sous chirurgie de trente minutes à une heure, répétées chaque semaine pendant six mois : 6 800 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Elles portent l'anomalie génétique du syndrome de West, une épilepsie grave du nourrisson, et vont être utilisées pour tester des molécules censées bloquer la copie défectueuse d'un gène. Les prélèvements sanguins peuvent aller jusqu'à deux par jour sur 48 heures. Les bénéfices pour les enfants restent renvoyés au conditionnel et au long terme, la mise à mort finale servant à analyser les organes.
Objectifs
Nous travaillons sur le syndrome de West, une forme rare et grave d’épilepsie chez les nourrissons qui persistent chez l'enfant. Cette maladie provoque des crises d'épilepsies importantes et un retard du développement. Dans certains cas, elle est causée par une anomalie génétique. Les traitements actuels ne sont souvent pas suffisants. Chez les enfants concernés, il existe une copie du gène qui fonctionne normalement et une copie défectueuse. Une seule copie saine suffit. Nous cherchons donc à bloquer uniquement la copie défectueuse, tout en laissant la copie normale assurer sa fonction. Pour cela, nous développons des molécules-outils capables de reconnaître précisément le gène anormal et de l’empêcher d’agir. Avant d’envisager un traitement chez l’enfant, nous testons ces molécules chez des souris porteuses de la même anomalie, afin de vérifier qu'elles sont efficaces et sûres. Notre objectif est de proposer, à terme, une nouvelle solution pour les enfants atteints de cette maladie
Bénéfices attendus
L’objectif principal de notre projet est d’identifier une ou plusieurs molécules thérapeutiques en vue d’un traitement chez des patients atteints du syndrome de West avec cette anomalie génétique. Les bénéfices attendus incluent la sélection des molécules, ainsi que la détermination de la voie d’administration optimale, avec pour objectif à long terme d’apporter des bénéfices similaires aux patients traités.
Procédures
Chaque animal ne reçoit qu’un seul type d’injection (dans le sang ou le cerveaux) avec une seule molécule, pour voir si elle est efficace. Les injections dans le sang sont rapides (moins d’une minute) et peuvent être répétées toutes les semaines, jusqu’à 6 mois. Les injections dans le cerveau nécessitent une chirurgie qui dure entre 30 minutes et 1 heure. Elles peuvent aussi être répétées (sans nécessité de chirurgie grace à un catheter, injection de 5 minutes) toutes les semaines, pendant un maximum de 6 mois. Les souris pourront être gardées jusqu’à 6 mois après la dernière injection. Les animaux pourront également être soumis à des prélèvements sanguins (durée du prelevement : 2 minutes, une goutte de sang par prelevement 2 fois par jour maximum, sur 48h maximum).
Impact sur les animaux
Les injections peuvent induire une douleur modérée sur de courte période. La chirurgie peut entrainer une douleur post opératoire modérée et de courte durée. Elles peuvent également entraîner un risque de faible perte de poids et de risque d’infection.
Devenir
En fin de projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’analyser, au niveau des organes, les effets des molécules injectées.
Remplacement
La recherche en bioinformatique de candidats et les analyses réalisées sur modèles cellulaires permettent d’effectuer une premiere selection des molécules. Cependant, aucun modèle cellulaire ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est donc indispensable de mener ces études dans un modèle animal, afin d’évaluer l'efficacité de la molécule chez l’animal.
Réduction
Seules nos molécules ayant été validées in vitro sont testées in vivo. Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats représentatifs et fiables. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d’animaux nécessaires. Dès qu’une molécule efficace est identifiée, les injections seront arrêtées.
Raffinement
La fréquence des injections pourra être réduite si les résultats initiaux indiquent une efficacité suffisante de la molécule. De la nourriture en gelée sera mise à disposition dans les cages des individus fragiles ou ayant subi une procédure, afin de faciliter leur prise alimentaire. De plus, toutes les interventions douloureuses seront précédées de l'administration d’un antidouleur et se feront sous anésthésie. Un suivi, accompagné d’une grille d’évaluation, sera assuré tout au long de la procédure et des mesures seront prises afin d'éviter toute souffrance inutile (utilisation de points limites ou critère d’arrêt précoce).
Choix des espèces
L’utilisation de souris portant la mutation humaine nous permettra d’évaluer la capacité de nos molécules à diminuer spécifiquement l’expression du gène muté à l’échelle d’un organisme entier. La souris étant l’un des modèles les plus utilisés et les mieux documentés en recherche préclinique, ce modèle est particulièrement pertinent pour ce type d’étude. Les études seront réalisées sur les souris juste après le sevrage, afin de transposer avec l'âge des patients atteints de cette pathologie.
Influence à long terme d’une infection fœtale au cytomegalovirus sur le devenir d’une tumeur cérébrale ultérieure chez le rat
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Des femelles gestantes sont opérées pour injecter le cytomégalovirus dans le cerveau de leurs embryons, les ratons nés subissent des tests sensorimoteurs quotidiens, puis une tumeur cérébrale leur est implantée à deux mois. 1 274 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance majoritairement sévère, tous tués à l'issue. Le porteur décrit chez les ratons des crises d'épilepsie généralisées corrélées à des morts subites. Les femelles sont tuées faute de pouvoir être réutilisées, la descendance pour analyse post-mortem.
Objectifs
Les infections congénitales à cytomegalovirus (CMV) concernent environ 1% des naissances et représentent une cause majeure de troubles du développement cérébral, pouvant notamment causer surdité, paralysie cérébrale, épilepsie, déficience intellectuelle, etc. Une influence sur la survenue ultérieure d'autisme ou de schizophrénie a aussi été évoquée. En dépit de leur fréquence et de leurs conséquences médicales et socio-économiques, les mécanismes des troubles neurologiques liés aux infections congénitales au CMV restent peu étudiés et mal connus. Ainsi, les options préventives et thérapeutiques restent limitées. L’étude de modèles animaux pertinents, notamment chez le rongeur, et utilisant les CMVs spécifiques de ces espèces, représente une approche indispensable pour appréhender ces mécanismes évolutifs, liés aux développements respectifs du système immunitaire cérébral et des réseaux neuronaux, et à leurs interactions réciproques, dans un contexte ou gestation et statut immunitaire maternel doivent aussi être pris en compte. L'objectif principal de ce projet est d'explorer chez le rat l'impact d’une infection précoce anténatale par le CMV sur le développement futur d’une tumeur cérébrale ultérieure, aux niveaux moléculaire et cellulaire, en nous intéressant particulièrement aux cellules immunitaires du cerveau.
Bénéfices attendus
Les infections congénitales par le cytomégalovirus (CMV) sont fréquentes (0.7 à 1% des naissances) et représentent une cause majeure de pathologie neuro-développementale, avec des conséquences médicales sévères et un impact socio-économique important. Cependant, les mécanismes restent mal compris et peu abordés. De ce point de vue, notre projet doit apporter des informations importantes pour apprécier ces mécanismes, en abordant les relations entre infection cérébrale fœtale par le CMV, immunité cérébrale retardée, et développement de tumeur cérébrale.
Procédures
Des femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale, afin d’accéder aux embryons et d’injecter le cytomegalovirus (CMV) dans les cerveaux embryonnaires. Dépendant du nombre d’embryons, la chirurgie dure de 30 à 45 minutes ; le muscle et la peau sont suturés. Au premier jour postnatal, les ratons d’une même portée sont tatoués au niveau des pattes avant et/ou arrière, et suivis quotidiennement pendant les deux premières semaines de vie postnatale (mesures de masse corporelle, réalisation de tests sensorimoteurs (test du réflexe de retournement lorsque l’animal est placé sur le dos, test du réflexe d’éloignement du vide lorsque la tête de l’animal est dans le vide, l’animal étant posé sur une plateforme élevée d’environ 8 cm), observation de la survenue de crises généralisées d’épilepsie) ; chaque session de tests dure environ 2-3 minutes. Après le 60eme jour de vie postnatale (P60), certains animaux sont opérés sous anesthésie générale (durée d’environ 30 minutes) pour implanter des cellules qui provoqueront l’apparition d’une tumeur cérébrale dans le cortex. Les animaux sont euthanasiés à la fin des expérimentations.
Impact sur les animaux
Les femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale pour accéder aux embryons et réaliser des injections dans les cerveaux embryonnaires. L'anesthésie des femelles gestantes peut engendrer des dépressions respiratoires, une hypothermie, une déshydratation. La chirurgie elle-même peut engendrer en post-opératoire sur des temps courts (1 à 3 jours maximum) de rares et faibles hémorragies vaginales, des avortements partiels, des douleurs abdominales, une diminution de la mobilité / inactivité, une perte de poids, une inflammation des sutures Les femelles gestantes sont isolées lors de la période post-opératoire jusqu’à la mise bas. Leur bien-être après chirurgie est évalué quotidiennement par des mesures de paramètres cliniques et comportementaux. La majorité des femelles gestantes (de plus de 97%) récupèrent très bien après la chirurgie et la gestation se poursuit jusqu’à la mise bas. Chez les ratons nés après l’infection cérébrale au CMV in utero, un ensemble de signes cliniques sont attendus. Leur suivi quotidien au cours des deux premières semaines de vie postnatale a mis en évidence la survenue : d'hyperextension des membres inférieurs ; de crises d'épilepsie généralisées tonico-cloniques déclenchées par la manipulation, et correlée à la survenue de mort subite (sudden unexpected death in epilepsy, SUDEP) ; d’un défaut de développement de réflexes sensorimoteurs évalués par le test d'éloignement du vide (cliff aversion test) et le test de retournement (rigthing reflex). Le développement d’une tumeur cérébrale dans le cortex de rat adulte est associé à une dégradation de l’état général des animaux, notamment une perte d’appétit, une perte de masse corporelle, et une diminution de l’activité.
Devenir
Les femelles sont euthanasiés car elles ne peuvent pas être réutilisées. La descendance est mise à mort pour analyses post mortem.
Remplacement
Les mécanismes neurophysiopathologiques des infections congénitales par le CMV reposent de manière inhérente sur des interactions développementales multiples, entre la dynamique de l'infection virale elle-même, celle des réseaux neuronaux, et celle des systèmes immunitaires cérébral foetal et maternel. Il est évident que certains de ces évènements, ainsi que leur complexité, et leurs relations réciproques, ainsi que leurs conséquences à long terme comme envisagé dans le projet, ne peuvent être modélisés in vitro y compris en utilisant des organoïdes cérébraux, et encore moins par bio-informatique. Une partie de nos expériences d'enregistrements des activités épileptiques sera réalisée in vitro (tranches aigues de cerveau), afin de réduire l’expérimentation sur l’animal vivant.
Réduction
Nous avons basé le nombre minimal d'animaux nécessaires sur la base de nos résultats antérieurs, et sur des calculs classiques de puissance statistique pour les tests les plus usuels. Nous optimisons la réduction des animaux utilisés de plusieurs manières : - chaque gestation et tous les embryons injectés in utero sont utilisés. - par ailleurs, le principe de réduction sera appliqué, car les animaux seront suivis au cours de notre projet, depuis les tests neurologiques néonataux, jusqu’aux enregistrements in vitro et aux analyses immunohistopathologiques réalisées chez l’adulte. Ceci aura l'avantage de permettre d'établir d'éventuelles corrélations entre plusieurs anomalies chez les mêmes animaux ayant passé l'ensemble des tests.
Raffinement
Chaque rate et sa portée sont hébergées dans une cage avec nourriture et eau à volonté. Après sevrage (vers le 28e jour), les rats mâles et femelles sont séparés et hébergés à 2-4 par cage. L’environnement est systématiquement enrichi avec du papier foisonnant et un tunnel en carton permettant la confection d’un nid ; les rats adultes auront en plus une buchette à ronger. Avant les chirurgies (gestantes et rats adultes), réalisées sous anesthésie générale, la douleur est systématiquement prise en charge par l’injection sous-cutanée d’analgésique et d’anti-inflammatoire, et par l’application d’analgésiques locaux. Pendant la chirurgie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant, leur rythme respiratoire est surveillé en permanence. Une injection ip de sérum physiologique à 38°C est réalisée en fin d’intervention pour réhydrater les animaux. Après leur réveil, ils sont placés sur un tapis chauffant pendant au moins 30 minutes. Les rats adultes ayant reçu l’injection stéréotaxique sont replacés avec leurs congénères. Un suivi post-chirurgical est réalisé afin de détecter des points-limites précoce et adaptés. Seront surveillés chez les rates gestantes l’absence d'hémorragie vaginale et la date de la mise bas (euthanasie si retard de plus de 24 heures), et chez tous les animaux, la cicatrisation (nettoyage de la plaie et nouvelles sutures si besoin), la perte de poids (euthanasie si plus de 20%), l'hypothermie (froid au touché), l’apparition de signes de douleur (prostration, agressivité, absence de réaction aux stimuli). Si un score de points-limites est supérieur à 3, une injection d'analgésique sera pratiquée : buprénorphine ou anti-inflammatoire non stéroïdien en sous-cutanée toutes les 8 à 12 heures (doses utilisées dans l’ensemble de notre projet). Les ratons sont également suivis, avec une surveillance de la prise de poids, et l’observation de phénotypes caractéristiques de notre modèle (échec aux tests sensorimoteurs, hyperextension des membres inférieurs, crises généralisées tonico-cloniques). Ces mesures seront quotidiennes du 1er au 14eme jour de vie postnatale (P14). Après P14, seul le poids sera mesuré, une fois par semaine jusqu’au sevrage et au-delà.
Choix des espèces
Les animaux que nous utilisons, en l'occurrence les rats, sont des rongeurs de petite taille et d’élevage facile, avec une gestation d'une durée adaptée aux exigences des travaux de recherche. Ils possèdent un système nerveux central dont le développement présente de nombreuses similitudes avec celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est cependant suffisamment complexe pour être représentative. D'une manière générale, ils constituent des modèles de choix pour l’étude des mécanismes pathologiques du développement cérébral. Le rat est particulièrement adapté à des études des propriétés et activités électriques des cellules nerveuses, cognitives et comportementales. Dans le projet présenté ici, le choix de l'espèce est aussi orienté par l'utilisation d'une souche de cytomégalovirus de rat recombinante, car les cytomégalovirus, y compris ceux de rat, sont spécifiques d'espèce. Les rates gestantes seront âgées d'environ 10 semaines à 6 mois. Les infections in utero seront réalisées au 15e jour de développement embryonnaire, donc au début du dernier tiers de gestation, ce stade d'infection tenant compte de l'état de développement cérébral, d'impératifs méthodologiques, et conduisant à reproduire les conséquences neurologiques postnatales rappelant la pathologie humaine modélisée ici. L’étude des activités épileptiformes in vitro et des cellules immunitaires cérébrales sera réalisée entre le 75e et le 90e jour postnatal, période où la tumeur est susceptible d’altérer le fonctionnement cérébral pour déclencher des activités épileptiques et où les cellules immunitaires sont abondantes dans le microenvironnement tumoral.
Etude chez la souris des effets neurophysiologiques d’une maladie causée par une mutation d’un canal calcique (EU1/2)-MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
408 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau et du cervelet. Les souris porteuses de la mutation peuvent développer une ataxie et des crises d'épilepsie, et 81 d'entre elles subissent une chirurgie crânienne pour la pose d'électrodes, enregistrées six heures par semaine pendant un mois. Quarante autres reçoivent une pompe osmotique et sont isolées trois semaines pour l'administration d'une molécule test. Le projet vise à créer le premier modèle animal de cette maladie cérébelleuse infantile, dont le porteur affirme que "l'attente des patients et cliniciens est considérable".
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact physiopathologique d’une mutation gain de fonction d’un canal calcique décrite dans une maladie cérébelleuse infantile. Seules les études in vivo et ex vivo peuvent permettre de déterminer l’impact de cette mutation sur le(s) dysfonctionnement(s) neurologique(s) observé chez les patients atteints de cette maladie. Pour ce projet, nous utiliserons un modèle murin chez lequel l'expression de la mutation causale pourra être induite. Il s’agit du premier modèle animal de cette maladie et l’attente des patients et cliniciens est considérable, d’une part pour mieux comprendre cette pathologie, et d’autre part pour évaluer les traitements possibles.
Bénéfices attendus
Identifier les mécanismes pathogéniques dans l'atrophie cérébelleuse infantile. Préciser le rôle du canal calcique dans le développement du cerveau, du cervelet en particulier. Valider le modèle murin en tant que modèle préclinique de la maladie permettant d'évaluer des pistes thérapeutiques dans l'atrophie cérébelleuse infantile.
Procédures
Pour ce projet, 264 animaux seront évalués pour leurs capacités motrices et cognitives dans des tests standards. PARMI CEUX-CI, 24 SERONT ISOLES POUR LE TEST DE ROUE LIBRE. 40 AURONT UNE POMPE OSMOTIQUE IMPLANTEE SUR LE DOS ET SERONT ISOLES PENDANT 3 SEMAINES POUR ADMINISTRER UNE MOLECULE THERAPEUTIQUE TEST. Les autres animaux évalués dans cette 'procédure comportementale' sont issus de croisements permettant une expression conditionnelle de la mutation du canal. Ces différents tests, potentiellement générateurs de stress, se dérouleront sur une période d'environ 1 mois. 81 animaux subiront une chirurgie pour l'implantation crânienne d'électrodes pour l'enregistrement d’électroencéphalogramme (EEG). Sur ces animaux, l'EEG sera enregistré sur une période d'environ 1 mois, à raison d'une séance de 6 heures par semaine. 63 animaux participeront à une étude longitudinale des paramètres anatomofonctionnels par échographie photoacoustique du cerveau et du cervelet. Les mesures seront réalisées lors de courtes séances (15 min) d'acquisition sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Pour des animaux porteurs de la mutation, on peut s'attendre à des défauts neurologiques précoces qui vont résulter en une atrophie cérébelleuse et des troubles fonctionnels cérébelleux de type ataxie, ainsi que des crises épileptiques de type généralisée (absence). Nos procédures expérimentales pourront conduire à des effets indésirables. (i) les études comportementales du suivi locomoteur de l'ataxie pourront résulter en un stress des animaux lié à la préhension manuelle et la découverte de l'environnement expérimental que nous atténuerons par une habituation de ces animaux aux dites procédures. (ii) le suivi par échographie/photoacoustique à haute résolution des éventuelles dysmorphies cérébrales et cérébelleuses est une approche non invasive et non douloureuse. Comme en (i), le stress subi par les animaux se limite à la préhension par l'expérimentateur pour une courte période (15 min/animal). (iii) Le suivi du phénotype épileptique par enregistrement électroencéphalographique (EEG) ET LE TEST DE L'EFFET THERAPEUTIQUE D'UNE MOLECULE peuVENt induire une douleur modérée puisqu'il implique une chirurgie pour la pose d'électrodes intracraniennes OU D'UNE POMPE OSMOTIQUE EN SOUS-CUTANE.
Devenir
L'ensemble des animaux contribuant aux 3 procédures de ce projet seront mis à mort. Les organes, tout particulièrement le cerveau et le cervelet, seront prélevés pour des analyses immunohistologiques.
Remplacement
Le développement et la caractérisation d'un modèle souris est incontournable pour l'analyse physio/pathophysiologique de l'ataxie cérébelleuse. Son utilisation sera toutefois strictement limitée aux expériences in vivo et ex vivo (prélèvements d'organes) ne pouvant être réalisées sur les modèles in vitro et in silico de la pathologie. Les conséquences fonctionnelles de cette mutation sur l'activité du canal calcique seront étudiées dans des expériences d'électrophysiologie sur lignées cellulaires et des approches in silico seront développées pour modéliser les conséquences de cette mutation sur l'excitabilité neuronale. Ces stratégies in vitro et in silico permettent de comprendre l'impact du canal muté à l'échelle cellulaire mais pas à l'échelle de l'organe entier, à savoir le cerveau, puisque les réseaux de neurones mis en place lors du neurodéveloppement ne peuvent pas être obtenus en culture ni par modélisation informatique. Quant aux études phénotypiques, par exemple les conséquences motrices d'anomalies du cervelet, elles nécessitent encore aujourd'hui de réaliser des expériences sur l'animal vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour ce projet (estimé à 408) a été défini au plus juste pour nous permettre d’atteindre nos objectifs scientifiques et être statistiquement relevant. Nous avons défini une stratégie de croisement que nous espérons la plus optimale possible. Nous utiliserons des individus des 2 sexes afin de réduire le nombre d’individus à produire. Nous réaliserons dans la mesure du possible l'expérimentation comportementale (in vivo), et les analyses anatomique, tissulaire, cellulaire, sur les mêmes animaux. Pour définir statistiquement la taille des lots d'animaux à tester, nous nous appuyons sur des travaux publiés, ainsi que sur l'utilisation de logiciel approprié pour l'évaluation statistique du nombre d’animaux requis.
Raffinement
Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux sera strictement respecté et effectué quotidiennement. Des points limites spécifiques ont été définis et le raffinement s’appliquera selon une grille de score pour une prise en charge adaptée des animaux. Cette prise en charge comprend l’utilisation d’analgésiqueS et pour les scores les plus important, la mise à mort.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal le mieux adapté pour i) modéliser de manière inductible la maladie neurologique étudiée et ii) développer l'ensemble des investigations anatomomorphologiques et fonctionnelles des atteintes cérébelleuses associées à la pathologie. La possibilité de contrôler l'expression de la mutation par la recombinase Cre (lignées de souris driver, injection de virus codant pour la recombinase Cre) est également un atout majeur justifiant l'intérêt de modéliser cette pathologie dans l'espèce souris. Les connaissances actuelles sur ce modèle permettent de répondre au mieux à la règle des 3 R. Utilisation de jeunes adultes et d'adultes pour étudier les conséquences neurodéveloppementales de l'expression de la mutation p.A961T, en particulier les conséquences sur le développement et la physiologie du cervelet.
Prélèvement de tissus pour la caractérisation d’animaux génétiquement modifiés utilisés dans l’étude de l’épilepsie, de la migraine et de l’autisme.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux millimètres de queue prélevés sur l'animal vigile, sous contention : 12 500 souris vont être utilisées dans des procédures classées d'un niveau de souffrance léger. Le RNT présente ce projet comme un gain pour la réduction et le raffinement, après avoir écarté des méthodes non invasives jugées peu fiables. Pourtant l'élevage prévu pour ce seul génotypage porte sur 12 500 animaux. Les souris au génotype non recherché sont tuées, et pour certaines lignées les femelles le sont aussi, seuls les mâles reproducteurs étant gardés.
Objectifs
Les animaux génétiquement modifiés constituent des modèles puissants pour étudier la fonction des gènes et comprendre leur rôle dans le cadre de projets scientifiques au bénéfice de la santé humaine et animale ou de l’environnement. Dans le cadre des projets scientifiques utilisant des animaux à fins scientifiques, des modèles animaux génétiquement modifiés sont développés et élevés. Dans ce but, il est important d’avoir un élevage adapté et des animaux dont les caractéristiques génétiques sont bien déterminées pour constituer les lots expérimentaux et maintenir une production régulière et adaptée aux besoins. Il est donc nécessaire de caractériser les animaux génétiquement modifiés afin de sélectionner les animaux d’intérêt pour les procédures expérimentales de projets autorisés et ceux nécessaires au maintien des lignées. Nous avons testé des prélèvements par 3 méthodes non invasives à partir de follicules pileux, de fécès, ou via un écouvillonnage bucal. Elles ne sont pas adaptées à nos conditions de diagnostics de validation des génotypes, et manquent de fiabilité. Cela peut amener à des erreurs qui compromettraient les résultats obtenus et conduiraient à la nécessité de répéter des prélèvements sur les mêmes animaux ou à en utiliser un plus grand nombre, ce qui est en contradiction avec les principes de raffinement et de réduction. L’objectif de ce projet est une procédure de prélèvement par biopsie utilisée au sein de notre équipe pour la sélection des animaux, qui sera associée à une identification par pose d'une bague auriculaire. Les animaux produits seront utilisés sur des projets concernant la pathophysiologie de l'épilepsie, de la migraine ou de l’autisme.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de sélectionner les animaux pertinents pour les études scientifiques, afin d'optimiser la gestion de l'élevage et de fournir les animaux nécessaires aux projets de l'équipe.
Procédures
Prélèvement de 2 mm de l’extrémité de la queue (durée maximale : 5 secondes), réalisé une seule fois par animal vigile, sous contention.
Impact sur les animaux
Les nuisances engendrées sont le stress léger inhérent à la préhension et à la contention des animaux, la douleur légère lors du prélèvement sur la queue. Un saignement peut aussi apparaître et dans de très rares cas un rejet par la mère.
Devenir
Tous les animaux présentant le génotype d’intérêt et le sexe requis seront maintenus en vie à l’issue de cette procédure unique. Ils pourront être utilisés ultérieurement dans une procédure expérimentale relevant d’un projet autorisé, ou bien destinés au maintien de la lignée. Les animaux ne présentant pas le génotype recherché seront mis à mort. Pour certaines lignées, seuls les mâles reproducteurs seront conservés ; les animaux au génotype non recherché ainsi que les femelles seront mis à mort.
Remplacement
A ce jour, les techniques de prélèvements de tissus non invasives que nous avons testées n'ont pas données des résultats exploitables. Ce projet est nécessaire pour la production et la mise à disposition d’animaux modèles génétiquement modifiés pour les différents projets de l'équipe.
Réduction
L’objectif est de produire uniquement le nombre d’animaux strictement nécessaire aux projets de recherche et au maintien des lignées, afin d’éviter toute production inutile. Pour cela : - seules les lignées utilisées sont maintenues en élevage, les autres sont conservées congelées ; l- les croisements sont organisés pour obtenir directement les caractéristiques génétiques recherchées et éviter la naissance d’animaux non utiles ; - lorsque c’est possible, des stratégies sont mises en place pour limiter les prélèvements ; - des réunions régulières permettent d’anticiper les besoins et d’adapter la production.
Raffinement
La méthode utilisée est éprouvée, précise, rapide et standardisée permettant de minimiser les nuisances causées aux animaux par leur manipulation et par le prélèvement lui-même. Une liste de points limites et d'actions correctives est utilisée
Choix des espèces
La souris est un mammifère très proche de l’être humain sur le plan biologique. Ces similitudes permettent de répondre à de nombreuses questions scientifiques et de mieux comprendre certaines maladies comme l’épilepsie, l’autisme ou la migraine. De nombreux outils génétiques ont été développés chez la souris pour étudier ces mécanismes. Les prélèvements à l’extrémité de la queue sont réalisés entre 13 et 28 jours après la naissance. À cet âge, la zone est encore peu développée, ce qui rend le prélèvement rapide, peu douloureux et associé à un risque de saignement très faible.