Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
Identification de nouveaux traitements antiépileptiques et/ou antiépileptogéniques dans un modèle d’épilepsie du lobe temporal chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
Les désordres de type épileptique représentent l’une des atteintes cérébrales les plus importantes au monde. En effet environ 1% de la population mondiale va dans sa vie avoir une crise d’épilepsie. Au niveau de l’activité cérébrale lors d’une crise de type épileptique, il est observé une modification transitoire du fonctionnement d’un ou plusieurs réseaux de neurones qui vont mal fonctionner. Malgré le développement de plus de 20 antiépileptiques lors des 30 dernières années, plus de 30% des patients épileptiques n’ont pas leur épilepsie contrôlée par les antiépileptiques. De plus, les principaux antiépileptiques utilisés en clinique montrent certes une efficacité sur les décharges épileptiques mais provoquent de nombreux effets secondaires (fatigabilité, somnolence, tremblement, troubles de l’apprentissage ou de l’humeur, prise ou perte de poids…). Il apparait donc comme critique de développer de nouveaux traitements antiépileptiques afin de traiter les patients épileptiques résistants aux traitements déjà existants et qui provoquent moins d’effets secondaires afin d’améliorer le contrôle de la maladie et la qualité de vie des patients. Dans ce projet, nous nous proposons de tester, sélectionner et valider de nouveaux candidats médicament développées par les industriels du médicament. Cette approche repose sur l’utilisation d’un modèle de souris reproduisant les principales caractéristiques d’une forme d’épilepsie humaine : l’épilepsie du lobe temporal. Une étude pharmacologique extensive de ce modèle de souris du lobe temporal a montré une certaine résistance à certains antiépileptiques. Ce modèle apparait donc comme un modèle pertinent pour la sélection et la validation de nouveaux traitements antiépileptiques. Ce projet facilitera le développement de candidats médicament antiépileptiques plus efficaces et présentant moins d’effets secondaires pour des patients souffrant d’épilepsies non contrôlées efficacement par les traitements actuels.
Bénéfices attendus
Les traitements actuels contre l’épilepsie ne sont pas satisfaisants, il est donc nécessaire de valider de nouveaux candidats médicament. Ce projet vise à aider les industriels du médicament à identifier, sélectionner et valider de nouveaux médicaments afin de pallier au manque d’alternatives thérapeutiques disponibles.
Procédures
Les animaux de ce projet vont subir jusqu’à 3 neurochirurgies d’environ une heure chacune, et potentiellement une chirurgie (pose de pompe). Ces chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale. Une première chirurgie permettra l’induction du modèle par injection de molécule chimique dans le cerveau (durée 2 minutes). Par la suite, les animaux pourront subir d’autres sessions de chirurgie pendant lesquelles les animaux vont avoir soit une seconde injection de matériel génétique ou de vecteur viral (quelques minutes), et/ou la mise en place d’un dispositif d’enregistrement, et/ou la mise en place de chambre implantable en sous cutané pour la délivrance des médicaments (quelques minutes). Les animaux pourront être soumis à des enregistrements (d’une dizaine d’heures maximum) une à deux fois par semaine. Lors de ces enregistrements des traitements pharmacologiques seront administrés : au maximum 2 injections (quelques minutes) par enregistrement (maximum 10h) avec un maximum de 10 enregistrements par plan d’étude croisé. Une période de repos de 2 jours minimum sera respectée entre 2 sessions (en fonction du délai possible d'admission des candidats médicaments). Lors des tests pharmacologiques en administration de longue durée (chronique), les injections pourront être réalisées une à 2 fois par jour, sur une durée maximum de 4 semaines. Des prélèvements sanguins (d'une durée de quelques minutes) pourront être faits en fonction du plan expérimental établi. Le nombre maximum de prélèvements pouvant être effectués est dépendant de la technique de prélèvement utilisée.
Impact sur les animaux
Les animaux vont subir une à trois neurochirurgies d’environ une heure comprenant la période d’anesthésie, et potentiellement une chirurgie « simple » pour la pose sous cutanée de pompe. Suite à la chirurgie, une diminution de l'activité locomotrice et une déshydratation passagère pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaitre dans les heures suivant l'intervention chirurgicale. Un état de mal-être pourra persister quelques heures après l’injection qui rend les animaux épileptiques. Malgré les études toxicologiques préalablement conduites et exigées avant tout test de composés sur nos animaux, certains effets indésirables non attendus peuvent survenir lors des injections des candidats médicament, notamment une perte de tonus musculaire, une somnolence ou à l'inverse une excitation due aux mécanismes d'action des molécules testées. Les prélèvements sanguins pourront produire une douleur modérée (piqure d’aiguille). La répétition des injections peut engendrer un stress léger lors de la manipulation de l’animal et une douleur modérée au point d’injection (piqure d’aiguille). Les enregistrements peuvent engendrer un stress léger du fait de la manipulation des animaux. Des pertes de dispositif permettant l’enregistrement des neurones du cerveau peuvent survenir, entrainant la mise à mort de l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort dans le but de faire des prélèvements et des analyses du cerveau et des tissus. Si les animaux ne sont pas mis à mort, ils pourront être réutilisés (pour de la formation ou pour un autre plan d'étude) si : - le nombre d'injection maximum n'a pas été atteint - le bien-être de l'animal le permet. Une procédure de ré-utilisation des animaux a été écrite et validée par le vétérinaire référent.
Remplacement
Cette étude nécessite donc l'utilisation de modèles animaux car elle cible des mécanismes physiopathologiques complexes qui ne peuvent pas être récapitulés par des modèles plus simples (ex. culture de neurones).
Réduction
Dans le cas des études de test pharmacologique, chaque animal sera testé avant et après les injections pour permettre de comparer les effets du médicament et ainsi réduire le nombre d’animaux utilisé. Le nombre d’animaux a ainsi été déterminé de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité scientifique des expériences menées
Raffinement
Les souris qui entrent dans ce projet ont au minimum une semaine d’acclimatation à la zone d’hébergement. Le projet implique la mise en place d’un système d’enregistrement de l'activité des neurones chez le rongeur avec une chirurgie. Une injection d’analgésique sera faite avant la neurochirurgie et sera renouvelée 6 à 8 h après afin de prévenir toute douleur liée à la phase de chirurgie. Après la neurochirurgie, l’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille mesurant le niveau de douleur et les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Dès l’apparition d’un signe clinique d’alerte (poids, comportement...) nous nous réfèrerons à une grille de cotation interne spécifique permettant de prendre les mesures nécessaires en fonction des points limites identifiés afin de préserver le bien-être animal. L’évaluation est réalisée jusqu’à disparition du signe d’alerte. Lors des injections, une surveillance particulière est portée sur les animaux. Un arbre décisionnel peut être consulté en cas d’altération de l’état général de l’animal après l’injection afin de le soulager.
Choix des espèces
Dans ce projet nous utiliserons des souris. Le modèle a été développé chez la souris, car il reproduit les principales caractéristiques observées chez les patients souffrant d’épilepsie du lobe temporal. Ce modèle permet une quantification précise des crises pour évaluer l’effet des candidats médicament. Des animaux adultes seront utilisés dans ce projet. En effet, ce modèle a été développé chez des animaux adultes afin de travailler sur un cerveau mature qui restera stable tout au long de l’étude.
Evaluation de l’efficacité de composés antiépileptiques sur un modèle rongeur d’épilepsie EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mesurer l’efficacité de molécules antiépileptiques dans un modèle d’épilepsie chez la souris. Ce projet sera réalisé dans deux établissement utilisateurs différents pour la création du modèle (EU1/2) et la collection de datas (EU1/2) et (EU2/2). Des données récentes de la littérature scientifique indiquent que certains récepteurs neuronaux de l’hippocampe sont impliqués dans les mécanismes d’épilepsie temporale. L’hypothèse est que ces molécules anti-épileptiques que nous testerons vont alors cibler ces récepteurs afin de diminuer la fréquence et la sévérité des crises.
Bénéfices attendus
Notre projet permet de caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments antiépileptiques dans ce modèle. Nos techniques mise en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation des effets pharmacologiques sur le système nerveux central et sur ces explants de tissus vivants constitue une bonne approche car elle permet : - Dans un modèle de la pathologie une analyse des crises focales partielles ; - D’obtenir des enregistrements sur animal vigile lors des crises et du repos, des crises épileptiques ; - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons); Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement des composés testés avant de lancer les premières étapes précliniques.
Procédures
Les animaux sont manipulés tous les jours pendant 10 semaines pour les pesées. (EU1/2) Ils sont injectés tous les quatre jours en SC soit environs 18 injections sur 10 semaines (EU1/2) et (EU2/2) Ils subissent deux chirurgies : *Induction d’épilepsies de 15 à 20 min et une heure post opératoire (EU1/2) *Implantation des électrodes d’enregistrement environ deux heures (EU1/2) Une période d’enregistrement de l’activité électrique cérébrale (sans fil) synchronisée à un enregistrement vidéo 24h/24, 7j/7. (EU1/2) Un transport entre les deux sites (camion spécialisé, 8h de trajet en une seule journée) Et enfin une anesthésie gazeuse durant 5 min maximum. (EU2/2)
Impact sur les animaux
Nous avons des procédures qui peuvent amener à des effets indésirables : La procédure peut par : *-l’hébergement individuel des animaux génère du stress ; *-la manipulation régulière d’un animal, générer du stress ; *-l’injection régulière, provoquer des effets indésirables de types inflammation induration au site d’injection, *- des conséquences des chirurgies avec des déshydrations, des infections possibles ; *- L’implantation des électrodes peut provoquer de l’inconfort*- l’état épileptique provoques des crises épileptiques à une fréquence de 3 à 4 par jour, de courte durée inférieure à 2 minutes en temps cumulé et par jour.
Devenir
Ce projet nécessitant une analyse fine de l'efficacité des antiépileptiques sur tranche de cerveau, nous devons mettre à mort tous les animaux de ce modèle..
Remplacement
Nos évaluations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Il n’est pas envisageable de réaliser sur l’Homme les tests que nous proposons. Nous devrons donc utiliser des animaux vivants pour cela. En effet, nos tests, permettent d’évaluer des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un organisme vivant. De plus, nous utilisons des tissus fraichement prélevés, car les modèles informatiques actuels ne nous permettent pas d’appréhender la complexité de ces connexions anormales observées lors des crises épileptiques.
Réduction
Un test statistique a été utilisé pour calculer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre est de 165 animaux pour la réalisation de ce protocole. Pour la partie ex vivo, nous réalisons des enregistrements multiples sur tranches de cerveau après mise à mort des animaux. Le même tissu étant utilisé pour plusieurs expériences d'électrophysiologie sur tranche, cela réduit le nombre d'animaux total nécessaire.
Raffinement
Les animaux utilisés au cours de la Procédure seront habitués, dès le départ aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Les sites d’injection seront légèrement modifiés pour éviter tout problème d’inflammation lors des traitements répétés. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à ces doubles chirurgies. Des traitements analgésiques permettant une gestion de la douleur post-opératoire seront appliqués. Le système d’enregistrement de l’activité cérébrale utilise un dispositif sans fil permettant à l’animal de se déplacer librement.
Choix des espèces
Le développement de ce modèle inductible d’épilepsie et la grande quantité d’informations scientifiques disponibles sur le fonctionnement du cerveau des souris, ajoutée à la maîtrise de leur élevage, de leur génétique, de leur relative petite taille et au développement de techniques d’enregistrements électrophysiologiques sur explants vivants font de ces espèces un modèle de choix pour la préparation de tissu nerveux et l’évaluation pharmacologique de molécules. Pour ces raisons, nous n’utilisons que ces rongeurs. Les animaux seront utilisés entre 2 et 6 mois post natal afin de permettre une comparaison avec des résultats précédemment publiés de notre partenaire.
Reprogrammation des glies en neurones à l’aide de lentivirus dans un modèle souris d’épilepsie : application à la phase chronique de la maladie
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
La reprogrammation cellulaire, qui consiste en la conversion de cellules non-neuronales du cerveau, c-à-d les cellules gliales, en nouveaux neurones dits induits (iNs), a récemment émergé comme une nouvelle stratégie thérapeutique afin de remplacer les neurones perdus et restaurer les fonctions cognitives. Ainsi, nous avons récemment démontré dans un modèle d’épilepsie chez la souris que les cellules gliales du cerveau pouvaient être reprogrammées en nouveaux neurones inhibiteurs et que les iNs ainsi générés permettaient une réduction de moitié des crises d’épilepsie. Ces résultats démontrent pour la première fois l’intérêt de la reprogrammation cellulaire pour le traitement des épilepsies. La stratégie de reprogrammation utilisée dans cette étude se basait sur l’utilisation de rétrovirus permettant de cibler l’expression des facteurs de reprogrammation spécifiquement aux cellules gliales en division lors des stades précoces du développement de la maladie. Néanmoins, une telle stratégie ne pourrait pas être envisageable pour une application clinique où une stratégie thérapeutique basée sur la régénérescence des neurones perdus devra être mise en place lors de la phase chronique, c-à-d une fois la maladie diagnostiquée. Nos premiers résultats révèlent que les cellules gliales de la phase chronique ont cessé de se diviser. Le présent projet vise donc à étudier la possibilité de reprogrammer les cellules gliales en phase chronique de la maladie à l’aide d’autres outils viraux, les lentivirus, qui ne nécessitent pas une division cellulaire de la cellule d’intérêt pour intégrer leur génome à celui de la cellule gliale. Un autre projet actuellement en cours vise à étudier si la division des glies est nécessaire à leur reprogrammation. Dans le cas où celle-ci s’avérait nécessaire, nous incluons dans ce projet des expériences visant à stimuler la division des glies en phase chronique de la maladie. Le projet s’organise en 4 axes : 1) Validation de la stratégie de reprogrammation à l’aide de lentivirus en étudiant si ces outils permettent de cibler avec efficacité les cellules gliales 2) Comparer l’efficacité de reprogrammation de rétrovirus et lentivirus en phase aigüe et chronique de l’épilepsie 3) Valider une stratégie permettant de stimuler la division des glies en phase chronique 4) Etudier l’impact de la stimulation de la division des glies en phase chronique sur l’efficacité de reprogrammation et l’impact fonctionnel des iNs sur les crises d’épilepsie.
Bénéfices attendus
Le cerveau adulte étant incapable de se régénérer, le développement de stratégies thérapeutiques visant à remplacer les neurones perdus en cas de traumatisme ou de maladie cérébrale pourrait avoir à terme un fort impact dans le domaine de la santé. Nous avons précédemment démontré que la reprogrammation cellulaire permettait de réduire les crises dans un modèle d’épilepsie réfractaire aux médicaments chez la souris. Ces résultats sont très encourageants et représentent une première preuve de concept de l’utilisation de la reprogrammation pour le traitement des épilepsies. Cependant, de nombreuses limites doivent être surmontées avant de pouvoir envisager une thérapie en clinique. Notamment, le présent projet nous permettra de déterminer si la stratégie de reprogrammation des glies en neurones peut aussi être adaptée en phase chronique de l’épilepsie, moment le plus adéquat pour son application chez l’homme. La démonstration que les glies de la phase chronique peuvent être reprogrammées avec efficacité, même en absence de division, permettrait également d’envisager la généralisation de la reprogrammation cellulaire à d’autres pathologies, comme les maladies neurodégénératives, où la mort neuronale n’est pas accompagnée d’une division des glies.
Procédures
Le présent projet implique un modèle d’épilepsie chez la souris générée par injection d’un composé chimique. Ainsi, la totalité des animaux impliqués dans le projet subiront une chirurgie sous anesthésie générale et anesthésie locale renforcée afin d’injecter le composé (durée : 35 min). Pour certaines souris, nous profiterons de cette injection pour procéder dans le même temps à l’implantation d’électrodes pour enregistrement électroencéphalographique (EEG). Tous les animaux recevront une 2ème chirurgie sous anesthésie générale (durée : 1h) pour délivrer les facteurs de reprogrammation 2 semaines avant, 5 jours après ou 4-6 semaines après l’induction de l’épilepsie. Enfin, certaines souris impliquées dans l’étude recevront une 3ème injection (durée : 45 min), 6-8 semaines après la 2ème. Certains des animaux recevront une molécule par gavage (1X/jour sur une durée de 2-7 jours), 4 à 6 semaines après leur dernière chirurgie, afin d’induire la reprogrammation. Enfin, les animaux seront euthanasiés par surdose d’anesthésique entre 2 et 60 jours après la dernière chirurgie.
Impact sur les animaux
Au sortir de la chirurgie permettant de générer le modèle d’épilepsie, les animaux sont en « état de mal épileptique » non convulsif, c’est-à-dire que des décharges sont enregistrées sur un EEG dans leur cerveau. Cet état n’est pas douloureux mais induit des périodes d’immobilisation spontanée qui peuvent entraîner une perte de poids transitoire (48h), les animaux tendant à moins s’alimenter durant cette période. Par la suite, les animaux épileptiques peuvent présenter quelques légers troubles de mémoire et une faible élévation de l’anxiété. Toutes les procédures impliquent une deuxième chirurgie, une procédure implique quant à elle 3 chirurgies successives. A la suite de chaque chirurgie, malgré les mesures de raffinement, certains animaux peuvent rarement présenter de légères douleurs, une faible perte de poids ou un risque d’infection au site d’incision. L’administration par gavage nécessite d’introduite une canule de gavage dans l’œsophage de l’animal. Le maintien de l’animal et l’introduction de la canule peuvent induire un inconfort et un stress transitoires. Les animaux chez lesquels l’enregistrement EEG des crises est prévus seront hébergés en cages individuelles. L’isolement social (durée : 3 mois) peut induire un stress modéré.
Devenir
Les expériences réalisées dans ce projet nécessitent de prélever le cerveau pour soit (1) isoler les cellules afin d’analyser quels gènes sont exprimés, soit (2) effectuer des analyses histologiques directement sur tranches de cerveau. Ces différentes analyses n’ont pas d’alternative qui éviterait la mise à mort des animaux.
Remplacement
Ce projet vise à démontrer la possibilité de reprogrammer les cellules gliales de la phase chronique de l’épilepsie en neurones induits matures, capables de s’intégrer dans les réseaux neuronaux et de réduire les crises d’épilepsie. L’étude de l’impact fonctionnel des neurones ainsi générés sur les symptômes épileptiques nécessite donc de se placer dans un modèle animal. Ce projet vise aussi à identifier la capacité des glies à être reprogrammées dans un contexte pathologique, celui de l’épilepsie, et ce à différents stades de la maladie. Reproduire complètement in vitro la complexité de la structure cérébrale d’intérêt ainsi que la cinétique des changements s’opérant en conditions pathologiques est pour l’heure impossible. Par ailleurs, cette étude se situe dans la continuité directe d’expériences précédentes et nécessite de pouvoir intégrer les résultats avec ceux déjà obtenus afin de tirer des conclusions robustes. Pour ce faire, celle-ci doit donc être réalisée dans le même modèle murin que précédemment.
Réduction
Toutes les expériences sont planifiées avec le nombre minimal d’animaux permettant de garantir des résultats robustes, nombre qui a été déterminé préalablement grâce à des calculs statistiques et basé sur les données de la littérature. Ce projet implique par ailleurs des expériences permettant d’analyser les modifications de l’expression des gènes dans les glies en phase chronique selon qu’elles se divisent ou non. Ces expériences vont générer un grand nombre de données dont l’analyse s’étendra au-delà de ce projet. Des analyses comparées de ces données avec d’autres présentes dans la littérature et celles issues d’autres projets devraient permettre d’étudier un certain nombre de questions sans passer par l’utilisation de nouveaux animaux. Enfin, nous avons défini des points d’arrêt à différentes étapes du projet nous permettant d’évaluer si nous devons procéder ou non à la suite des expériences en fonction des résultats déjà obtenus. Ceci permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés le cas échéant.
Raffinement
Toutes les chirurgies se dérouleront sous anesthésie générale et analgésie locale renforcée pour éviter toute douleur ou souffrance durant l’opération. Pour éviter toute douleur après l’opération, les animaux recevront par ailleurs plusieurs injections d’anti-douleurs. Une surveillance sera mise en place avec un suivi renforcé dans les 72h post-chirurgie. Les animaux seront scorés selon une grille d’évaluation des signes clinique adaptée à notre étude afin de mettre en place les traitements adéquats en cas de besoin (anti-douleur, nourriture liquide et enrichie pour pallier à une éventuelle perte de poids, application d’antiseptique, etc..). L’interruption des expériences et l’euthanasie des animaux interviendra pendant la chirurgie ou en postopératoire dans le cas d’apparition de signes indicatifs de gêne/douleur sévères. Conditions d’hébergement : Une fois que les animaux ont récupéré de la chirurgie, ils sont regroupés avec leurs congénères. Les animaux bénéficient d’un milieu d’hébergement enrichi (nid en fibres de coton, tunnels en carton, igloos teintés en polycarbonate). Pour pallier à la légère augmentation de l’anxiété observée chez les souris épileptiques, celles-ci seront toujours manipulées et changées par le même expérimentateur. De même, les animaux seront hébergés au calme et avec une luminosité réduite. Ces mesure de raffinement ont pour but de compenser l’augmentation des comportements de dominance entre animaux observés chez les souris épileptiques et éviter les combats qui nécessiteraient de les isoler.
Choix des espèces
Ce projet fait suite à un projet précédent réalisé dans un modèle d’épilepsie chez la souris et vise à déterminer si les glies de la phase chronique de la maladie peuvent être reprogrammées avec la même efficacité que celles se divisant en phase aigüe. Pour ce faire, et afin que les résultats obtenus soient directement comparables aux données précédemment générées, ce projet doit donc être réalisé dans le même modèle. Ce modèle d’épilepsie généré chez la souris que nous utilisons reproduit la plupart des aspects de la pathologie humaine et a été amplement validé. Les injections seront réalisées chez des souris adultes d’au moins 8 semaines afin de rester dans les mêmes conditions expérimentales que celles utilisées dans les études précédentes, pour permettre une comparaison directe entre les résultats obtenus dans nos précédentes études et les résultats générés lors de ce projet.
1.2. Titre du Projet : Effets de nouveaux inihbiteurs de la voie SPAK sur la cognition, le sommeil et les crises d’épilepsie
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Dans le cerveau, l’inhibition agit comme un frein qui empêche les signaux nerveux de s’emballer. Quand ce frein fonctionne mal, cela peut contribuer à des maladies comme l’épilepsie ou certains troubles psychiatriques. Pour mieux comprendre ces problèmes et imaginer de nouveaux traitements, nous avons étudié une voie de communication entre neurones, appelée SPAK, qui est anormalement activée dans certaines de ces maladies. Nous avons découvert un nouveau mécanisme qui contrôle cette voie et, grâce à des modèles informatiques, nous avons conçu des molécules capables de la réguler. En les testant sur des neurones cultivés en laboratoire et observés avec des techniques de microscopie avancée, nous avons vu que certaines molécules parviennent à bien contrôler cette voie, aussi bien dans des conditions normales que pathologiques. Cependant, leurs effets ne sont pas identiques selon qu’elles agissent sur des neurones « freins » (inhibiteurs) ou des neurones « accélérateurs » (excitateur), ce qui rend difficile de prédire précisément leur impact dans un vrai cerveau. La prochaine étape sera de tester ces molécules dans l’organisme pour comprendre comment le blocage de la voie SPAK influence l’activité des connexions entre neurones, le fonctionnement global du cerveau et différents comportements comme la mémoire, l’anxiété, le sommeil, les interactions sociales ou encore la sensibilité aux crises d’épilepsie chez la souris. Enfin, nous chercherons à comprendre plus en détail le rôle de cette voie dans les deux grands types de neurones.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment fonctionne une voie de communication encore peu étudiée dans le cerveau, appelée voie SPAK, et à tester l’efficacité de nouvelles molécules que nous avons développées (une invention déjà déposée et en cours de brevet). Nous espérons montrer que bloquer cette voie grâce à nos molécules pourrait protéger contre les crises d’épilepsie et améliorer des fonctions comme la mémoire, l’attention et les interactions sociales, tout en préservant un sommeil de bonne qualité. En étudiant des versions modifiées de cette voie dans différents types de cellules nerveuses, nous pourrons identifier plus précisément celles qui sont impliquées. Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements contre certaines formes d’épilepsie, y compris celles associées à des troubles cognitifs ou du sommeil.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, plusieurs types de procédures seront réalisées sur les animaux expérimentaux. 1. Chirurgies sous anesthésie générale (1 à 2 fois par animal) o Injections cérébrales : administration de vecteurs viraux, d’une durée d’environ 1 heure par animal. Nombre total prévu : ~624 animaux. o Implantations d’électrodes : chaque intervention dure environ 5 heures. Nombre total prévu : ~800 animaux. 2. Évaluations comportementales (animaux vigiles) Des séances d’observation et d’évaluation comportementale sont planifiées, pour un total d’environ 260 souris. 3. Induction de crises d’épilepsie aiguës (animaux vigiles, 1 fois par animal) o Les crises seront induites par administration de PTZ. o Durée de chaque session : environ 1 heure. o Nombre total prévu : 400 souris. 4. Injections répétées (animaux vigiles) o Injections intrapéritonéales (IP) : 1 injection par jour pendant 7 jours, pour ~312 souris. o Injections intraveineuses (IV) : même protocole et durée que les injections IP, pour ~312 souris. o Injections IV ou IP (expériences principales) : 1 injection par jour pendant 7 jours, pour un total d’environ 792 souris, après détermination du mode d’injection le plus adapté sur la base des expériences de contrôle.
Impact sur les animaux
Les injections (sous la peau, dans l’abdomen ou dans une veine) ainsi que les différents tests comportementaux réalisés sur les souris adultes peuvent provoquer un léger stress. Celui-ci est lié à la manipulation nécessaire pour l’injection ou au fait de se retrouver dans un environnement nouveau. Pour l’induction de crises d’épilepsie, les souris reçoivent une seule injection sous la peau d’une molécule appelée PTZ. Cette injection ne provoque pas de douleur particulière, mais les crises qui suivent sont stressantes et fatigantes pour l’animal. Dans le cadre de certaines expériences, il est nécessaire que l’animal atteigne un état de crise prolongée (status epilepticus). L’implantation d’électrodes pour mesurer l’activité musculaire, cardiaque ou cérébrale, ainsi que les injections cérébrales de virus pour cibler certains types de cellules, nécessitent des chirurgies sous anesthésie générale. L’implantation d’électrodes pour l’enregistrement de l’électromyogramme (EMG) et de l’électrocardiogramme (ECG) et du potentiel de champ (LFP), ainsi que l’injection stéréotaxique de vecteurs viraux dans des types cellulaires spécifiques, impliquent une intervention chirurgicale susceptible d’induire une douleur résiduelle, considérée comme modérée après application des mesures de raffinement.
Devenir
Après chaque procédure, le cerveau des animaux est prélevé pour permettre des analyses scientifiques.
Remplacement
Nous avons réalisé des expériences en laboratoire sur des cellules de l’hippocampe, une région du cerveau, et ces tests montrent que nos molécules pourraient agir sur la voie de signalisation SPAK. Pour vérifier leur potentiel thérapeutique, nous devons maintenant les tester chez l’animal éveillé. Cela nous permettra de mieux comprendre comment ces molécules agissent sur les cellules du cerveau, sur les circuits impliqués dans l’épilepsie et sur les comportements qui sont affectés par cette maladie. L’utilisation d’un modèle animal est essentielle, car elle permet de conserver les interactions naturelles entre les différents organes, ce qui n’est pas possible dans des études uniquement sur des cellules en laboratoire.
Réduction
Nous avons conçu ce projet pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en gardant un nombre suffisant pour obtenir des résultats fiables. Le nombre d’animaux dans chaque groupe a été déterminé à partir des données de nos études précédentes et de calculs statistiques précis. En pratique, nous utiliserons 10 animaux par groupe. Les deux sexes, mâles et femelles, seront inclus dans nos expériences. De plus, les mêmes animaux seront utilisés pour tous les tests comportementaux, en commençant toujours par les tests les moins stressants afin de limiter leur inconfort. Enfin, les résultats seront analysés avec des méthodes statistiques adaptées pour garantir la fiabilité des conclusions.
Raffinement
Toutes les procédures chirurgicales de ce projet seront réalisées sous anesthésie générale ou locale, sur un tapis chauffant, et avec l’utilisation d’antalgiques pour limiter la douleur. Les injections et prélèvements seront faits en suivant les bonnes pratiques vétérinaires. Les souris seront hébergées par petits groupes, avec un maximum de 5 animaux par cage, et observées régulièrement pour vérifier leur état de santé. Avant chaque intervention, le poids et l’état général de chaque animal seront contrôlés. Si un signe de douleur ou de malaise est détecté, l’animal sera retiré immédiatement du protocole. Nous faisons tout pour réduire au maximum le stress et la douleur, en mettant en place des périodes d’habituation et en utilisant des anesthésiants et antalgiques adaptés. Le suivi quotidien de l’état des animaux (attitude, aspect du pelage, poids) permettra d’administrer un traitement supplémentaire si nécessaire ou, si un seuil critique est atteint, de retirer l’animal de l’étude. Enfin, lorsque l’euthanasie est nécessaire, elle sera réalisée dans une pièce séparée, pour éviter tout stress aux autres animaux.
Choix des espèces
La souris est un modèle très utilisé en recherche en neurosciences. Elle permet d’étudier le comportement, de modifier certaines cellules du cerveau grâce à des techniques génétiques, et de reproduire des modèles d’épilepsie qui sont bien établis pour comprendre cette maladie chez l’humain. Nos expériences seront réalisées sur des souris adultes, car les changements dans le fonctionnement des molécules que nous étudions apparaissent après la naissance, dans des maladies comme l’épilepsie, certains troubles psychiatriques ou encore des troubles du sommeil.
Evaluation de l’efficacité de composés antiépileptiques sur un modèle rongeur d’épilepsie EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mesurer l’efficacité de molécules antiépileptiques dans un modèle d’épilepsie chez la souris. Ce projet sera réalisé dans deux établissement utilisateurs différents pour la création du modèle et la collection de datas. Des données récentes de la littérature scientifique indiquent que certains récepteurs neuronaux de l’hippocampe sont impliqués dans les mécanismes d’épilepsie temporale. L’hypothèse est que ces molécules anti-épileptiques que nous testerons vont alors cibler ces récepteurs afin de diminuer la fréquence et la sévérité des crises.
Bénéfices attendus
Notre projet permet de caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments antiépileptiques dans ce modèle. Nos techniques mise en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation des effets pharmacologiques sur le système nerveux central et sur ces explants de tissus vivants constitue une bonne approche car elle permet : - Dans un modèle de la pathologie une analyse des crises focales partielles ; - D’obtenir des enregistrements sur animal vigile lors des crises et du repos, des crises épileptiques ; - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons); Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement des composés testés avant de lancer les premières étapes précliniques.
Procédures
Les animaux sont manipulés tous les jours pendant 10 semaines pour les pesées. (EU1/2) Ils sont injectés tous les quatre jours en SC soit environs 18 injections sur 10 semaines (EU1/2) et (EU2/2) Ils subissent deux chirurgies : *Induction d’épilepsies de 15 à 20 min et une heure post opératoire (EU1/2) *Implantation des électrodes d’enregistrement environ deux heures (EU1/2) Une période d’enregistrement de l’activité électrique cérébrale (sans fil) synchronisée à un enregistrement vidéo 24h/24, 7j/7. (EU1/2) Un transport entre les deux sites (camion spécialisé, 8h de trajet en une seule journée) Et enfin une anesthésie gazeuse durant 5 min maximum. (EU2/2)
Impact sur les animaux
Nous avons des procédures qui peuvent amener à des effets indésirables : La procédure peut par : *-l’hébergement individuel des animaux génère du stress ; *-la manipulation régulière d’un animal, générer du stress ; *-l’injection régulière, provoquer des effets indésirables de types inflammation induration au site d’injection, *- des conséquences des chirurgies avec des déshydrations, des infections possibles ; *- L’implantation des électrodes peut provoquer de l’inconfort*- l’état épileptique provoques des crises épileptiques à une fréquence de 3 à 4 par jour, de courte durée inférieure à 2 minutes en temps cumulé et par jour.
Devenir
Ce projet nécessitant une analyse fine de l'efficacité des antiépileptiques sur tranche de cerveau, nous devons mettre à mort tous les animaux de ce modèle..
Remplacement
Nos évaluations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Il n’est pas envisageable de réaliser sur l’Homme les tests que nous proposons. Nous devrons donc utiliser des animaux vivants pour cela. En effet, nos tests, permettent d’évaluer des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un organisme vivant. De plus, nous utilisons des tissus fraichement prélevés, car les modèles informatiques actuels ne nous permettent pas d’appréhender la complexité de ces connexions anormales observées lors des crises épileptiques.
Réduction
Un test statistique a été utilisé pour calculer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre est de 165 animaux pour la réalisation de ce protocole. Pour la partie ex vivo, nous réalisons des enregistrements multiples sur tranches de cerveau après mise à mort des animaux. Le même tissu étant utilisé pour plusieurs expériences d'électrophysiologie sur tranche, cela réduit le nombre d'animaux total nécessaire.
Raffinement
Les animaux utilisés au cours de la Procédure seront habitués, dès le départ aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Les sites d’injection seront légèrement modifiés pour éviter tout problème d’inflammation lors des traitements répétés. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à ces doubles chirurgies. Des traitements analgésiques permettant une gestion de la douleur post-opératoire seront appliqués. Le système d’enregistrement de l’activité cérébrale utilise un dispositif sans fil permettant à l’animal de se déplacer librement.
Choix des espèces
Les animaux utilisés au cours de la Procédure seront habitués, dès le départ aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Les sites d’injection seront légèrement modifiés pour éviter tout problème d’inflammation lors des traitements répétés. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à ces doubles chirurgies. Des traitements analgésiques permettant une gestion de la douleur post-opératoire seront appliqués. Le système d’enregistrement de l’activité cérébrale utilise un dispositif sans fil permettant à l’animal de se déplacer librement.
Déterminants cellulaires et moléculaires des activités pathologiques dans un modèle expérimental murin d’épilepsie.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L'épilepsie est une maladie neurologique courante qui touche près de 1 pourcent de la population mondiale. L'une de ses formes les plus fréquentes chez l'adulte est l'épilepsie du lobe temporal mésial, souvent causée par la sclérose hippocampique, une cicatrice dans une partie du cerveau appelée hippocampe. Pour environ 30 pourcents de ces patients, les médicaments actuels ne parviennent pas à contrôler les crises. On parle alors d'épilepsie pharmacorésistante. Dans ces cas, une chirurgie pour enlever la zone cérébrale responsable des crises est souvent la seule solution. Notre objectif est d'améliorer la compréhension de cette forme d'épilepsie afin de trouver de nouveaux traitements. Pour cela, nous utilisons un modèle expérimental de l'épilepsie chez la souris, qui reproduit les caractéristiques de la maladie humaine. Notre recherche se déroule en plusieurs étapes. Nous allons tout d'abord essayer d’identifier les types de cellules cérébrales qui sont actives pendant les crises d'épilepsie. Puis nous les étudierons ensuite pour comprendre leurs caractéristiques (leur forme, leur activité et les gènes qu'elles expriment). Une fois ces cellules bien identifiées, nous pourrons essayer de moduler spécifiquement leur activité pour voir si cela permet de réduire la fréquence des crises. De plus, en nous basant sur les mécanismes que nous aurons identifiés, nous allons rechercher de nouvelles cibles thérapeutiques et tester l'efficacité de molécules agissant sur ces mécanismes. Notre but est de trouver de nouveaux médicaments qui pourraient aider les patients dont les crises ne sont pas contrôlées par les traitements actuels. Ce projet a pour but de mieux comprendre les mécanismes de l'épilepsie du lobe temporal pour développer de nouvelles thérapies. Notre travail, effectué sur un modèle de souris, vise à identifier les cellules à l'origine des crises pour pouvoir les cibler de manière plus précise et ainsi offrir de nouvelles options aux patients dont les crises ne peuvent pas être contrôlées par les médicaments.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à combler un manque de connaissances important : la compréhension précise des réseaux de neurones responsables du déclenchement et de l'évolution des crises d'épilepsie. Les informations que nous allons récolter pourraient aider à identifier avec plus de précision les cellules spécifiques impliquées dans l'activité épileptique. Ce projet pourrait permettre de découvrir de nouvelles pistes pour développer des médicaments plus efficaces, en ciblant directement les mécanismes responsables des crises. Par ailleurs il permettra également d'évaluer des techniques de pointe, comme l'optogénétique et la chémogénétique. Ces méthodes utilisent la lumière ou des molécules pour contrôler l'activité de cellules spécifiques. Elles pourraient, à terme, ouvrir la voie à des thérapies totalement nouvelles pour les patients qui ne répondent pas aux traitements actuels. En résumé, ce projet a pour objectif d'améliorer de manière significative notre compréhension de l'épilepsie, avec l'espoir de développer à plus long terme de nouvelles options de traitement pour les patients dont les crises ne sont pas contrôlées par les médicaments.
Procédures
Une partie des animaux recevra des injections de molécules pour induire la pathologie (vigile, 6 injections maximum, quelques secondes par injection). 4 semaines après ils auront une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée pour implanter un dispositif permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (1 fois, 1 heure environ). Ils seront ensuite habitués à l’enregistrement de l’activité cérébrale (vigile, branchement du dispositif les laissant libre de se déplacer) pendant 2 à 4h par jour, 5 jours. Pour une partie de ces animaux leur activité cérébrale sera ensuite enregistrée sur 1 journée pendant 10h environ et ils recevront une injection d’un composé pour activer une mutation génétique (vigile, 1 fois, quelques secondes pour l’injection). Pour les autres l’enregistrement sera réalisé en continu pendant 21 jours et ils recevront 1 à 2 injections de composés chaque jour pour évaluer leur effet thérapeutique (vigile, quelques secondes par injection, 42 injections maximum). Une autre partie des animaux aura une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée pour injecter une molécule au niveau du cerveau afin d’induire la pathologie (1 fois, 1h maximum). 4 semaines après ils auront une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée pour implanter un dispositif permettant d’enregistrer et stimuler l’activité cérébrale (1 fois, 1 heure environ). Ils seront ensuite habitués à l’enregistrement de l’activité cérébrale (vigile, branchement du dispositif les laissant libre de se déplacer) pendant 2 à 4h par jour, 5 jours. Leur activité cérébrale sera ensuite enregistrée sur une journée pendant 10h environ au cours de laquelle ils reçoivent une injection d’un composé pour activer une mutation génétique (vigile, durée quelques secondes). 1 semaine après, les enregistrements (vigile) sont réitérés 10h par jour pendant 21 jours consécutifs. Au cours de ces enregistrements certains recevront une stimulation cérébrale (vigile, durée quelques secondes), les autres recevront une molécule modulant l’activité cérébrale dans leur eau de boisson (20 jours). A partir de la chirurgie d’implantation du dispositif tous les animaux seront hébergés seuls jusqu’à la fin de l’étude (7 semaines maximum). Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire en fin de procédure. Une partie d’entre eux sera euthanasiée au cours d’une chirurgie sans réveil, sous anesthésie générale et analgésie adaptée (durée inférieure à 10 minutes).
Impact sur les animaux
L’induction du modèle d'épilepsie pourra entraîner des effets secondaires comme une perte de poids et une réduction de la mobilité. La survenue des crises engendre un stress et une fatigue significatifs pour l’animal. L’injection des molécules pour mettre en place le modèle peut induire des effets périphériques (accélération du pouls, sudation, saignements). Il arrive que des crises très sévères soient fatales pour les animaux. Les chirurgies seront associées à un risque de douleur et d’inconfort pendant quelques jours, de plus il existe un risque de légère perte de poids, rapidement réversible. Le dispositif d’enregistrement implanté pourra générer un inconfort pour l’animal. Les souris implantées avec ce dispositif seront hébergées seules jusqu’à la fin de la procédure, s’agissant d’animaux vivant normalement en groupe cela génèrera un stress. L’anesthésie générale pour les chirurgies sera associée à un risque d’hypothermie, de sécheresse oculaire et un risque rare de difficultés cardiorespiratoires. Les différentes injections pourront induire une légère et brève douleur au point d’injection.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure, afin de prélever puis analyser leur cerveau dans le but de répondre à notre question scientifique.
Remplacement
Pour comprendre l'épilepsie et trouver de nouveaux traitements, la recherche sur des modèles vivants est essentielle. Les mécanismes complexes d'une crise d'épilepsie ne peuvent pas être reproduits fidèlement en laboratoire sur des cellules isolées ou à l'aide de simulations informatiques. Nous utilisons déjà des modèles plus simples, comme des cultures de cellules ou des tissus humains obtenus après une chirurgie. Ces méthodes sont utiles pour tester des molécules, mais elles ne permettent pas d'étudier l'impact direct d'un traitement sur l'ensemble du cerveau et sur la survenue d'une crise. C'est pourquoi l'utilisation d'un modèle animal est nécessaire. Il est le seul à pouvoir nous donner des informations sur la manière dont les crises se déclenchent et se propagent dans un cerveau vivant. Cela nous permet de tester l'efficacité de nouvelles thérapies de manière réaliste et de progresser vers des traitements pour les patients.
Réduction
Le nombre d'animaux que nous utilisons dans notre projet a été défini avec soin pour être le plus juste possible, en se basant sur nos expériences passées et les données de la littérature scientifique. Nous avons travaillé à améliorer notre modèle expérimental. Par exemple, nous avons réduit les doses des substances utilisées pour déclencher les crises, ce qui a permis de diminuer la mortalité et le nombre d'échecs. Cela nous permet d'obtenir les informations nécessaires avec moins d'animaux. Le chiffre total de 846 animaux a été calculé en tenant compte de plusieurs facteurs clés : Nombre de groupes : Chaque expérience nécessite des groupes d'animaux suffisants (entre 5 et 10 animaux par groupe) pour garantir la fiabilité des résultats. Nous avons des groupes de contrôle et des groupes qui reçoivent différents traitements ou sont soumis à des conditions variées (épilepsie vs. non épileptiques, différents médicaments, etc.). Taux d'échec et de perte : Nous devons prévoir les animaux qui ne développeront pas l'épilepsie, ceux qui ne survivront pas au déclenchement des crises, et ceux pour lesquels les données collectées seront inexploitables. Ces taux sont essentiels à prendre en compte pour s'assurer que nous aurons au final un nombre suffisant d'animaux pour obtenir des résultats statistiquement valables. Pour valider nos résultats, nous utiliserons des tests statistiques reconnus afin de nous assurer que nos conclusions sont solides et ne sont pas dues au hasard.
Raffinement
Le bien-être des animaux est notre priorité. Nous nous engageons à respecter des règles très strictes pour garantir qu'ils soient dans les meilleures conditions possibles tout au long de notre étude. Les souris seront hébergées dans des conditions conformes à la réglementation. Elles ont de l'eau et de la nourriture à volonté et bénéficient d’un enrichissement dans leur cage (carré de coton pour faire un nid, bâton de bois à ronger). Pour celles qui auront un dispositif implanté, un hébergement individuel est nécessaire pour éviter toute blessure, dans ce cas une maisonnette sera ajoutée dans leur cage et nous vérifierons que ces animaux ne présentent pas de signes de stress lié à cet hébergement. Les animaux seront observés quotidiennement. Ils sont pesés régulièrement et leur état général est contrôlé. En cas d’anomalie celle-ci sera gérée en collaboration avec la structure chargée du bien-être animal et le vétérinaire afin de mettre en place une prise en charge adaptée. Des points limites sont définis et seront appliqués pour éviter toute souffrance. Nous avons perfectionné notre méthode pour déclencher l'épilepsie, nous permettant d’améliorer la récupération et la survie des animaux. Les opérations chirurgies se déroulent sous anesthésie générale et locale, avec des antidouleurs. Nous surveillons la température des animaux et protégeons leurs yeux. Après l'opération, ils sont placés dans une zone de réveil chauffée jusqu'à ce qu'ils soient complètement remis. Pendant leur récupération, nous les surveillons de près, en vérifiant leur poids et leur comportement. Nous leur donnons une nourriture liquide spéciale et veillons à ce qu'ils soient bien hydratés, surtout après le déclenchement des crises. Les animaux sont habitués progressivement à l’enregistrement de l’activité cérébrale. Lors de ces enregistrements nous les surveillons à distance, limitant ainsi les interventions humaines directes. Lors de l’administration de composés nous alternons les zones d'injection pour éviter les risques d’irritation locale. Des critères d'arrêt clairs et éthiques ont été établis pour garantir qu'aucune souffrance inutile ne soit infligée aux animaux. Ces mesures strictes témoignent de notre engagement à mener cette recherche de manière responsable, tout en cherchant à faire progresser la connaissance pour le bien des patients humains.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour notre recherche est le résultat d'une démarche scientifique rigoureuse. C'est un modèle animal standard pour l'étude de l'épilepsie, pour plusieurs raisons clés. Procédures standardisées : Les méthodes d'anesthésie et d'analgésie (gestion de la douleur) chez la souris sont très bien établies et maîtrisées. Cela nous permet de garantir le bien-être des animaux tout au long des expériences. Modèles d'épilepsie bien connus : Les techniques pour déclencher des crises d'épilepsie chez la souris ont été largement étudiées et validées par la communauté scientifique. Cela assure la fiabilité de notre modèle. Outils génétiques uniques : Certaines de nos expériences les plus avancées nécessitent l'utilisation de souris génétiquement modifiées. Ces souris sont conçues pour permettre de marquer ou de contrôler l'activité de cellules spécifiques du cerveau, une méthode impossible à réaliser chez d'autres espèces. Stade de développement pertinent : Nous utiliserons des souris de 8 semaines, un stade de développement qui correspond à l'âge adulte. Cela est important car la forme d'épilepsie que nous étudions est la plus courante chez l'adulte humain. En résumé, la souris est le meilleur modèle pour cette étude car elle nous offre les outils nécessaires pour répondre à nos questions de recherche de manière précise, fiable et en minimisant les procédures invasives.
Effets de l’acide valproïque sur la reproduction chez l’animal épileptique – Etude pilote MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Les médicaments antiépileptiques représentent un enjeu majeur dans la recherche pour la santé publique. L’épilepsie affecte plus de 60 millions de personnes dans le monde. De nombreuses études ont montré le risque de provoquer des malformations chez l’embryon au cours de son développement de certains traitements antiépileptiques. Cependant beaucoup de femmes atteintes d’épilepsie continuent d’être traitées au cours de leur grossesse et allaitement. En plus du risque de malformations au cours du développement, l’acide valproïque, un traitement antiépileptique largement prescrit ces cinquante dernières années, a montré des effets secondaires persistant sur plusieurs générations chez des rongeurs. Ces études ont utilisé des animaux non atteints d’épilepsie, de plus le traitement antiépileptique n’a été administré que sur de courtes périodes. Pour rendre compte de la réalité clinique, il est nécessaire de tester chez des animaux atteints d’épilepsie les effets secondaires sur plusieurs générations de l’acide valproïque et autres traitements sur une longue période, et ainsi montrer que l’exposition aux antiépileptiques peut être un facteur de risque chez l’Homme. Cette étude pilote a pour but, dans un premier temps, de tester la possibilité d’induire une épilepsie chez une souche de souris non consanguine (souris générées par des croisements d’animaux non apparentés) ainsi que de s’assurer de la capacité de ces animaux à se reproduire. Utiliser une souche de souris non consanguine permet de se rapprocher au mieux de la réalité chez l’homme (forte variabilité génétique contrairement aux souches de souris consanguines) afin d’évaluer de potentiels facteurs de risque. Dans un second temps, l’objectif de cette étude pilote est de déterminer une concentration optimale d’acide valproïque qui permette de se rapprocher au mieux de la concentration thérapeutique utilisée chez les patients et qui n’empêche ni la reproduction des animaux épileptiques traités, ni la viabilité des portées engendrées par ces animaux. Valider les étapes expérimentales de cette étude pilote supporterait la mise en œuvre d’un projet dont l’objectif est de déterminer dans quelle mesure les médicaments antiépileptiques affectent les descendances (au moins sur trois générations) de souris femelles épileptiques exposées à ces traitements. Ces objectifs de recherche dans le traitement de l’épilepsie se placent dans un cadre de santé publique.
Bénéfices attendus
En validant la possibilité d’induire un modèle d’épilepsie chez des souris femelles et de reproduire ces animaux traités à l’acide valproïque, cette étude pilote permettra à plus long terme de mieux comprendre les effets observés sur plusieurs générations des médicaments antiépileptiques. Démontrer le facteur de risque pour l’Homme que représentent les antiépileptiques aidera à améliorer les traitements de l’épilepsie ainsi que de limiter les effets secondaires sur les futures générations.
Procédures
Les animaux seront soumis à un traitement à un agent épileptogène qui permet le développement d'une épilepsie qui perdure à vie. Ce traitement est injecté à plusieurs reprises si nécessaire. Une première dose est injectée 30 minutes après l’administration d’un médicament protégeant des effets secondaires de ce traitement. Si au cours des 20 minutes suivant cette injection l’animal ne présente pas d’état convulsif, alors une seconde dose, plus faible, est injectée. Si aucun état convulsif n’est observé chez l’animal 10 minutes après cette seconde dose, alors une dose encore plus faible est administrée de façon répétée (toutes les 10 minutes) jusqu'à apparition d'un état convulsif. L’état convulsif doit durer au minimum 30 minutes pour qu’une souris soit considérée en épilepsie chronique. Passé ce délai, un anticonvulsivant est administré à l’animal. Ces animaux ingéreront un traitement antiépileptique directement dilué dans leur eau pour une durée minimum de deux semaines pouvant aller jusqu’à 8 semaines. MODIFICATION – Les femelles issues des portées recevront à 6-8 semaines 2 injections d’hormones espacées de 48heures.
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables sont attendus durant l’induction de l’épilepsie. Pour induire cette épilepsie il est nécessaire de déclencher un état convulsif chez les souris naïves. Pour obtenir cet état convulsif, les animaux subissent des injections répétées d’un agent épileptogène qui peuvent induire un stress au cours de la contention de l’animal. L’état convulsif dure au minimum 30 minutes au cours desquelles les animaux peuvent ressentir des douleurs dues aux contractions musculaires involontaires. Une perte de poids peut subvenir mais elle se rattrape dès le deuxième/troisième jour suivant l’induction de l’épilepsie. Au cours de cette procédure une mortalité de 30 à 50% est attendue due aux effets secondaires de l’agent épileptogène injecté (arrêts cardio-respiratoires). L'ajout du traitement antiépileptique dans l'eau des boissons des animaux pourrait avoir des effets indésirables sur les animaux tels qu'une diminution dans la prise d'eau et perte de poids. Ces effets seront surveillés afin de ne pas dépasser de points limites. Les effets de l’épilepsie et du traitement à l’acide valproïque étant inconnus sur le comportement de reproduction des femelles, des nuisances pourraient être occasionnées par celles-ci sur leurs portées telles qu’un manque de soin (peu ou pas d’allaitement) ou des blessures physiques. Également, durant les périodes de gestation, des complications pourraient survenir engendrant un état de stress et de douleur (contractions prolongées, terme de mise-bas dépassé). MODIFICATION – Les deux injections d’hormones pour stimuler l’ovulation et récupérer les ovocytes chez les femelles des portées peut engendrer un stress à la suite de la contention et une légère douleur à l’introduction de l’aiguille. A la fin de l’étude ou dans le cas d’atteinte d’un point limite, les animaux seront transférés dans une cuve d'induction afin de les anesthésier avant euthanasie. Cette manipulation peut engendrer un stress chez l'animal avant d'être complètement anesthésié.
Devenir
Tous les animaux de chaque procédure seront mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
Au cours de cette étude pilote, il sera développé et utilisé un modèle d’épilepsie chez la souris reproduisant de nombreuses caractéristiques de la pathologie observées chez l’Homme (affects cognitifs et comportementaux). L’épilepsie est une pathologie dont l’origine est localisée dans le cerveau, qui est un organe contrôlant l’ensemble des fonctions de l’organisme. De ce fait, les effets recherchés du traitement antiépileptique nécessitent l’accès à l’organisme entier (étude du comportement de reproduction, atteintes anatomiques sur les portées générées), ce qui n’est pas compatible avec des méthodes alternatives à l’expérimentation animale telles que la modélisation informatique ou bien les expériences in vitro. De plus, il est compliqué d’étudier les conséquences d’un traitement sur plusieurs générations chez un modèle humain. C’est pourquoi le modèle animal se retrouve nécessaire pour mener ce projet de recherche dont le but est de mieux comprendre les effets secondaires transgénérationnels, potentiellement dangereux pour la santé, des antiépileptiques.
Réduction
Le caractère méconnu des mécanismes cérébraux de l’épilepsie ne permet pas de calculer un nombre précis d’animaux pour les différentes procédures de cette étude pilote. L’induction de l’épilepsie peut engendrer une mortalité de 30 à 50% chez les animaux. Compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle, du comportement de reproduction inconnu chez les souris épileptique et de ce taux de mortalité, le nombre d’animaux a été optimisé à 448 souris CD-1 (96 femelles et une estimation de 352 souris générées par reproduction d’une partie de ces souris) pour permettre d’obtenir les observations nécessaires à cette étude, tout en réduisant au minimum le nombre d’animaux. L’organisation des animaux en différents lots permettra dans le cas d’un taux de mortalité plus faible que prévu de ne pas avoir recours au nombre total d’animaux estimé pour cette étude. Les souris femelles seront utilisées pour l’ensemble des procédures.
Raffinement
Au cours de cette étude pilote, des points limites suffisamment précoces et adaptés pour chaque procédure (induction épilepsie et traitement antiepileptique) seront mis en place pour réduire la douleur, la souffrance et l'angoisse chez les animaux durant les manipulations ainsi qu’en dehors de ces périodes. Les animaux seront suivis quotidiennement jusqu’à leur mort. Leur poids ainsi que différentes variables, regroupées sur des fiches de suivi, seront surveillés afin de pallier quelconques signes de douleur ou de souffrance. Selon les observations, un protocole prévoit une action curative pouvant impliquer l’utilisation de médications pour soulager rapidement la douleur. L’induction de l’épilepsie chez les souris nécessite l’injection répétée de substance épileptogène. Le comportement de chaque souris sera surveillé entre chaque injection et permettra de prendre la décision de réinjecter ou non chaque animal individuellement. Ce protocole individualisé permet de réduire le temps de souffrance que les souris peuvent subir jusqu’à l’apparition d’une épilepsie chronique et accélère leur rétablissement. La semaine suivant l’induction de l’épilepsie, les animaux seront observés deux fois par jour pour s’assurer de leur bonne récupération, surtout dans la perte de poids qui peut survenir les 2 premiers jours. 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. Au cours du début du traitement antiépileptique, une attention particulière sera portée sur l’abreuvement des animaux. Si le traitement présente un caractère trop aversif et provoque des déshydrations trop importantes, celui-ci sera interrompu. Après accouplement, les femelles seront surveillées 2 fois par jour au cours de la dernière semaine de gestation afin de s’assurer que la mise-bas se déroule correctement. Les portées générées seront également surveillées et pesées quotidiennement afin de s’assurer de leur bonne croissance jusqu’au sevrage. Une attention particulière sera portée sur le comportement des mères envers leurs portées pour s’assurer que les souriceaux sont bien allaités et ne subissent pas de violences physiques. Le bien-être des animaux est également privilégié au niveau de leurs conditions d’hébergement. Ils seront regroupés par 2 jusqu’à 4 selon la taille des cages. Des études montrent que les animaux épileptiques présentent des crises moins sévères lorsqu’ils sont hébergés en groupe.
Choix des espèces
De nombreuses études ont montré la similarité des régions cérébrales impliquées dans l’épilepsie entre l’Homme et les rongeurs (rats et souris). Cette similarité permettra de mieux extrapoler les résultats de notre étude aux mécanismes pathologiques chez l’Homme. Des souris d’au minimum 6 semaines seront utilisées, cet âge correspondant à la maturité sexuelle nécessaire pour la reproduction. Les portées générées seront conservées jusqu’au sevrage (21jours après la parturition) pour étudier leur croissance.
Influence d’un stress de faible intensité sur les crises d’épilepsie dans un modèle murin d’épilepsie chronique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’épilepsie touche environ 1% de la population mondiale et, dans 30% des cas, aucun médicament ne permet le contrôle des crises. Cette forme de la maladie dite pharmaco-résistante est souvent associée à de nombreuses comorbidités et complications (ex. troubles cognitifs). Son coût pour la société est estimé à 14 milliards d’Euros par an en Europe et, malgré l’accès à plus d’une quinzaine de nouveaux médicaments anti-crises, le taux d’épilepsie réfractaire n’a pas changé en 30 ans. Ce constat difficile est en partie due au fait que nous ne comprenons pas bien les mécanismes de déclenchement des crises épileptiques dans le cerveau. Parmi les facteurs favorisant leur apparition, les patients rapportent fréquemment le stress comme l’un des principaux déclencheurs. Afin de mieux comprendre comment le stress favorise la survenue de crises au niveau neurobiologique, nous proposons d’étudier spécifiquement les modalités de stress de faible intensité susceptibles d'influencer les crises d’épilepsie dans un modèle murin d’épilepsie chronique.
Bénéfices attendus
Afin de mieux comprendre le lien entre le stress et l’épilepsie, ce projet présente deux bénéfices principaux : d’une part, la mise en place d’un modèle fiable de stress capable d'influencer les crises d'epilepsie ; d’autre part, une meilleure compréhension du délai d’apparition des crises après l’exposition au facteur de stress. Mieux comprendre comment l’activité épileptiques se déclenche est de première importance pour pouvoir développer de nouvelles cibles thérapeutiques ainsi qu'ameliorer les systemes de prédiction des crises.
Procédures
Les animaux subiront une à deux chirurgies sous anesthésie générale et avec analgésie (entre 30 min et 1h30). De plus, la plupart des animaux vont subir soit une ou plusieurs crises aigues généralisées (une crise dure quelques secondes à une minute) soit développer une épilepsie du lobe temporal. Une crise généralisée correspond à une perte de posture, et mouvements incontrôlables. Tous les animaux seront suivis de près après chirurgie et induction d’une crise, et le cas échéant traités avec des soins adaptés (ex : analgésique pour la douleur, anti-convulsant pour la crise). Les souris seront également soumises à un stress de courte durée par stimulation sensorielle (30 s ex : apparition d’une ombre) de faible intensité accompagnée d’un monitoring vidéo continu pour analyser les comportements et comprendre la place d’un évènement stressant dans l’influence des crises épileptiques. Durant le protocole de stress, des prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie légère pour mesurer les taux de corticostérone. Chaque prélèvement sanguin durera au maximum 2 minutes et sera répété jusqu’à 6 fois par animal, avec un délai minimal de 48 heures entre deux prélèvements consécutifs. Les animaux seront hébergés avec leurs congénères si possible. Toutefois, si l’expérimentation le nécessite, un hébergement semi-individuel sera mis en place. La durée maximale en hébergement individuel sera de 11 semaines en semi-isolement puisque les animaux seront séparés par une paroi perforée qui maintient un contact visuel, olfactif, auditif et tactile (restreint).
Impact sur les animaux
La procédure implique une ou plusieurs chirurgies sous anesthésie générale. Cette intervention entraine une douleur modérée. De plus, cela entraine une déshydratation légère de courte durée. Crises épileptiques induites ou spontanées : les crises peuvent entrainer un stress de courte durée. De plus, l’induction de l’épilepsie entraine un stress métabolique/malnutrition chez beaucoup d’animaux avec une perte de poids durant les 24 à 48h post-induction que la plupart vont récupérer rapidement au cours de prochains jours. Prélèvements sanguin répétés entrainent une douleur légère de courte durée.
Devenir
À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés puis perfusés, afin de collecter leurs cerveaux pour des analyses histologiques.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative tangible pour ce projet. En effet, notre étude utilise des méthodologies impossibles à utiliser chez l’homme/patients. Des modèles de simulations informatiques complémenteront notre étude mais nous devons d’abord avoir une compréhension plus claire du role du stress sur les crises épileptiques.
Réduction
Afin de minimiser le nombre d’animaux requis pour ce projet, nous mettrons en place des contrôles internes chaque fois que cela sera possible. Nos contrôles internes correspondent à des mesures répétées de nos observations sur le même animal. Chaque animal est ainsi observé avant et après le test de stress afin d’étudier la variation induite par le stress tout en s’affranchissant de la variabilité inter-individuelle. Cette approche permet de réduire le nombre de groupes expérimentaux nécessaires, tout en augmentant la puissance statistique de l’étude grâce à une meilleure maîtrise de la variabilité interindividuelle.
Raffinement
Pendant la phase d’étude, un suivi hebdomadaire renforcé sur l’états de chaque individu en termes de bien-être sera effectué. De plus, après validation de la méthode de surveillance vidéo et dès que possible, les animaux seront hébergés en groupe. Pendant l’hébergement individuel, les animaux seront séparés par une paroi perforée transparente afin de maintenir au maximum un contact visuel, olfactif, auditif et dans une moindre mesure tactile et leur milieu de vie enrichit. Pour le modèle d’épilepsie utilisé, un protocole de suivi de la crise épileptique a été optimisé. En effet, comme chez les patients (5 minutes pour les patients), si la crise dure moins de 2 minutes, l’animal n’est pas traité pour cette crise sauf être mis au calme. En revanche, si la crise dure plus de 2 minutes, l’animal se verra administrer un anticonvulsif. Pour toutes chirurgies, les animaux seront anesthésiés de manière générale avec l'administration d'analgésiques appropriés en amont, durant et après l'opération pendant plusieurs jours. De plus, tous les animaux seront suivis post-chirurgie, induction d'épilepsie pendant plusieurs jours de manière renforcée pour limiter au maximum stress et douleur à l'aide de grille d'évaluation. Enfin, les points limites stricts propres au projet seront appliqués afin d'apporter des soins adaptés le cas échéant.
Choix des espèces
Ce projet utilise des modèles de souris adultes épileptiques pour étudier au mieux les épilepsies du lobe temporal chez les patients adultes. En effet, l’étude proposée ainsi que les méthodologies utilisées ne sont pas applicables aux patients. De tous les modèles expérimentaux, le cerveau de souris offre un grand nombre d’avantage : Il est structurellement très proche du cerveau humain, et il est assez gros pour permettre l’utilisation de méthodes d’enregistrements précises. De plus, par rapport au rat ou au primate, la souris permet d’utiliser un éventail très large d’outils génétiques, développés dans cette espèce. Enfin, Il existe un très grand nombre de modèles d’épilepsie acquise et génétique qui reproduisent fidèlement différentes épilepsies qui pourrait être utilisé dans de futurs projets précliniques.
Étude préliminaire de la caractérisation d’une stimulation amygdalienne et de la résistance inspiratoire dans l’épilepsie pharmaco-résistante chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Plusieurs complications de l’épilepsie sont associées au sommeil, telles que les troubles respiratoires du sommeil ou la mort subite et inattendue (SUDEP). Les crises sont modulées par les états de vigilance des patients, avec une interaction entre le sommeil et l’épilepsie. La mort subite et inattendue fait généralement suite à une crise convulsive généralisée nocturne, résultant principalement en un dysfonctionnement respiratoire central post-crise. Cette altération de la commande respiratoire induit une apnée centrale, provoquant un décès non-traumatique, non lié à un état épileptique documenté. Cette interaction entre dysfonctionnement respiratoire et l’état de sommeil pourrait jouer un rôle dans la pathophysiologie de la mort subite et inattendue. La répétition chronique des crises, associée au développement d'altérations respiratoires inter-crises dans plusieurs modèles d'épilepsie chez les rongeurs et les données post-mortem chez les patients de mort subite et inattendue ont montré une altération des populations neuronales impliquées dans le contrôle respiratoire. À ce jour, il n’existe aucune stratégie de prévention spécifique de la mort subite et inattendue. Les stratégies pharmacologiques visant à réduire la sévérité du dysfonctionnement respiratoire post-crise sont donc apparues comme l'un des moyens les plus prometteurs de prévenir la mort subite et inattendue. Cette étude porte sur l'ajustement de paramètres expérimentaux chez des rats épileptiques, présentant ou non des altérations respiratoires. Les résultats obtenus permettront d’ajuster nos protocoles d’expérimentations afin de raffiner les paramètres d’une étude plus globale et poussée portant sur le co-dysfonctionnement de l’éveil et de la respiration dans l’épilepsie pharmaco-résistante.
Bénéfices attendus
Le bénéfice de cette étude pilote est de pouvoir déterminer dans un premier temps l’endurance inspiratoire chez le rat épileptique. Cette caractérisation nous permettra d’ajuster notre protocole si celle-ci diffère des animaux sains dont les données sont déjà connues. Dans un second temps, cette étude permettra de déterminer les paramètres optimaux de stimulation de l’amygdale afin que le taux de mortalité associé à ces paramètres soit minime et comparable à ce qui est observé chez l’Homme. À moyen terme, ces données préliminaires seront indispensables pour l’optimisation des procédures d’un deuxième projet plus global. De plus, les résultats de cette étude pilote pourront être incrémentées à ce deuxième projet, nous permettant de réduire le nombre d’animaux à utiliser. À plus long terme, ces résultats seront essentiels dans la compréhension du co-dysfonctionnement entre l’éveil et l’altération respiratoire due à la survenue de crises d’épilepsie et pourront servir de base dans de futures pistes de prévention voir de thérapie dans le cadre du SUDEP.
Procédures
Chirurgie (4h), injection intrapéritonéale de médicaments (moins de 1 min), enregistrement de l'activité de l'animal +/- privation de sommeil (18h), épreuve d'endurance inspiratoire (1h), stimulation électrique intra-cérébrale (5 secondes), enregistrement pléthysmographie (1h)
Impact sur les animaux
Stress lié à l'isolement des animaux suite à l'induction du statut épileptique, en post-chirurgie, à la privation de sommeil et à la contention lors de l'épreuve d'endurance inspiratoire. Diminution de la prise alimentaire suite à l'induction du statut épileptique. Hypothermie transitoire suite à l'administration de la molécule stoppant le statut épileptique. Perturbations transitoires survenant lors d'une crise d'épilepsie. Les chirurgies d’implantation peuvent entraîner des plaies de grattage, une déhiscence de la suture entrainant une réouverture de la plaie, une désunion du dispositif en ciment dentaire permettant le branchement des électrodes filaires, du stress dû à l’isolement jusqu’à cicatrisation ou encore la formation d’un œdème sous-cutané suite à l’implantation de l’implant de télémétrie sans fil.
Devenir
À l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et le cerveau sera récupéré pour des investigations ex-vivo
Remplacement
Le caractère inattendu de la SUDEP chez le patient rend les expériences prévues dans ce projet non envisageables chez le sujet humain. L’étude des rythmes cérébraux et cardio-respiratoires au cours ou en dehors d’une crise épileptique nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et ne permet pas l’utilisation de méthodes substitutives à l’expérimentation animales telles que des modèles in vitro ou des analyses informatiques de par notamment les interactions entre différents organes (système respiratoire et système nerveux) et ce en fonction de deux états très différents de l’organisme (la veille et le sommeil) dans la physiopathologie de la SUDEP.
Réduction
Cette demande est réalisée chez un faible nombre d’animaux afin de pouvoir mettre au point différents paramètres et réduire par la suite le nombre total d’animaux pour de futurs projets. Nous avons estimé un nombre suffisant d’animaux pour mettre au point notre protocole, en comparaison des données de la littérature et celles obtenues par le laboratoire. Ce nombre ne permettra pas de réaliser d’analyses statistiques, mais ces animaux pourront être incrémentés à un deuxième projet plus global et se basant sur les résultats de cette étude pilote.
Raffinement
Nous avons planifié ce projet en gardant à l’esprit la nécessité de réduire, sinon de soulager l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux. L’évaluation et la prise en charge de la douleur, la souffrance et l’angoisse seront effectuées tout au long des procédures, assurée à l’aide d’une grille d’évaluation du bien-être. Des critères de points limites gardés précis sont définis dans une grille de suivi (perte de poids, apparence, comportement de l’animal…). Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. L’expérience sera stoppée si les points limites définis dans la grille de score sont atteints. Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape, une pesée hebdomadaire, l’apport d’enrichissement spécifique aux rongeurs dans le milieu et le recours à de l’anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques ainsi que d’un maintien de la température et d’une hydratation régulière des tissus lors des procédures de chirurgies. Toutes les mesures seront prises pour limiter la souffrance et la douleur. L’utilisation d’analgésiques par voie i.p. sera systématique avant la chirurgie puis quotidiennement et durant les 3 jours qui suivent le jour de la chirurgie. Afin de réduire au maximum le stress lieu au changement d’environnement entre le fournisseur et l’animalerie, les animaux seront commandés dès l’âge de 3 semaines, permettant une adaptation à l’animalerie ainsi qu’à l’expérimentateur de 4 semaines. Cette adaptation est essentielle car il a été observé que plus les animaux étaient stressés et moins l’injection de pilocarpine induisait un statut épileptique. Les animaux sont hébergés en groupe de deux ou trois avec accès à la nourriture et à l’eau ad libitum et à un enrichissement (bandes de papier, des cubes de bois et une maison en plastique semi-opaque) pour assouvir leur besoin naturel de ronger. Les animaux qui auront été isolés seront manipulés quotidiennement pendant 5 minutes. Le stress lié à la nouveauté sera diminué par l’habituation de l’animal aux différents appareils (non fonctionnels). La mise en place du SE induisant une diminution de la prise alimentaire, un massage abdominal quotidien sera effectué pour réinitier la motilité intestinale. Ce massage sera maintenu jusqu’à l’évolution positive de la masse corporelle.
Choix des espèces
Le projet sera réalisé sur le rat pour les raisons suivantes : 1) Le modèle d’épilepsie chez le rat fait partie des modèles les plus utilisés dans le domaine de la recherche préclinique en épilepsie, dès lors que des études comportementales et électrophysiologiques doivent être couplées 2) La caractérisation de ce modèle sur le plan respiratoire est à ce jour spécifique à l’espèce « rat » permettant ainsi de réduire l’effectif des animaux que nécessiterait une nouvelle caractérisation de la fonction respiratoire chez une espèce différente de celle du rat. L’utilisation de la souche Sprague-Dawley est utilisée car il s’agit de l’espèce la plus pertinente pour l’étude combinée du sommeil et de la fonction respiratoire. La lignée Sprague-Dawley a été choisi en raison d’une variabilité inter-individuelle faible et des données déjà disponibles. Nous travaillerons sur des rats pubères (âgés de 7 semaines, poids entre 180 et 200 g) au moment de l’induction de l’état de mal épileptique, car la grande majorité des cas d’épilepsie acquise (non-génétique) chez l’humain se déclarent chez l’adolescent et le jeune adulte.
Evaluation de l’effet des antidépresseurs sur l’épilepsie des souris modèles de la maladie d’Alzheimer
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Dans ce projet, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui développent la maladie d’Alzheimer (MA) et des activités épileptiques. Nous étudierons les effets de 3 antidépresseurs sur les activités épileptiques présentes chez nos souris. Pour cela, nous utiliserons des techniques d’enregistrement continu de l’activité cérébrale par électroencéphalographie. Compte tenu des connaissances actuelles sur les mécanismes d’action des antidépresseurs et de nos travaux antérieurs, nous suspectons un effet aggravateur de certains anti-dépresseurs et un effet protecteur pour d’autres sur l’activité épileptique dans le cadre de la MA. Notre projet pourrait, à long terme, permettre de limiter la survenue de l’épilepsie chez les patients atteints de la MA en remplaçant les traitements antidépresseurs aggravateurs par d’autres traitements ayant des bénéfices au moins similaires mais non responsables de l’accélération du déclin cognitif.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de déterminer si certains antidépresseurs exacerbent les activités épileptiques présentes chez les souris modèles de la maladie d’Alzheimer et si d'autres antidépresseurs ont un rôle protecteur vis-à-vis de ces mêmes activités. Ainsi, si notre hypothèse se vérifie, ce projet justifiera la mise en place d’études cliniques permettant de tester cette hypothèse chez les patients. A long terme, ce projet pourrait donc permettre de mieux adapter les traitements et ainsi apporter un bénéfice considérable aux patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA) en évitant de majorer leur épilepsie.
Procédures
Les animaux anesthésiés et analgésiés auront une chirurgie (d'une durée maximale de 90 minutes) pour la pose d’électrodes afin de réaliser des électro-encéphalogrammes. Les encéphalogrammes des animaux seront réalisés en continu pendant 15 à 25 jours. Les anti-dépresseurs seront administrés par voie orale en les mélangeant à l’eau de boisson ou injectés durant 10 à 20 jours.
Impact sur les animaux
La chirurgie est susceptible d’induire une douleur modérée au stade post opératoire durant 24-48 heures. L’isolement des animaux au cours des enregistrements électrophysiologiques durera 15 à 25 jours : ceci peut induire un stress modéré. Cet isolement est indispensable à la conduite des enregistrements. Habituellement, les évènements épileptiques des souris modèles de la MA sont essentiellement des pointes isolées qui surviennent pendant le sommeil et ne sont pas associées à une modification comportementale. Mais l’administration chronique de certains antidépresseurs pourraient exacerber ces activités épileptiques et provoquer des crises d'épilepsie sévères et ainsi provoquer une atteinte précoce des points limites. Les pesées peuvent entrainer un stress léger de quelques dizaines de secondes. Le génotypage des animaux pourra entrainer une douleur légère de courte durée.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en vue d'analyses histologiques.
Remplacement
Le projet a pour objectif d’évaluer les effets des antidépresseurs couramment utilisés en clinique sur l’épilepsie dans la maladie d’Alzheimer (MA). L'épilepsie comme la dépression dépendent d'interactions qui se font entre différentes régions cérébrales au sein de larges réseaux, qui ne peuvent pas, à l'heure actuelle, être mimées dans de simples cultures cellulaires. Une approche par modélisation informatique des interactions entre maladie d'Alzheimer, épilepsie et antidépresseur ne pourra se faire que sur la base de données expérimentales qui ne sont que parcellaires pour le moment. Ainsi, nous sommes dans l’obligation d’utiliser un modèle murin de la MA qui ne peut donc être remplacé par aucun autre modèle.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n = 12 à 16) a été déterminé sur la base de nos études antérieures de l’activité épileptique des souris modèles de la MA, de sorte à avoir une puissance statistique suffisante pour les analyses nécessaires aux comparaisons intergroupes (4 différents traitements) et intragroupes (comparaisons entre chacun des 10 à 20 jours de traitement à la baseline).
Raffinement
Avant le début des enregistrements, les souris sont habituées à la présence de l’expérimentateur grâce à trois séances de manipulation de 10 minutes chacune. Si leur état semble se détériorer, une grille d’évaluation est utilisée pour décider de la conduite à tenir. Deux situations nécessitent une vigilance particulière : La chirurgie, qui peut entraîner douleur ou inconfort. Pour limiter cela, les animaux reçoivent un traitement analgésique avant l’opération, sont maintenus sous anesthésie générale pendant toute la durée de l'intervention, et un anti-inflammatoire est administré à la fin puis le lendemain de la chirurgie. Leur état est contrôlé chaque jour pendant les deux semaines suivant l’intervention. L’isolement lors des enregistrements EEG est nécessaire pour éviter que les souris ne rongent les câbles ou ne se perturbent entre elles. Comme un isolement prolongé peut nuire au bien-être, sa durée est réduite au maximum (15 à 25 jours, alors que la plupart des études sur le sujet imposent jusqu’à 5 semaines).
Choix des espèces
Dans ce projet, nous utiliserons des souris transgéniques modèles de la maladie d’Alzheimer. Cette lignée reproduit de nombreuses caractéristiques de la pathologie observées chez l’humain : plaques amyloïdes, déclin cognitif progressif et activités épileptiques, entre autres. Cette lignée constitue donc un modèle idéal pour l’étude des effets des antidépresseurs sur l’épilepsie dans la MA. Les animaux seront inclus dans le protocole à l’âge adulte, entre 3 et 5 mois. A cet âge, les souris modèles de la MA sont à un stade précoce de la maladie d’Alzheimer mais présentent déjà des activités épileptiques qui ne progressent pas avec l’âge.
Etude de l’effet protecteur des composés cannabinoïdes et sérotoningergiques dans un modèle murin d’épilepsie pédiatrique.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Objectifs
L’épilepsie pharmacorésistante reste un défi thérapeutique majeur, notamment dans les formes sévères associées à des crises prolongées ou récurrentes. Le cannabidiol (Epidiolex®) et la fenfluramine (Fintepla®) ont montré une efficacité clinique dans certaines formes d’épilepsie pédiatrique (syndromes de Dravet et de Lennox-Gastaut), mais leurs mécanismes d’action restent mal compris, et leur efficacité dans d'autres contextes épileptiques n’a pas été pleinement explorée. Par ailleurs, des études chez la souris ont montré un rôle spécifique des récepteurs cannabinoïdes de type 2 (CB2) dans les mécanismes de protection dans le contexte d’épilepsie pédiatrique. Cependant, leurs effets sur les altérations neurovasculaires associées aux crises, notamment sur la barrière hématoencéphalique (BHE), restent peu étudiés. La BHE joue un rôle central dans le contrôle de l’environnement cérébral, et sa perturbation est maintenant reconnue comme un acteur clé dans la genèse et la chronicisation de l’épilepsie. Des études ont montré que les crises épileptiques induisent une ouverture de la BHE, facilitant l’infiltration de cellules immunitaires et de composants plasmatiques pro-inflammatoires dans le parenchyme cérébral, ce qui peut aggraver l’excitabilité neuronale. L’utilisation du modèle murin d’épilepsie induite par injection systémique de kainate chez la souris permet de reproduire de manière fiable des crises convulsives aiguës suivies d’un état épileptique et d’une phase chronique avec crises récurrentes, mimant certains aspects de l’épilepsie humaine. Ce modèle est largement validé pour l’étude des mécanismes physiopathologiques de l’épilepsie et pour l’évaluation préclinique de nouvelles approches thérapeutiques. Il est donc particulièrement adapté pour étudier l’impact de traitements antiépileptiques sur la restauration de l’intégrité de la BHE, la modulation de la neuroinflammation et les interactions neurovasculaires. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer si l’activation du système sérotoninergique et/ou du système endocannabinoïde (récepteurs CB2) est capable de préserver l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique et l’infiltration immunitaire dans le contexte des crises épileptiques pédiatriques.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont significatifs. Il vise à évaluer l’effet thérapeutique d’un agoniste sélectif des récepteurs cannabinoïdes de type 2 (CB2) dans un modèle préclinique bien établi d’épilepsie induite par le kaïniate. En particulier, le projet se concentre sur l’impact de ce traitement sur l’intégrité et la perméabilité de la barrière hématoencéphalique (BHE), qui joue un rôle central dans la physiopathologie de l’épilepsie, notamment dans les formes pharmacorésistantes. Ce travail pourrait permettre de mieux comprendre le rôle des récepteurs CB2 dans la modulation de l’inflammation neurovasculaire et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans le contexte de l’épilepsie pédiatrique. À terme, il pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches de traitement non seulement pour les patients pédiatriques mais aussi ceux atteints d’épilepsie réfractaire.
Procédures
Type d’interventions, nombre et durée : 1. Induction du modèle d’épilepsie: Cette procédure dure environ 1 à 2 heures par animal (1 seule fois). 2. Pose d’un cathéter intraveineux (10 minutes/souris ; 1 fois). Intervention légère sous anesthésie générale avec analgésie préopératoire. 3. Chirurgie pour la mise en place d’une fenêtre crânienne sous anesthésie générale et analgésie (30 minutes/souris ; 1 fois). 4. Traitements pharmacologiques expérimentaux (durée 2 minutes, 1 fois/jour).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, l’induction du modèle d’épilepsie est susceptible d’entraîner des effets indésirables chez les souris. Ces effets incluent des crises convulsives généralisées (évaluées selon l’échelle de Racine), une altération de l’état général (perte de poids, hypomotricité), ainsi qu’un stress aigu durant la phase d’induction. Cette phase est considérée à sévérité modérée, et restera strictement encadrée par des critères de surveillance clinique renforcée de la part des expérimentateurs, avec mise en place de points limites clairs pour interrompre l’expérience en cas de souffrance excessive. Cette étude prévoit également une chirurgie pour la mise en place d’une fenêtre crânien. Cette procédure est associée à une nuisance modérée, incluant une incision cutanée et un fraisage du crâne. Une anesthésie générale et une analgésie préopératoire sera systématiquement administrée pour réduire au minimum la douleur et le stress liés à cette intervention. Cette dernière intervention sera sans réveil. Les traitements pharmacologiques expérimentaux ne sont pas connus pour induire de toxicité aiguë aux doses prévues, mais une surveillance spécifique de la part des expérimentateurs sera mise en place pour détecter d’éventuels effets indésirables (notamment sédation excessive, modifications cardiovasculaires ou comportementales). L’ensemble des procédures expérimentales respectera les recommandations du 3R, avec un effort particulier sur le raffinement (analgésie systématique, suivi clinique rapproché, intervention immédiate en cas de souffrance non anticipée) et une justification du nombre d’animaux utilisés.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort pour récupération de leur cerveau pour analyses ultérieures.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet d’un agoniste sélectif des récepteurs CB2, en comparaison avec la traitement utilisé en clinique, sur l’activité épileptique et l’intégrité de la barrière hématoencéphalique (BHE) dans un modèle in vivo d’épilepsie pharmacorésistante. À ce jour, aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de reproduire fidèlement la complexité des interactions neurovasculaires, immunitaires et électrophysiologiques impliquées dans l’épilepsie et ses comorbidités, en particulier en ce qui concerne la dynamique de la BHE en situation pathologique. Les systèmes cellulaires en culture (cultures primaires, co-cultures ou organoïdes cérébraux) permettent d'étudier certains mécanismes moléculaires isolés, mais ils sont incapables de modéliser les crises épileptiques dans leur dimension systémique (réseau neuronal global, perfusion cérébrale, réponse immunitaire périphérique, comportement animal, etc.). De même, les modèles in silico ou les approches sur puce microfluidique ne peuvent pas intégrer la dimension spatiotemporelle et multifactorielle des altérations observées in vivo, notamment l’impact du traitement pharmacologique sur les paramètres physiologiques globaux. L’utilisation d’un modèle animal avec induction d’un status épileptique, est donc indispensable pour répondre à la problématique scientifique posée. Ce modèle est bien caractérisé, cliniquement pertinent et permet d’étudier de manière intégrée les effets d’un traitement sur les crises épileptiques, les altérations de la BHE, l'inflammation cérébrale et les effets comportementaux. Ainsi, aucun substitut expérimental ne permet aujourd’hui d’acquérir les données nécessaires avec un degré de pertinence biologique équivalent, ce qui justifie le recours à un modèle animal pour ce projet.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Tout d’abord, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives comme l’IRM permet de réduire le nombre d'animaux utilisés ; de cette manière, les procédures utilisées ont été réfléchies de manière à les rendre compatibles entre elles (nous utiliserons d’abord l’IRM –technique non invasive- et le lendemain l’imagerie biphotonique chez la même souris, ce qui nous permet de réduire de moitié le nombre de souris à utiliser dans le projet). Ainsi, nous avons conçu ce projet de façon à ce que les mêmes souris nous permettent d’obtenir des résultats sur l’inflammation vasculaire, la perméabilité de la BHE, la réponse immunitaire des cellules résidentes du cerveau (microglie) et les phénomènes d’infiltration leukocytaire (rolling et adhésion de leukocytes circulants aux parois vasculaires).
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, il est prévu l'utilisation d’analgésie péri-opératoire et post-opératoire ainsi que d'anesthésie pour toute procédure chirurgicale et imageries. Les points limites adaptés à l’étude ont été établis; une grille de score (grimace-scale) sera utilisée. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par les expérimentateurs 7/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l'accès à l'eau et à la nourriture sera ad libitum. Des dômes de cellulose et des carrés de cotons seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l'angoisse, la souffrance de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu'à la mise à mort de l'animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences et en immunologie. Le fonctionnement du système immunitaire de la souris se rapproche de celui de l'homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier la dynamique de microglie dans les conséquences des crises épileptiques. Les animaux transgéniques utilisés seront âgés de 4 à 6 semaines et auront un poids d'environ 12-18 g. Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes souris afin de pouvoir mimer la pathologie épileptique pédiatrique.
Etude d’une protéine impliquée dans l’épilepsie
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’épilepsie est une maladie cérébrale qui se manifeste par des crises soudaines et répétées. Ces crises sont causées par une activité électrique anormale dans les neurones. L’objectif de ce projet est de générer deux modèles de souris génétiquement modifiée afin d’étudier les mécanismes neuronaux impliqués dans cette pathologie à différents moments de la vie et lors des crises d’épilepsie.
Bénéfices attendus
Cette recherche pourrait aider à mieux comprendre les causes de l’épilepsie afin de développer de nouveaux traitements qui restaureraient l'excitabilité neuronale normale et atténueraient l'activité épileptique.
Procédures
Une injection sera faite pendant 5 jours sur 146 animaux. 346 animaux seront soumis à l’exposition répétée (5jours consécutifs) à un agent convulsivant par inhalation.
Impact sur les animaux
Une légère douleur de courte durée et de faible intensité peut survenir au moment du prélèvement de la biopsie au niveau de la queue. Les injections peuvent entrainer un stress et un inconfort ainsi que des lésions ou de l’inflammation sur le site d’injection. Aucune douleur n’est associée aux crises d’épilepsie qui se traduisent par une « extinction » de la conscience chez les humains, ce qui est très probablement la même chose chez les souris. Les crises induites artificiellement et les crises spontanées apparaissant chez les animaux devenus épileptique sont absolument de même nature, elles ont une durée inférieure à 1 minute, suivi d'une période d’immobilité d’environ 1 minute. Les animaux épileptiques ont un comportement normal pendant leur élevage mais meurent soudainement avec une fréquence faible (moins de 5%). Les inductions artificielles de crises pourraient augmenter la fréquence des morts soudaines. Aucun autre comportement ou effet indésirable n’est attendu.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, et seront ensuite utilisés afin de récupérer le cerveau pour des analyses biochimiques et immunohistochimiques.
Remplacement
L’épilepsie est un syndrome complexe avec des mécanismes de mise en place (épileptogenèse) peu connus qui impliquent le système nerveux central, le système nerveux périphérique, le système cardio-vasculaire et probablement le système immunitaire. Il est donc impossible d’étudier ces mécanismes dans des systèmes cellulaire et l’utilisation d’animaux vivants est absolument nécessaire.
Réduction
Nous utilisons indifféremment les mâles et les femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre. En effet, il n'a pas été constaté de différences entre les sexes concernant les troubles épileptiques dans les modèles murins d'épilepsie. Les schémas d’accouplement ont été optimisés afin que la quasi-totalité des animaux à phénotype dommageable produits soient utilisés dans les procédures expérimentales ; Le nombre minimum d’animaux nécessaires a été calculé pour utiliser le moins d’animaux possibles tout en répondant à la question scientifique.
Raffinement
Les animaux seront stabulées avec un abri, de la ouate et une buchette pour leur permette des activités variées et éviter toute souffrance ou inconfort. Une grille d'observation est utilisée par le personnel pour surveiller attentivement l'état des animaux pendant l'expérimentation. Toute modification visible de leur apparence ou de leur comportement est notée. Les animaux concernés sont alors suivis chaque jour et peuvent recevoir un traitement contre la douleur si nécessaire. Si certains signes de mal-être persistent plus de 48 heures, l'animal sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un mammifère qui présente de nombreuses similitudes biologiques, structurales et fonctionnelles avec l’être humain qui permettent d’adresser de nombreuses questions scientifiques dans tous les domaines de la recherche en biologie (fondamentale, environnementale, santé humaine et animale), avec un degré élevé d’extrapolation à d’autres espèce (dont l’être humain) ou systèmes biologiques. De nombreux outils moléculaires et génétiques ont été développés avec les rongeurs, et en particulier chez la souris, qui permettent de mieux comprendre les mécanismes de nombreuses pathologies dont l’épilepsie. Les crises peuvent être induite sans limite à partir du 19eme jour postnatal jusqu’à l’âge adulte. Nous utiliserons les animaux dès le sevrage à l’âge de 3 semaines pour avoir des animaux assez robustes et mimer l’apparition des crises chez les jeunes ainsi qu’a l’âge adulte.