Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Etude du rôle fonctionnel de molécules de signalisation impliquées au cours de la formation et de la maintenance de la jonction neuromusculaire de souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
La jonction neuromusculaire (JNM) est la zone de contact entre les neurones moteurs et les muscles striés squelettiques qu'ils innervent. Cette synapse est responsable de l'initiation et du contrôle du mouvement. Le dysfonctionnement de cette synapse entraîne un défaut de la transmission nerf muscle, avec des conséquences dramatiques sur notre capacité à contracter nos muscles, à nous mouvoir ou tout simplement à respirer. Décrypter comment la JNM acquiert sa morphologie complexe et régule sa communication nerf/muscle au cours du développement embryonnaire et tout au long de la vie est essentiel pour comprendre comment le système nerveux fournit le lien entre les pensées et les actions, en relayant des messages qui voyagent si vite que nous ne les remarquons même pas. Compte tenu de la complexité de ces connexions spécifiques, même des défauts subtils dans les événements moléculaires entraînant l'attachement nerf muscle sont à la base d'un large éventail de troubles neurodéveloppementaux affectant en particulier le système neuromusculaire. Par conséquent, l'étude des mécanismes moléculaires qui sous-tendent la formation et la maintenance de la JNM est essentielle pour comprendre les mécanismes impliqués et restaurer une connectivité synaptique appropriée dans les pathologies de la JNM.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet vont de l’élucidation, in vivo, des mécanismes moléculaires physiopathologiques qui sous-tendent la formation et la maintenance de la jonction neuromusculaire (JNM) chez les mammifères, jusqu’à la création d’une base solide pour le développement d’essais cliniques chez des patients atteints de certaines pathologies neuromusculaires comme par exemple les syndromes myasthéniques congénitaux (SMC). Les SMC sont des maladies rares (1 personne sur 250 000) causées par la mutation d'un ou plusieurs gènes impliqués dans la formation et la maintenance de la jonction neuromusculaire.
Procédures
Au cours du projet, une partie des animaux recevront des injections non répétées apres anesthésie (générale et locale) et analgésie. Des femelles gestantes subiront une procédure chirurgicale anesthésie et analgésie (générale et locale) suivie d'une injection non répétée pour une durée de 10 minutes par animal. L'ensemble des animaux du projet effectueront tests comportementaux totalisant une durée d'une heure de tests par animal. De plus, un électromyogramme unique d'une durée de 10 minutes sera réalisé sur animaux anesthésiés et analgésiés. Enfin l'ensemble des animaux du projet subiront un test de mesure de force (10 minutes) apres anesthésie et analgésie de l'animal et sera ensuite euthanasié. Une autre parti des animaux subira une procédure chirurgicale apres anesthésie et analgésie (générale et locale) d'une durée de 20 minutes maximum par animal. A la fin de le période de maintien, les animaux seront euthanasiés pour des prévelement tissulaires suivis d'analyses cellulaires et moléculaires.
Impact sur les animaux
Les expérimentations réalisées sur les animaux nécessitent leur manipulation (injections, tests comportementaux), ce qui engendre un stress de courte durée pour l’animal. Les injections et éléctromyogrammes peuvent induire une douleur locale également de courte durée. Les différentes anesthésies réalisées peuvent entraîner une baisse de la thermorégulation et, dans de rares cas, une détresse cardiorespiratoire. La chirurgie visant une dénervation musculaire peut engendrer des douleurs, des risques d’infection postopératoire ainsi qu’une boiterie.
Devenir
L'euthanasie est, dans ce projet, strictement nécessaire pour l'analyse phénotypique au niveau cellulaire et moléculaire des animaux impliqués et est réalisée selon des méthodes réglementaires.
Remplacement
L'étude de la formation et de la maintenance de la jonction neuromusculaire (JNM) est un processus complexe incluant pléthore d'acteurs cellulaires et moléculaires ne pouvant pas être modélisés in vitro. La qualité de la mise en place de la jonction neuromusculaire et de sa maintenance a des conséquences physiologiques qui nécessitent l’analyse de paramètres physiques, moteurs, propres aux animaux vivants. Cependant, une partie des études in vivo est complétée par des méthodes de (co-)culture cellulaire cherchant à mimer le développement de la JNM dans le but d'évaluer le rôle d'acteurs moléculaires sur celui-ci.
Réduction
Au total, 1048 animaux sont impliqués. Ce nombre est calculé et strictement limité afin d'avoir une puissance statistique suffisante permettant de montrer la significativité d'une différence lorsque celle-ci existe et d'obtenir des résultats fiables. Le calcul de puissance est réalisé avec un logiciel statistique dédié à cet effet. Par ailleurs, diverses cultures et co-cultures cellulaires sont mises en œuvre afin de limiter au maximum l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel étant limité au maximum) en portoirs ventilés, avec un système d’abreuvement automatique et un accès ilimité à la nourriture et à l’eau. Le milieu est enrichi avec au moins deux enrichissements, et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été conçu de manière à permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Les études comportementales reposent sur les comportements spontanés propres aux animaux. L’évaluation motrice est réalisée après différentes phases d’habituation (à l’expérimentateur et aux tests), permettant de minimiser le stress associé aux manipulations répétées. La majorité des actes techniques sont réalisés sous anesthésie et analgésie. Pour les chirurgies, une analgésie post opératoire sera également mise en place. Ainsi, la douleur et le stress sont limités grâce à des soins adaptés et une surveillance attentive, accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces. Le protocole mis en place est optimisé pour respecter le bien-être des animaux et pour réduire la durée de l’expérimentation au minimum.
Choix des espèces
Le développement des techniques d’imagerie et de transgénèse chez la souris rend cet animal le plus adapté à l’identification et à l’étude de nouvelles molécules impliquées dans la formation et la maintenance de la jonction neuromusculaire (JNM). Les animaux sont des souris agées de 20 à 180 jours pour les études comportementales et l’analyse des étapes de maintenance de la JNM.
Développement et validation de méthodes de mesure de la fonction musculaire in vivo, in situ et in vitro chez la souris et le rat
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Rats : 86
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est de développer, adapter et valider des méthodes de mesure de la force musculaire in vivo, in situ et in vitro à l’aide d’un système intégré de mesure chez la souris et le rat. Ce projet vise à mettre en place des protocoles fiables, reproductibles et transposables, permettant l’évaluation de la fonction neuromusculaire dans des conditions physiologiques contrôlées. Un premier objectif consiste à développer et valider une approche de mesure de force musculaire in vivo, permettant l’évaluation fonctionnelle de la contraction musculaire chez l’animal anesthésié. Cette étape a pour but d’optimiser les paramètres expérimentaux et de valider la faisabilité de cette approche, préalable à une utilisation ultérieure dans des projets pouvant inclure des mesures répétées. Un second objectif est de développer et valider des approches de mesure de la force musculaire in situ sur différents muscles squelettiques chez la souris et le rat. Enfin, le projet vise également à développer et adapter des protocoles de mesure de la force musculaire in vitro, notamment par le transfert et la standardisation de méthodes déjà maîtrisées sur un autre système, afin de disposer d’un ensemble cohérent d’outils expérimentaux sur une même plateforme. L’ensemble de ces développements méthodologiques a pour finalité de disposer d’outils expérimentaux robustes, permettant d’améliorer la qualité et la reproductibilité des données générées dans de futurs projets de recherche préclinique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer et de valider des méthodes expérimentales fiables et reproductibles pour l’évaluation de la fonction musculaire chez la souris et le rat. La mise en place de protocoles standardisés de mesure de la force musculaire in vivo et in situ contribuera à améliorer la qualité, la comparabilité et l’interprétation des données obtenues dans les projets de recherche préclinique impliquant l’analyse de la fonction neuromusculaire. Le développement d’une approche de mesure du torque musculaire in vivo permettra d’établir les bases méthodologiques nécessaires à l’évaluation fonctionnelle de la contraction musculaire dans des conditions physiologiques contrôlées. Cette approche constitue un bénéfice méthodologique important, en préparant la mise en œuvre ultérieure de projets visant des mesures répétées dans le temps, tout en limitant le recours à des procédures plus invasives. Par ailleurs, l’adaptation et l’extension des méthodes de mesure de la force musculaire in situ à différents muscles et aux deux espèces étudiées renforceront la capacité des équipes à répondre à des questions scientifiques variées, tant en recherche fondamentale qu’appliquée. À terme, les outils et protocoles développés dans ce projet bénéficieront à l’ensemble des projets utilisant ces modèles animaux, en améliorant la robustesse des résultats et en s’inscrivant dans une démarche intégrant les principes de remplacement, de réduction et de raffinement des procédures expérimentales.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les souris et les rats seront soumis à une seule procédure expérimentale chacun, réalisée sous anesthésie générale et sans réveil, suivie d’une mise à mort sous anesthésie. Les interventions comprennent l’administration d’injections par voie sous-cutanée pour l’analgésie préventive et l’anesthésie générale. Selon la procédure, les animaux feront ensuite l’objet soit de mesures fonctionnelles in vivo impliquant la mise en place d’électrodes de stimulation sous-cutanées, soit de procédures chirurgicales in situ nécessitant une incision cutanée et la dissection contrôlée de tissus afin d’accéder au muscle ou au nerf étudié. La durée totale des procédures expérimentales, incluant l’induction de l’anesthésie, l’installation de l’animal et la phase de mesure, est estimée entre 30 et 60 minutes, selon le type de procédure et l’espèce concernée. Les animaux ne sont pas réveillés à l’issue des interventions et sont mis à mort sous anesthésie générale profonde, conformément à la réglementation en vigueur.
Impact sur les animaux
Les procédures de mesure de la force musculaire in vivo impliquent la manipulation des animaux sous anesthésie générale, ainsi que la mise en place d’électrodes de stimulation sous-cutanées. Ces procédures peuvent entraîner une atteinte tissulaire minime et localisée aux sites d’insertion des électrodes, ainsi qu’une fatigue musculaire transitoire liée à la stimulation électrique. Les procédures in vivo étant réalisées sous anesthésie générale et suivies d’une mise à mort en fin de séance, aucun effet indésirable à long terme n’est attendu. Les procédures de mesure de la force musculaire in situ impliquent une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie générale. Ces procédures sont terminales et peuvent être associées à des nuisances limitées à la phase peropératoire.
Devenir
À l’issue de chaque procédure expérimentale, tous les animaux seront mis à mort alors qu’ils sont encore sous anesthésie générale profonde, sans réveil. Ce choix est justifié par la nature des procédures mises en œuvre, qui incluent des mesures fonctionnelles nécessitant une anesthésie générale prolongée et, pour certaines procédures, des interventions chirurgicales invasives rendant incompatible le réveil de l’animal dans des conditions de bien-être satisfaisantes. La mise à mort sera réalisée conformément à la réglementation en vigueur, afin d’éviter toute douleur ou souffrance inutile. Dans certains cas, les tissus (muscles) pourront être prélevés après la mise à mort à des fins d’analyses complémentaires, ce qui permet de maximiser les données obtenues à partir de chaque animal et de limiter le recours à de nouveaux animaux dans de futurs projets.
Remplacement
L’objectif de ce projet étant le développement et la validation de méthodes de mesure de la fonction musculaire, le recours à des modèles animaux est indispensable. L’évaluation de la force musculaire nécessite le maintien de l’architecture musculaire et de l’innervation dans des conditions physiologiques, ce qui ne peut pas être reproduit de manière pertinente par des méthodes alternatives à ce stade. Aucune méthode de remplacement ne permet actuellement de répondre aux objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet sera limité au strict nécessaire pour le développement et la validation des méthodes expérimentales. Les effectifs ont été définis afin de permettre une phase de mise au point et une phase de validation des différentes approches, tout en intégrant la variabilité physiologique attendue et la nécessité d’analyser séparément les mâles et les femelles. La stratégie de réduction repose principalement sur l’utilisation séquentielle d’un même animal pour le développement de plusieurs approches expérimentales complémentaires. Ainsi, les animaux inclus dans les procédures de mesure in vivo seront mis à mort en fin de séance afin de permettre le développement et la validation d’approches de mesure de la force musculaire in vitro sur les mêmes tissus. De même, lorsque cela sera compatible avec les objectifs expérimentaux et l’état des tissus, les animaux engagés dans les procédures de mesure de la force musculaire in situ pourront également être utilisés pour des analyses complémentaires in vitro. À plus long terme, les méthodes développées dans le cadre de ce projet ont vocation à permettre, dans de futurs projets, la mise en œuvre de stratégies expérimentales intégrant des mesures répétées chez un même animal, contribuant ainsi à une réduction du nombre total d’animaux nécessaires, sans que cela ne soit mis en œuvre dans le cadre du présent projet.
Raffinement
Les procédures mises en œuvre dans ce projet intègrent des mesures de raffinement visant à limiter au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux. Les procédures expérimentales seront réalisées sous anesthésie générale adaptée, associée à une analgésie, afin de limiter les nuisances liées à la manipulation, à la stimulation électrique et aux interventions chirurgicales. Une attention particulière sera portée au positionnement des animaux, au maintien de la température corporelle et à la durée des procédures. Les animaux feront l’objet d’une surveillance adaptée avant et pendant les procédures expérimentales. Les procédures in vivo et in situ étant terminales dans le cadre de ce projet, les animaux ne se réveilleront pas à l’issue des interventions. L’ensemble des protocoles sera mis en œuvre par du personnel formé et compétent, conformément aux bonnes pratiques et à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
La souris et le rat sont des modèles de référence largement utilisés pour l’étude de la fonction musculaire et neuromusculaire. Ces deux espèces présentent des caractéristiques anatomiques et physiologiques bien décrites, permettant la mise en place et la comparaison de méthodes de mesure de la force musculaire. Le choix de ces espèces est également justifié par la nécessité de développer et de valider les approches méthodologiques dans les deux modèles, afin d’assurer la transposabilité et l’adaptabilité des protocoles à différents projets de recherche préclinique. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront des souris et des rats jeunes adultes, âgés d’environ 3 à 4 mois au début des procédures expérimentales. Ce stade de développement a été choisi afin d’éviter une phase de croissance rapide susceptible d’entraîner des variations importantes de masse corporelle et musculaire au cours du temps, ce qui pourrait interférer avec l’interprétation des mesures de force musculaire.
Techniques d’évaluation de la fonction musculaire chez les murins
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Rats : 600
Objectifs
L’objectif général de ce projet est d’améliorer la compréhension fonctionnelle et mécanistique des maladies neuromusculaires en analysant différents paramètres du système neuromusculaire, notamment la coordination motrice, la fonction respiratoire et la fatigue musculaire. Plus spécifiquement, ce projet vise à : – caractériser les altérations neuromusculaires associées à différentes pathologies à l’aide d’approches expérimentales complémentaires ; – explorer le rôle de gènes et de protéines d’intérêt impliqués dans le fonctionnement et la maintenance du muscle et des motoneurones ; – développer et caractériser de nouveaux modèles murins pertinents de maladies neuromusculaires ; – évaluer l’efficacité et les mécanismes d’action de stratégies thérapeutiques expérimentales. Les études s’appuieront sur des approches in vivo et in vitro chez la souris et le rat, permettant une analyse intégrée des propriétés des fibres musculaires, des motoneurones et de leurs interactions avec les autres types cellulaires contribuant à l’homéostasie du système neuromusculaire. À terme, ces travaux ont pour objectif d’identifier des cibles thérapeutiques transposables à l’humain et de contribuer à l’amélioration des stratégies de diagnostic et de prise en charge précoce des maladies neuromusculaires.
Bénéfices attendus
Les maladies neuromusculaires constituent un ensemble d’environ 200 pathologies d’origine génétique ou acquise, touchant les muscles et/ou le système nerveux. En France, elles concernent près de 30 000 à 50 000 personnes, avec une prévalence estimée entre 4 et 7 pour 10 000 habitants. Si certaines peuvent être stabilisées lorsqu’elles sont diagnostiquées précocement, d’autres évoluent vers des formes sévères, neurodégénératives et parfois fatales. Ces affections entraînent fréquemment une perte progressive de l’autonomie (altérations de la marche, de la respiration, de la déglutition, etc.) et nécessitent une prise en charge médicale et médico-sociale lourde et multidisciplinaire. Ce projet vise à générer de nouvelles connaissances sur la fonction neuromusculaire en étudiant de manière approfondie des paramètres tels que la coordination motrice, la fonction respiratoire et la fatigue musculaire. Les bénéfices attendus sont une meilleure compréhension des mécanismes biologiques, physiopathologiques et médicaux impliqués dans ces maladies, l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques transposables à l’humain et l’amélioration du diagnostic précoce, condition essentielle pour une prise en charge efficace. Les approches expérimentales combinées (in toto, ex vivo et in situ) permettront une évaluation intégrée et fonctionnelle des atteintes neuromusculaires, maximisant la valeur scientifique des données obtenues. Cette stratégie méthodologique contribue également à limiter le nombre d’animaux utilisés et à réduire leur impact, conformément aux principes des 3R (remplacement, réduction, raffinement), tout en garantissant des résultats robustes, fiables et reproductibles, au bénéfice de la recherche biomédicale et, à terme, des patients atteints de maladies neuromusculaires.
Procédures
Dans un premier temps, les animaux pourront pratiquer un ou plusieurs exercices fonctionnels sans anesthésie permettant d'évaluer différents paramètres comme la respiration, la coordination, la marche etc... Ces tests seront faits une fois ou plus (maximum 5) avec un temps de repos imposé entre les tests de 2 jours et peuvent durer de 5 à 25 minutes. Dans un second temps les animaux effectueront des tests sous anesthésie générale et analgésie adéquate permettant l'évaluation de la fonction musculaire des muscles fléchisseurs, l'enregistrement de l'activité électrique vers le muscle en passant par le système nerveux et une échographie du muscle squelettique. Les animaux subiront ces tests une fois ou deux maximums avec un temps de récupération d'un mois imposé. La durée de ces tests est comprise entre 10 et 20 minutes. Enfin, l'évaluation de la mesure de force musculaire (sans réveil) s'effectuera sur la totalité des animaux une seule fois et se fera sous anesthésie générale et analgésie adéquate. Sa durée est comprise entre 20 à 30 minutes. Ce test pourrait être associé à un prélèvement sanguin (toujours sous anesthésie générale et analgésie) qui est une procédure de courte durée (entre 1 à 2 minutes), réalisée par du personnel formé, permettant l’obtention d’un volume de sang suffisant en une seule manipulation.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues pour les tests fonctionnels sur animaux vigiles sont le stress lié à la manipulation momentanée de l’animal par l’expérimentateur, au changement d’environnement et à la mise en place des rongeurs dans les appareillages de mesure. Une fatigue musculaire peut survenir pour le tapis de course. Concernant l’évaluation des paramètres d’évaluation de la marche et de la respiration, seul un léger stress dû aux changements d’environnement est à prévoir. Pour les tests nécessitant une anesthésie, les effets indésirables pouvant survenir sont l’hypothermie, la détresse respiratoire, des douleurs au réveil au site de placement d’aiguilles, et du stress au réveil de l’anesthésie le cas échéant. Les animaux présentant un phénotype dommageable pourraient être atteint musculairement (faiblesse musculaire, dégénérescence neuromusculaire, altérations motrices ou respiratoires selon la lignée).
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés en suivant la réglementation en vigueur. Tous les tissus et échantillons musculaires seront prélevés pour des analyses histologiques et moléculaires réalisées ultérieurement en laboratoire de recherche.
Remplacement
Les techniques utilisées dans le cadre de ce projet visent à évaluer la physiologie fonctionnelle de l’animal. À ce jour, aucune méthode alternative ou approche in vitro ne permet de reproduire avec une précision suffisante la complexité physiologique et les interactions systémiques observées chez l’animal vivant. Ainsi, l’utilisation de modèles murins demeure indispensable et scientifiquement justifiée pour l’évaluation de l’efficacité et des effets fonctionnels ou histologiques induits par les traitements en cours de développement. Les modèles de culture cellulaire ou tissulaire existants, bien qu’utiles pour des approches mécanistiques, ne permettent pas de récapituler l’ensemble des réponses intégrées au niveau musculaire, nerveux et systémique. Ce projet vise donc à combiner, au sein d’un protocole cohérent, un ensemble de techniques complémentaires permettant une évaluation complète, rigoureuse et transposable des effets thérapeutiques, tout en respectant les principes de remplacement, de réduction et de raffinement (3R).
Réduction
4800 animaux seront utilisés (4200 souris et 600 rats sur 5 ans). Pour limiter le nombre, les animaux seront analysés avec un maximum 5 tests. Au total 12 actes seront testés dont 7 sont des tests fonctionnels sur animaux vigiles (roue volontaire, tapis de course, test d’équilibre, test d’agrippement, évaluation de la marche et de la coordination, évaluation des paramètres respiratoires), 3 sont des tests sous anesthésie générale pour les analyses électrophysiologiques et l’échographie des muscles squelettiques puis réemployés pour l’étude in situ ou in vitro des muscles après une anesthésie sans réveil. Ce nombre d’animaux a été déterminé grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques permettant la comparaison des groupes expérimentaux deux à deux. Des prélèvements tissulaires seront réalisés pour des analyses biochimiques et moléculaires ultérieures
Raffinement
Si les animaux ne proviennent pas de l’établissement utilisateurs, ils pourront subir du stress dû aux mouvements des cages, ou lors du transport entre les deux animaleries, mais aussi lors du transfert dans les nouvelles cages ou encore lors d’un changement d’environnement et d’alimentation. Une période d’acclimatation d’une semaine minimum sera alors effectuée dans ces cas-là. Pour minimiser les dommages aux animaux, ils bénéficieront d’un environnement enrichi (outil de nidification, maisonnettes plastiques/cartons ou batônnets à ronger) et du maintien de l’interaction sociale en étant groupés. Un suivi quotidien sera réalisé pour détecter tout signe d'inconfort. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le nombre d’animaux par cage est réduit à 2 minimum et à 5 maximum pour la souris, les rats seront répartis 2 par cage. Des points limites suffisamment précoces et prédictifs ont été définis. Plusieurs indicateurs physiologiques et comportementaux permettent de suivre le bien-être de l’animal : observation d'apparition de comportement anormal (hypertoilettage, prostration), posture en cas de douleurs, absence d’interactions avec les congénères, consommation d’aliments et d’eau, sommeil. Pour limiter l'expression des phénotypes dommageables, le matériel des cages est irradié, des croquettes sont mis au sol et si nécessaire de la bouillie ou de l'hydrogel seront apportés dans les cages pour faciliter la prise alimentaire et hydrique. La douleur et le stress sont limités en apportant une anesthésie gazeuse et une analgésie adaptée pour les actes techniques le nécessitant. En vue de réduire au maximum le stress des animaux, un exercice d’habituation sera réalisé pour les actes ne nécessitant pas d’anesthésie.
Choix des espèces
Les espèces souris Mus musculus et le rat Ratus norvegicus ont été choisies car elles représentent deux excellents modèles pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux (même fond génétique). De plus le rat et la souris sont des modèles de choix pour l'étude des dysfonctionnements musculaires car de nombreuses voies de régulation dans le système neuro-musculaire sont conservées entre souris, rat et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiologie et la physiopathologie de ces deux rongeurs sont un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ces modèles animaux. Les expériences seront réalisées sur des rongeurs (souris et rats) adultes âgés de 2 à 24 mois environ chez lesquels le système neuromusculaire est complètement développé. En fonction des phases de l’étude, de la réalisation des actes, les animaux pourraient être âgés de 3 à 24 mois lorsqu’ils seront euthanasiés pour les prélèvements.
Evaluation du potentiel thérapeutique d’une molécule impliquée dans l’homéostasie musculaire dans un modèle murin de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique à transmission récessive liée au chromosome X due à l’absence de la protéine dystrophine. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse), une inflammation, de la fibrose et une perte de masse et de force musculaire. Il n’existe pas à ce jour de traitement pour la DMD mais des stratégies de thérapie génique prometteuses sont en cours d’évaluation dans des essais cliniques. Parmi les approches de thérapie génique, la restauration de la protéine dystrophine est la plus prometteuse. Néanmoins, nous savons aujourd’hui que la restauration de dystrophine devra s’accompagner d’une stratégie permettant un meilleur maintien de l’intégrité musculaire. En effet, chez les patients DMD, les fibres dépourvues de dystrophine se cassent et dégénèrent. La force musculaire diminue et le tissu musculaire laisse la place aux tissus conjonctif et graisseux. Les stratégies thérapeutiques sont confrontées à des limites comme la dégénérescence des fibres musculaires dystrophiques et la perte du bénéfice thérapeutique. Dans cette optique, la molécule testée dans ce projet représente un bon candidat car il a déjà été prouvé que ce traitement renforce la structure musculaire, la fonctionnalité des mitochondries et réduit l'inflammation. Le but du projet est d’évaluer l’efficacité de ce traitement dans un modèle murin de dystrophie musculaire de Duchenne.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus à court terme, chez les souris dystrophiques, sont une amélioration du phénotype dystrophique lorsque les souris seront traitées avec le candidat médicament. A long terme, cette molécule pourrait être envisagée comme traitement utilisable chez le patient atteint de dystrophie musculaire de Duchenne en complément des outils de thérapie génique en cours de développement.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une évaluation de la fonction cardiaque par électrocardiogramme sur animal vigile (3 à 5 minutes, 6 fois maximum) et à une échocardiographie sur animal anesthésié (5 à 10 minutes, 6 fois maximum). Une partie des animaux sera soumis à un régime alimentaire particulier en prise spontanée dans l'alimentation (12 semaines). Une partie des animaux sera soumis à des tests d’endurance sur tapis roulant (20 minutes, 2 fois maximum), à des mesures de contractilité musculaire sur animal anesthésié et sous analgésie (20 minutes, 1 fois) et à un prélèvement de sang sur animal anesthésié et sous analgésie (20 secondes, 1 fois).
Impact sur les animaux
Les souris dystrophiques présentent une atteinte des muscles squelettiques, du diaphragme et du cœur. Elles ont une importante faiblesse musculaire, de l’inflammation, de la fibrose et de l’infiltration de tissu adipeux. Ces animaux peuvent donc ressentir des douleurs musculaires et présenter des difficultés à se déplacer en fin de vie. Les animaux pourront subir un stress de courte durée, lors du transfert d’une cage à une autre et pendant les premiers jours après leur arrivée. Au cours des différentes procédures, les animaux peuvent subir un stress de courte durée au moment des manipulations et lors de l’administration de l’anesthésie gazeuse. Au cours des procédures sous anesthésie, les souris pourraient risquer l’hypothermie. Pour les mesures de performance sur tapis roulant, les animaux peuvent ressentir de la fatigue. Le traitement dans la nourriture pourrait provoquer une diminution de la consommation alimentaire et des dérèglements intestinaux tels que des diarrhées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires nécessaires.
Remplacement
Le but de ce projet est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle dystrophique. L’utilisation d’un modèle murin de la DMD est indispensable car les modèles in vitro ne peuvent recréer la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu et ne peuvent rendre compte de la dégénerescence progressive observée au cours de cette maladie. Le modèle utilisé dans ce projet est un modèle de choix pour l'étude de la dystrophie musculaire de Duchenne. La finalité de cette étude est de développer des stratégies thérapeutiques, ce qui ne peut se faire que sur un modèle animal. Néanmoins, autant que possible et si la question posée peut être résolue ainsi, des expériences in vitro avec des lignées cellulaires seront réalisées pour limiter au maximum le recours à l'utilisation de souris.
Réduction
Les processus expérimentaux seront conçus de façon à utiliser un nombre de souris limité. Pour tous les groupes expérimentaux et toutes les méthodes d'analyse, 5 à 8 animaux est le nombre d'échantillons nécessaire pour une analyse statistique fiable. Néanmoins, considérant une forte hétérogénéité chez les souris dystrophiques, des groupes de 6 à 10 souris par condition seront nécessaires pour permettre une analyse statistique fiable, pour éviter que la variabilité des paramètres de mesures in vivo puisse empêcher la bonne exploitation des résultats. Les protocoles seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que l’expérience soit interprétable. Nous prévoyons de répéter une deuxième fois les expériences pour confirmation des résultats. De plus, plusieurs muscles ainsi que le coeur seront prélevés. Au total, nous prévoyons d'utiliser 92 souris dystrophiques et 32 souris contrôles soit un total de 124 animaux. La taille des effectifs sera été établie grâce à un calcul de puissance et nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Les animaux seront stabulés en portoirs ventilés avec eau et nourriture ad libitum. La température et l’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Les animaliers procèdent à un contrôle quotidien des cages et à un changement régulier sous hotte aspirante. Les animaux sont 5 par cage maximum et l'hébergement individuel est évité. Cependant il est possible que certains animaux se retrouvent en hébergement individuel (causes: seul mâle d’une portée, agression entre congénères, dernier animal dans la cage..). Dans ce cas, l’animal bénéficiera d’un enrichissement supplémentaire dans sa cage. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de laine de bois afin que les souris puissent faire un nid ainsi que de lanières de papier Kraft et des tunnels en carton. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage ou en bouillie dans des coupelles. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Une semaine d’acclimatation sera mise en place lors de l'arrivée dans l'animalerie. Pour limiter la souffrance et l'angoisse, les procédures qui le nécessiteront seront réalisées sous anesthésie et sous analgésiques. Au cours des différentes procédures, la température des souris sera maintenue constante à l’aide d’une plate-forme chauffante à 37 degrés. Lors des mesures de performance et d'évaluation de la fonction cardiaque, une habituation sera réalisée et les mesures se feront dans un environnement calme et par un manipulateur expérimenté. Dès que les animaux émettront des signes de fatigue, les tests seront interrompus et de l'eau sera proposée aux animaux après l'effort. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de choix pour la caractérisation de l’homéostasie musculaire. Cette espèce permet de combiner les études moléculaires et fonctionnelles du muscle squelettique. Le modèle de souris dystrophique utilisé dans ce projet a l’avantage de présenter un phénotype semblable aux patients. Les animaux utilisés seront âgés de 5 à 8 semaines en début de procédure et de 17 à 24 semaines en fin de procédure. L’intérêt est de traiter les animaux à un stade précoce de la maladie. Le démarrage du traitement peu de temps après le sevrage des animaux permettra d’évaluer la capacité de notre molécule à ralentir la progression de la maladie.
Rôle de deux facteurs de croissance dans la régénération musculaire EU2/2
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
L'activité physique est reconnue pour ses effets bénéfiques sur la santé et son rôle dans la prévention de certaines maladies. Avec l'âge, la perte de force et de masse musculaire peut réduire l'autonomie des individus. Le maintien d'un bon fonctionnement musculaire, notamment grâce à l'exercice, contribue à préserver la mobilité et l'indépendance des personnes âgées. Dans nos travaux, nous avons étudié des substances produites par les muscles lors de l'exercice, qui pourraient jouer un rôle dans la régénération musculaire. Deux d’entre elles semblent particulièrement impliquées dans ce processus et pourraient avoir un effet bénéfique sur la récupération musculaire après un effort ou une blessure. Afin de mieux comprendre son rôle, nous avons développé des animaux transgéniques, permettant d'observer son action dans un organisme vivant. L'objectif de ce projet est d'explorer comment ces mécanismes pourraient être utilisés pour améliorer la santé musculaire, en particulier chez les personnes âgées ou celles souffrant de maladies affectant les muscles. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs, en fonction du matériel qui est à disposition dans les établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment les muscles se réparent après un effort ou une blessure. Il s'intéresse particulièrement à certaines substances produites par l'organisme qui pourraient jouer un rôle clé dans ce processus. Pour cela, des études sont menées sur des animaux transgéniques afin d'observer leur impact sur la récupération musculaire. En intégrant des facteurs comme l'âge et le sexe, cette recherche permettra d'affiner les approches existantes pour étudier la régénération musculaire, avec une meilleure prise en compte des situations rencontrées dans la réalité. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour préserver la force musculaire et lutter contre les effets du vieillissement sur les muscles. Ils pourraient aussi avoir des applications pour certaines maladies qui altèrent la masse et la fonction musculaire.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, différents types d'interventions pourront être soumis aux animaux en fonction de la procédure à laquelle ils sont ratachés. Voici les différents types d'interventions : un hébergement individuel pendant cinq jours ; des injections uniques ou quotidiennes sur une durée de quatres jours, n’excédant pas 10s par injections ; 10 prélèvements sanguins sur animal vigile à l’extremité de la queue n’excédant pas deux min ; une alimentation enrichie en lipides durant maximum 4 semaines consécutives ; un seul exercice sur tapis de course d’une durée de 2h maximum ;placées une fois dans un système d’imagerie optique pendants 5mins ; placées une fois dans un appareil de mesure par résonance magnétique nucléaire pendants 2mins.
Impact sur les animaux
Certaines étapes de ce projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux : L’hébergement individuel peut causer un stress aux animaux. Les injections nécessaires pour l’étude peuvent provoquer une douleur locale et une inflammation passagère au niveau du muscle durant un à deux jours. De même, l’administration des molécules étudiées peut entraîner un inconfort léger et temporaire (légère inflammation dû à l'injection dans le muscle). Les exercices physiques réalisés sur tapis roulant peuvent entraîner des micros lésions musculaires, associées à un inconfort modéré pendant quelques jours. Les tests fonctionnels, comme la course ou l’évaluation de la force musculaire, peuvent également induire un stress temporaire, mais ils restent non invasifs. Un régime alimentaire particulier, plus riche en graisses, est utilisé dans certaines expériences. Bien qu’il puisse entraîner une prise de poids, celle-ci reste contrôlée pour ne pas affecter la mobilité des animaux. Enfin, certains tests nécessitent des prélèvements sanguins ou des mesures comporelles. Les prises de sang, réalisées peuvent générer un stress modéré. Les mesures de composition corporelle demandent un bref placement des souris dans un dispositif de contention, provoquant un stress léger qui ne dure que quelques minutes.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récolter des tissus d'intérêts.
Remplacement
Avant de recourir à des modèles animaux, différentes approches ont été explorées pour étudier la régénération musculaire. Des expériences en laboratoire sur des cellules musculaires ont permis d’analyser certains mécanismes impliqués dans ce processus. De plus, des analyses informatiques ont aidé à identifier des molécules potentiellement impliquées dans la réparation des muscles. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de reproduire toute la complexité des interactions qui se produisent dans un organisme vivant. C'est pourquoi l'utilisation de modèles animaux reste nécessaire pour mieux comprendre comment les muscles se régénèrent et comment certaines substances pourraient aider à améliorer ce processus. Tout au long du projet, le recours aux animaux est strictement encadré et limité au minimum nécessaire. Leur bien-être est une priorité, et toutes les mesures sont prises pour réduire leur inconfort.
Réduction
Ce projet a été conçu pour utiliser le moins d'animaux possible, tout en garantissant des résultats fiables. Le nombre d'animaux a été déterminé sur la base d'études précédentes et de tests préliminaires, afin de s'assurer que chaque expérience apporte des informations précises tout en limitant leur recours. Pour réduire encore davantage le nombre d’animaux nécessaires, des analyses informatiques ont été réalisées en amont afin de mieux cibler les molécules d’intérêt. De plus, si certains résultats sont obtenus plus rapidement que prévu, les tests seront ajustés afin d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Tout au long du projet, une attention particulière est portée à l’optimisation des protocoles afin de concilier progrès scientifique et respect du bien-être animal.
Raffinement
Le bien-être des animaux est une priorité dans ce projet. Ils seront surveillés chaque jour par des professionnels afin de détecter rapidement tout signe d'inconfort. Leur poids, un des reflets de la bonne santé de l’animal, sera contrôlé chaque semaine . Les souris seront hébergées en petits groupes dans des cages adaptées, avec du matériel leur permettant d’exprimer leur comportement naturel (papier, bâtonnets de bois, abris). Elles ne seront pas isolées, sauf si cela est strictement nécessaire pour certaines expériences, et elles resteront toujours en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Dans le cadre de transport, les animaux sont transportés selon une charte de transport définie par la zootechnie de départ et garantissant le bien-être des animaux. Ils sont transportés dans leur cage d'origine avec leurs congénères pour éviter tout stress supplémentaire pendant le transport. Les interventions prévues dans ce projet ont été soigneusement étudiées pour limiter leur impact. La majorité des injections sera réalisée sous anesthésie et avec des dispositifs permettant d'assurer le « confort » des animaux. De même, les exercices physiques seront adaptés aux capacités des animaux afin d'éviter toute contrainte excessive. Les animaux hébergés individuellement recevront le maximum d’enrichissement comme il est le cas dans leur cage d’origine, ici la roue d’activité est également considéré comme un enrichissement en plus pour les animaux. De plus, des grilles de scoring ont été faites pour chaque procédure afin d'établir des points limites important au bien être des animaux.
Choix des espèces
Ce projet utilise la Souris comme modèle d’étude, car il s’agit de l’animal le plus couramment étudié en recherche biomédicale. Son organisme présente des similitudes avec celui de l’être humain, ce qui permet d’obtenir des résultats pertinents pour mieux comprendre certains mécanismes biologiques. Pour que ces recherches soient encore plus représentatives, différents paramètres sont pris en compte, comme l’âge (3mois et 24mois), le sexe (mâle et femelle) et l’alimentation des animaux. De plus, certaines souris utilisées dans ce projet ont été modifiées génétiquement afin d’étudier plus précisément le rôle de certains gènes impliqués dans la régénération musculaire.
Rôle de deux facteurs de croissance dans la régénération musculaire EU1/2
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
L'activité physique est reconnue pour ses effets bénéfiques sur la santé et son rôle dans la prévention de certaines maladies. Avec l'âge, la perte de force et de masse musculaire peut réduire l'autonomie des individus. Le maintien d'un bon fonctionnement musculaire, notamment grâce à l'exercice, contribue à préserver la mobilité et l'indépendance des personnes âgées. Dans nos travaux, nous avons étudié des substances produites par les muscles lors de l'exercice, qui pourraient jouer un rôle dans la régénération musculaire. Deux d’entre elles semblent particulièrement impliquées dans ce processus et pourraient avoir un effet bénéfique sur la récupération musculaire après un effort ou une blessure. Afin de mieux comprendre son rôle, nous avons développé des animaux transgéniques, permettant d'observer son action dans un organisme vivant. L'objectif de ce projet est d'explorer comment ces mécanismes pourraient être utilisés pour améliorer la santé musculaire, en particulier chez les personnes âgées ou celles souffrant de maladies affectant les muscles. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs, en fonction du matériel qui est à disposition dans les établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment les muscles se réparent après un effort ou une blessure. Il s'intéresse particulièrement à certaines substances produites par l'organisme qui pourraient jouer un rôle clé dans ce processus. Pour cela, des études sont menées sur des animaux transgéniques afin d'observer leur impact sur la récupération musculaire. En intégrant des facteurs comme l'âge et le sexe, cette recherche permettra d'affiner les approches existantes pour étudier la régénération musculaire, avec une meilleure prise en compte des situations rencontrées dans la réalité. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour préserver la force musculaire et lutter contre les effets du vieillissement sur les muscles. Ils pourraient aussi avoir des applications pour certaines maladies qui altèrent la masse et la fonction musculaire.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, différents types d'interventions pourront être soumis aux animaux en fonction de la procédure à laquelle ils sont ratachés. Voici les différents types d'interventions : un hébergement individuel pendant cinq jours ; des injections uniques ou quotidiennes sur une durée de quatres jours, n’excédant pas 10s par injections ; 10 prélèvements sanguins sur animal vigile à l’extremité de la queue n’excédant pas deux min ; une alimentation enrichie en lipides durant maximum 4 semaines consécutives ; un seul exercice sur tapis de course d’une durée de 2h maximum ;placées une fois dans un système d’imagerie optique pendants 5mins ; placées une fois dans un appareil de mesure par résonance magnétique nucléaire pendants 2mins.
Impact sur les animaux
Certaines étapes de ce projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux : L’hébergement individuel peut causer un stress aux animaux. Les injections nécessaires pour l’étude peuvent provoquer une douleur locale et une inflammation passagère au niveau du muscle durant un à deux jours. De même, l’administration des molécules étudiées peut entraîner un inconfort léger et temporaire (légère inflammation dû à l'injection dans le muscle). Les exercices physiques réalisés sur tapis roulant peuvent entraîner des micros lésions musculaires, associées à un inconfort modéré pendant quelques jours. Les tests fonctionnels, comme la course ou l’évaluation de la force musculaire, peuvent également induire un stress temporaire, mais ils restent non invasifs. Un régime alimentaire particulier, plus riche en graisses, est utilisé dans certaines expériences. Bien qu’il puisse entraîner une prise de poids, celle-ci reste contrôlée pour ne pas affecter la mobilité des animaux. Enfin, certains tests nécessitent des prélèvements sanguins ou des mesures comporelles. Les prises de sang, réalisées peuvent générer un stress modéré. Les mesures de composition corporelle demandent un bref placement des souris dans un dispositif de contention, provoquant un stress léger qui ne dure que quelques minutes.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récolter des tissus d'intérêts.
Remplacement
Avant de recourir à des modèles animaux, différentes approches ont été explorées pour étudier la régénération musculaire. Des expériences en laboratoire sur des cellules musculaires ont permis d’analyser certains mécanismes impliqués dans ce processus. De plus, des analyses informatiques ont aidé à identifier des molécules potentiellement impliquées dans la réparation des muscles. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de reproduire toute la complexité des interactions qui se produisent dans un organisme vivant. C'est pourquoi l'utilisation de modèles animaux reste nécessaire pour mieux comprendre comment les muscles se régénèrent et comment certaines substances pourraient aider à améliorer ce processus. Tout au long du projet, le recours aux animaux est strictement encadré et limité au minimum nécessaire. Leur bien-être est une priorité, et toutes les mesures sont prises pour réduire leur inconfort.
Réduction
Ce projet a été conçu pour utiliser le moins d'animaux possible, tout en garantissant des résultats fiables. Le nombre d'animaux a été déterminé sur la base d'études précédentes et de tests préliminaires, afin de s'assurer que chaque expérience apporte des informations précises tout en limitant leur recours. Pour réduire encore davantage le nombre d’animaux nécessaires, des analyses informatiques ont été réalisées en amont afin de mieux cibler les molécules d’intérêt. De plus, si certains résultats sont obtenus plus rapidement que prévu, les tests seront ajustés afin d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Tout au long du projet, une attention particulière est portée à l’optimisation des protocoles afin de concilier progrès scientifique et respect du bien-être animal.
Raffinement
Le bien-être des animaux est une priorité dans ce projet. Ils seront surveillés chaque jour par des professionnels afin de détecter rapidement tout signe d'inconfort. Leur poids, un des reflets de la bonne santé de l’animal, sera contrôlé chaque semaine . Les souris seront hébergées en petits groupes dans des cages adaptées, avec du matériel leur permettant d’exprimer leur comportement naturel (papier, bâtonnets de bois, abris). Elles ne seront pas isolées, sauf si cela est strictement nécessaire pour certaines expériences, et elles resteront toujours en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Dans le cadre de transport, les animaux sont transportés selon une charte de transport définie par la zootechnie de départ et garantissant le bien-être des animaux. Ils sont transportés dans leur cage d'origine avec leurs congénères pour éviter tout stress supplémentaire pendant le transport. Les interventions prévues dans ce projet ont été soigneusement étudiées pour limiter leur impact. La majorité des injections sera réalisée sous anesthésie et avec des dispositifs permettant d'assurer le « confort » des animaux. De même, les exercices physiques seront adaptés aux capacités des animaux afin d'éviter toute contrainte excessive. Les animaux hébergés individuellement recevront le maximum d’enrichissement comme il est le cas dans leur cage d’origine, ici la roue d’activité est également considéré comme un enrichissement en plus pour les animaux. De plus, des grilles de scoring ont été faites pour chaque procédure afin d'établir des points limites important au bien être des animaux.
Choix des espèces
Ce projet utilise la Souris comme modèle d’étude, car il s’agit de l’animal le plus couramment étudié en recherche biomédicale. Son organisme présente des similitudes avec celui de l’être humain, ce qui permet d’obtenir des résultats pertinents pour mieux comprendre certains mécanismes biologiques. Pour que ces recherches soient encore plus représentatives, différents paramètres sont pris en compte, comme l’âge (3mois et 24mois), le sexe (mâle et femelle) et l’alimentation des animaux. De plus, certaines souris utilisées dans ce projet ont été modifiées génétiquement afin d’étudier plus précisément le rôle de certains gènes impliqués dans la régénération musculaire.
Conséquences fonctionnelles des infections virales sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
Contexte : La grippe est une maladie infectieuse contagieuse causée par les virus influenza de type A et de type B. Chaque année 3 à 5 millions d’individus sont affectés par la grippe causant de 290 000 à 600 000 morts. La grippe est une infection des voies respiratoires (nez, gorge, poumons), associée à des symptômes tels que la toux, les maux de tête, et des contractures dans les muscles et les articulations. Plusieurs conditions cliniques sont associées à des complications musculaires liées à la grippe. Dans certains cas, l'infection par le virus de la grippe A (IAV) peut entraîner une pneumonie grave et évoluer vers un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Une faiblesse musculaire prolongée et une altération fonctionnelle sont décrites chez les patients survivant au SDRA. Objet du projet : Ce projet vise à étudier et comprendre quelles sont les conséquences de l’infection par le virus de la grippe, notamment quand elle est associée à une réponse immunitaire forte, appelé l’orage de cytokines (cytokine storm), sur les muscles squelettiques et plus particulièrement sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses qui permettent la maintenance du tissu musculaire et sa régénération. En effet, de nombreuses études sont orientées sur l’étude de l’organe cible des pathogènes (le poumon dans le cas de la grippe) mais peu d’études s’intéressent aux effets indirects de l’inflammation associée aux pathologies qui peut affecter par voir systémique l’ensemble des autres tissus. Notre étude précédente a permis d’obtenir de nombreux résultats sur le comportement cellulaire des cellules souches musculaires exposées aux molécules de signalisation systémiques générées au cours de l’infection virale. Nous avons montré que les cellules souches adoptent un nouvel état cellulaire (nommé GPATH pour G-PATHOLOGY) au cours de cette période infectieuse. Il reste à démontrer quels sont les mécanismes mis en jeu dans l’adoption de cet état cellulaire et s’il est bénéfique ou délétère pour les cellules en quiescence. Nous avons, par exemple, montré qu’il peut se montrer délétère dans certains cas au cours de la régénération.
Bénéfices attendus
Le projet vise à mieux comprendre l’effet des infections sur le muscle : cette recherche permettra de savoir pourquoi certaines personnes récupèrent moins bien de leurs muscles après une infection comme la grippe. Le projet apportera de nouvelles pistes thérapeutiques. Nous souhaitons trouver des molécules capables de protéger ou restaurer les cellules souches musculaires, cela pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements. L’identification phénotypiques, moléculaires et métaboliques de l’état cellulaire adoptée par les cellules nous permettra d’identifier des biomarqueurs qui pourraient servir à diagnostiquer ou prédire des altérations musculaires induites par des infections aigües ou chroniques. Les résultats auront un impact pour les personnes les plus fragiles, comme les personnes âgées et celles atteintes de maladies musculaires (dystrophies) qui sont particulièrement vulnérables à la perte musculaire après une infection. Nos résultats pourraient aider à améliorer leur récupération et leur qualité de vie. En résumé, cette étude cherche à expliquer un mécanisme encore mal connu : comment une infection générale peut fragiliser nos muscles, et surtout comment on pourrait éviter ou limiter ces effets. Cela pourrait, à terme, mieux protéger les patients fragiles et améliorer leur rétablissement après une infection virale.
Procédures
- Une injection virale avec occasionnellement soit injections (quelques secondes) soit un gavage (de l’ordre d’une minute) chaque jour, pendant 5 jours ; selon les expériences 1 injection (quelques secondes) quotidienne pendant 4 jours ; et optionnellement 4 autres injections supplémentaires avant la mise à mort (1 injection/jour). - En plus des interventions ci-dessus, un autre groupe de souris recevra une injection (quelques secondes) sous anesthésie. Une sous-partie de la procédure inclus une chirurgie sous anesthésie (d’une dizaine de minutes). - Un autre groupe recevra une injection (quelques secondes) quotidienne pendant 5 jours.
Impact sur les animaux
• Les procédures décrites peuvent générer différents types de nuisances pour les animaux. • L’infection virale intranasale, réalisée sous anesthésie et indolore, provoque une pathologie respiratoire qui s’accompagne d’une perte d’appétit et d’une perte de poids importante ainsi qu’une faiblesse générale et parfois d’une détresse respiratoire. - De 1 à 7 jours après l’infection : perte de poids importante (environ 22-25%) - Au-delà de 7 jours après l’infection : perte de poids sévère (jusqu’à 30%), avec mort imprévisible avant atteinte des points limites. • L’administration de drogues peut générer un léger stress physiologique et une douleur de courte durée au moment de la piqure. • La blessure musculaire, entraîne une douleur locale, une lésion tissulaire mais pas d’altération de la mobilité. • La transplantation cellulaire, dans le muscle de la patte inférieur, impliquant une incision et une suture, occasionne une douleur locale post-opératoire, une gêne mécanique transitoire et une détresse supplémentaire en raison de la blessure musculaire préalable (légère boiterie durant 1 journée). La répétition des anesthésies, manipulations et injections peut constituer une source de stress cumulatif.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, selon les critères énoncés pour chaque procédure, à la fin de des expériences, pour collecter les tissus nécessaires à nos travaux de recherche.
Remplacement
La formation et la régénération des muscles squelettiques impliquent une multitude de réponses et d’interactions cellulaires entre les cellules souches musculaires et leur environnement au sein d’une ultrastructure tridimensionnelle complexe. L’environnement ou la niche, est composé de multiples facteurs comme une matrice extracellulaire tridimensionnelle et des types cellulaires interstitiels variés. Les cultures in vitro ne peuvent pas récapituler la complexité de ces interactions. Néanmoins, l’approche in vitro pour les stratégies d’analyses moléculaires sera mise en place toutes les fois où cela sera possible afin de limiter le recours à l’animal en utilisant des lignées cellulaires ou des cellules primaires amplifiées in vitro.
Réduction
Les effectifs des groupes expérimentaux ont été ajustés : - en tenant compte de notre expérience, - en fonction de la nature de l'expérience et des paramètres mesurés, - de la variabilité de ces paramètres, - de façon à produire des résultats interprétables, permettant d'atteindre une signification statistique. Nous avons déterminé que 8 à 12 animaux (4 contrôles, et 4 à 8 traités) étaient nécessaires pour atteindre la puissance statistique de notre objectif. L’analyse sera de type ANOVA (paramétrique ou non paramétrique). Selon la complexité des paramètres, nous utiliserons des techniques plus complexes comme des modèles linéaires à effets mixtes Les expériences seront effectuées en triplicata indépendants pour établir leur reproductibilité.
Raffinement
Un suivi régulier des animaux inclus dans le projet selon leur état général de santé est prévu. Les animaux infectés par influenza seront suivis quotidiennement (et pesés quotidiennement à partir du 3ieme jour post-infection). Une grille de score qui évaluera la souffrance des animaux est proposée et inclura des points limites définis afin d’interrompre les expériences par la mise à mort. L’analgésie sera administrée aux souris infectées par influenza si un inconfort est noté. Les animaux infectés les souris peuvent être sujet à une réduction de leur appétit/alimentation, dans ce cas, une hydratation par injection sous cutanée et une alimentation sous forme de gel, facile d’accès et facile à ingérer, sera procurée aux animaux. Une source de chaleur externe sera procurée aux animaux infectés dans un état fébrile. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux durant la procédure de blessure musculaire, une analgésie sera administrée combinée à l’anesthésiant gazeux ou chimique selon les procédures. Une injection sous cutanée d’analgésique, aux propriétés non inflammatoires pour ne pas interférer avec la régénération sera réalisée après l’induction de blessures De façon générale la litière procurée aux animaux et douce, absorbante, sans poussière et non toxique.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris est basée sur plusieurs critères : - Les souris sont des petits Mammifères. Ils partagent donc de nombreuses similarités avec l’homme. - Elles constituent un modèle très maîtrisé par l’ensemble des équipes de recherche. - Leur temps de génération est court et les effectifs des portées élevés, ce qui permet d’avoir rapidement accès à un grand nombre d’animaux. - De nombreuses lignées existent (souris génétiquement modifiées) pour étudier les acteurs de la régénération notamment la souris transgénique qui permet d’isoler une population pure de cellules souches musculaires. - Modèles de pathologies humaines : l’accès à des souris « modèles de pathologies humaines » que nous étudions est un avantage considérable pour développer des thérapies La majorité des animaux seront des mâles âgés de 8 à 16 semaines. L’extraction des cellules souches musculaires nécessaires à notre étude est plus reproductible chez de jeunes adultes. En effet, avec l’âge (>4 mois) le tissu musculaire s’enrichit en tissu fibreux et adipeux limitant l’extraction des cellules souches musculaires. Une série d’expérience (procédure 1) sera réalisée sur des souris mâles âgés de 20-22 mois. Cette cohorte d’animaux âgées est en cours de vieillissement pour effectuer ces expériences.
Effet d’un composé en développement sur les fonctions musculaires chez un modèle de myopathie de Duchenne chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie de Duchenne est une maladie d'origine génétique induisant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme. Elle est liée à une anomalie génétique, responsable de la production d’une protéine impliquée dans le soutien de la fibre musculaire. Chez les patients atteints de cette maladie, qui sont à 99,5% des hommes, les fibres qui constituent les muscles squelettiques et cardiaque se détériorent à chaque contraction et finissent par se détruire. Des cellules souches musculaires tentent de régénérer le tissu musculaire lésé, mais ce processus est vite débordé et la dégénérescence finit par l’emporter. Les patients atteints de la maladie de Duchenne présentent ainsi une espérance de vie très réduite, de l'ordre de 25 ans, du fait notamment de complications cardiaques et respiratoires. La recherche est ainsi très active concernant cette maladie et plusieurs pistes visant à mise au point d’un traitement curatif sont actuellement à l’étude. Néanmoins, à aujourd'hui, il n'existe aucun traitement curatif sur le marché. En revanche, les patients sont le plus souvent traités à l'aide d'anti-inflammatoires afin de réduire l'inflammation musculaire et alléger quelque peu les symptômes de la maladie. Le présent projet vise à étudier les effets d'un composé X en développement sur les symptômes musculaires liés à la myopathie de Duchenne en association ou non avec ces anti-inflammatoires. Le modèle employé est un modèle de mutation génétique spontanée qui présente des symptômes proches de la maladie de Duchenne chez l'humain, bien que les symptômes soient moins prononcés. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament sur les capacités musculaires du modèle de maladie de Duchenne, dans le cadre d'une administration seule ou en co-traitement avec des anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé visant à traiter les conséquences musculaires de la maladie de Duchenne chez l'humain. Alors que plusieurs molécules ont été testées ces vingt dernières années, il n'existe toujours aucun médicament curatif de la maladie de Duchenne. Il s'agit donc d'une pathologie présentant un besoin médical très important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de la maladie de Duchenne.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (16 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (4 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements (53 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures in vivo de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes), 5) Prélèvements sanguins (3 prélèvements, durée du prélèvement : 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle, les prélèvements sanguins et les administrations des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les injections pour réaliser les traitements seront source de douleurs légères et transitoires. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, les animaux pourront subir des troubles digestifs mineurs du fait des traitements chronique par les anti-inflammatoires.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les muscles des pattes, le coeur et le diaphragme pour des analyses fonctionnelles (mesures de force musculaire) et histologiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il est nécessaire de tester, suite à une première série d'études menées sur cultures cellulaires, le composé sur organisme entier afin de vérifier que les effets observés dans ces premières étapes se traduisent effectivement en un bénéfice dans le cadre de la pathologie. Par ailleurs, l'étude sur animal reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupes utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés en tenant compte de l'hétérogénéité du modèle mdx. Le groupe contrôle du modèle, constitué de souris sauvages, a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés. Enfin, compte tenu que la maladie de Duchenne touche à 99,5% des garçons, l'étude sera limitée au seul genre mâle.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2/3 souris par cage) et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les procédures de mesure de la force des muscles de la patte arrière seront réalisée chez la souris anesthésié. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée. Il est a noter qu'une étude préalable de toxicité a été réalisée afin de déterminer la dose de composé X employée dans le présent projet : aucun effet toxique n’a été observé, même à des doses 10 fois supérieures à la dose qui sera ici employée. Enfin, pendant la seconde semaine d'habituation les animaux seront habitués par 2 fois (pendant 2 minutes) aux tubes de contention nécessaire à la mesure de composition corporelle et aux prélèvements sanguins.
Choix des espèces
La modèle génétiquement altéré que nous emploieront est classiquement utilisé pour étudier les mécanismes physiopathologiques de la dystrophie de Duchenne et pour tester des candidats médicaments au stade préclinique visant à traiter cette pathologie. Le modèle récapitule de nombreux symptômes de la pathologie de Duchenne, bien qu'il n'exhibe qu'une forme relativement légère de la maladie comparativement à l'humain (espérance de vie non réduite et locomotion spontannée non affectée par la mutation). Ces souris présentent une diminution de leur force musculaire comparativement aux souris sauvages dès 5 semaines d'âge. Elles présentent également une hypertrophie musculaire, mais cette dernière ne compense pas la perte de force. Cette hypertrophie persiste jusqu'à la fin de vie des animaux (leur durée de vie n'est pas affectée par la mutation) mais reste néanmoins légère et n'entraine aucune perturbation de l'activité locomotrice spontanée des souris mutantes comparativement aux souris sauvages. Les souris seront reçues à 5 semaines d'âge. Cet âge a été déterminé en fonction de la cinétique des défaut musculaires observés chez ce modèle. En effet, à partir de 12 semaines, le modèle commence à présenter une hypertrophie musculaire progressive. Bien que la force musculaire des souris génétiquement altérées reste inférieure à celle des souris sauvages à tout âge, et compte tenu de la durée du traitement, nous souhaitons que les souris ne présentent pas une hypertrophie musculaire trop marquée en fin d'étude.
Analyse de la fonction musculaire : étude pré-clinique des effets de produits alimentaires ou de molécules pharmacologiques sur le modèle de la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Objectifs
Les muscles squelettiques assurent de nombreuses fonctions au sein de l’organisme. Aussi, leurs altérations peuvent avoir des répercussions sur la fonction motrice et la qualité de vie des patients. L’industrie du secteur agroalimentaire ou pharmacologique s’oriente vers le développement de produits qui visent à diminuer les états de fatigue ou de faiblesse musculaire. Notre équipe développe un ensemble d’approches expérimentales afin d’évaluer au niveau pré-clinique l’efficacité de nouveaux produits, alimentaire ou pharmacologique, pour le maintien ou l’amélioration de la fonction musculaire. Ainsi, nous envisageons de tester 15 produits en 5 ans.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à évaluer les effets d’approches thérapeutiques innovantes sur la fonction musculaire chez la souris, dans un objectif de transfert vers des populations humaines souffrant de troubles musculaires, notamment les patients atteints de pathologies neuromusculaires et les personnes âgées présentant une perte de la fonction musculaire. L'utilisation du modèle murin permettra également de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la dégradation de la fonction musculaire. Les connaissances acquises contribueront à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques et à l'élaboration de stratégies innovantes pour préserver ou restaurer la masse et la fonction musculaire. À terme, les résultats obtenus pourront ainsi déboucher sur le développement de traitements efficaces, améliorant significativement la qualité de vie des patients concernés.
Procédures
(1) Prélèvement de sang sous anesthésie gazeuse - Fréquence maximale : 1 prélèvement tous les 15 jours ; durée : 5 min maximum (pous tous les animaux) (2) Gavage - fréquence maximale : 7/7 jour sur 4 semaines, ou 3/7 jours sur 8 semaines ; durée : 5 min maximum (pour les animaux traités par gavage) (3) Injection sous-cutanée - fréquence maximale : 7/7 jour sur 4 semaines, ou 3/7 jours sur 8 semaines ; durée : 5 min maximum (pour les animaux traités par injection sous-cutanée) (4) Injection intrapéritonéale - fréquence maximale : 7/7 jour sur 4 semaines, ou 3/7 jours sur 8 semaines ; durée : 5 min maximum (pour les animaux traités par injection intrapéritonéale) (5) Iinjection intramusculaire sous anesthésie gazeuse : fréquence maximale : 5/7j sur une semaine, 1/7j sur 4 semaines ;- durée : 10 min maximum (pour les animaux traités par injection intramusculaire).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables susceptibles d’être observés sont principalement dus aux modalités d’administration retenues ou aux prélèvements de sang réalisés au cours du protocole. Les nuisances attendues sur les animaux sont : (1) inflammation transitoire au niveau du site d’injection (2) fausse-route ou blessure du tractus digestif dans le cas d’administration par gavage (3) traumatisme et douleur transitoire au niveau du site de prélèvement de sang (4) risque infectieux liés à la réalisation de gestes invasifs. Les tests moteurs et comportementaux peuvent induire un stress léger à modéré du fait de la manipulation des animaux et leur isolement temporaire, ainsi qu'un fatigue passagère du fait de la répétition des mesures.
Devenir
A la fin de la durée du traitement, les animaux seront euthanasiés. Plusieurs muscles squelettiques seront ensuite rapidement prélevés pour étudier leur fonctionnalité.
Remplacement
Dans le cadre d’évaluation préclinique d’une nouvelle approche thérapeutique, le passage chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer les effets sur l’ensemble de l’organisme. Aucune méthode alternative ne permet donc actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est limité autant que possible, tout en garantissant des résultats fiables. En raison de la variabilité attendue des réponses aux traitements testés, 15 souris par groupe ont été prévues. Ce nombre permet de détecter des différences significatives entre groupes tout en respectant le bien-être animal et en limitant le nombre d'animaux. Il est basé sur nos expériences passées, où des différences de 20 à 30 % entre groupes ont pu être observées avec ce type d’effectif. Plusieurs mesures sont mises en place pour limiter encore le nombre d’animaux : (1) Utilisation de produits déjà connus comme sûrs (2) Choix réfléchi des groupes de comparaison (3) Suivi répété des mêmes paramètres chez chaque animal (4) Réalisation de tests multiples sur les mêmes animaux, sans nuire à leur bien-être (5) Combinaison de tests in vivo et in vitro sur les mêmes animaux (6) Réutilisation des données de groupes témoins dans des expériences similaires (7) Mutualisation des données issues de groupes recevant un produit de référence.
Raffinement
Les nuisances ou effets indésirables attendus étants principalement dus aux modalités d’administration des produits à tester, des méthodes moins stressantes et moins invasives seront utilisées, tout en tenant compte des contraintes liées au composé à tester (solubilité, stabilité, dose/volume…), les objectifs de l’étude et la pharmacocinétique souhaitée : Liste des actions pour réduire la douleur et le stress des animaux liées au traitement : - Conditionnement positif des animaux à la manipulation/méthode d’administration - Utilisation préférentielle des voies orales volontaires (eau de boisson/alimentation) - Remplacement du gavage par la technique d'administration guidée par micropipette dès que possible - Remplacement des injections intrapéritonéales par des injections sous-cutanés, sans contention. Les méthodes utilisées pour étudier la fonction musculaire des animaux sont validées et non invasives, des périodes d’acclimatation et d’habituation sont systématiquement effectuées. Lors de la réalisation des tests, un renforcement positif par récompense est mis en place pour limiter le stress des animaux. Liste des actions pour réduire la douleur et souffrance des animaux liées aux tests d’exploration de la fonction musculaire - Choix de tests non invasifs pour analyse in vivo de la fonction musculaire, - Prélèvement de sang effectué sous anesthésie générale, - Observation quotidienne des animaux : définition de points d’arrêts anticipés pour identification des souris souffrantes (aspect et comportement général, poids…), exclusion du protocole et euthanasie des animaux ayant atteints ces points d’arrêt. Liste des actions pour réduire l’angoisse des animaux tout au long du protocole - condition d’hébergement selon réglementation, - réalisation des tests fonctionnels et prélèvements dans une salle d’expérimentation différente de la salle d’hébergement, - familiarisation des animaux avec dispositifs expérimentaux avant les essais, - renforcement positif : récompense de l’animale suite à la réalisation des essais, - un expérimentateur et un soigneur dédiés.
Choix des espèces
Le modèle animal est le seul permettant une évaluation de la fonction motrice dans sa globalité. Au stade préclinique, ce modèle permet également de voir non seulement les effets d’un composé sur le système ou une fonction d’intérêt mais également les effets sur l’ensemble de l’organisme. La souris est également un bon modèle pour ce type d’étude incluant de nombreux tests in vivo d’exploration fonctionnelle du fait de sa docilité et de son aptitude à effectuer les différents exercices. Aussi, sa longévité en fait un modèle de choix pour l’analyse des conséquences du vieillissement, modèle validé par des études antérieures. Le stade de développement des animaux sera défini avant chaque protocole et sera adapté en fonction de la nature du projet : Souris de 5-6 semaines pour les souris adultes Souris âgées de de 18 à 24 mois d’âge, pour le modèle d’altération lié à l’âge avec une fonte importante de la masse musculaire (degrés d’atteinte en fonction de l’âge retenu).
Effet d’un antidiabétique sur la fonction musculaire chez la souris obèse
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
Objectifs
L’augmentation de l'urbanisation dans le monde, combinée à la consommation d'aliments contenant des quantités importantes de graisses, d’acides gras saturés et de fructose sont considérées comme les principaux responsables des troubles métaboliques. Les mécanismes physiologiques ancestraux favorisant le stockage de l'énergie sous forme de graisse dans le tissu adipeux, le foie et le sang pour assurer la survie de l’individu en cas d’absence de nourriture, sont maintenant associés à l’obésité, la résistance à l'insuline et au diabète de type 2. L'hypothèse générale est que l'augmentation des niveaux de tissu adipeux entraîne des changements fondamentaux dans la composition et la fonction des fibres musculaires, qui à leur tour conduisent à une altération de la fonction métabolique. L'obésité est un ensemble d'altérations métaboliques associées à la sédentarité et à la redistribution du tissu adipeux qui précèdent le diabète de type 2. La résistance à l'insuline du muscle est une altération métabolique majeure associée à l'obésité et au syndrome métabolique. En effet, le muscle est le principal tissu responsable de l'élimination du glucose stimulée par l'insuline. Les muscles squelettiques jouent ainsi un rôle important dans ce syndrome et sont des régulateurs de la masse corporelle totale et également de la consommation d'énergie des muscles. Pour traiter le diabète et l'obséité, de nouveaux traitements existent en modulant la satiété et la régulation du glucose. Ces molécules peuvent avoir de multiples rôles et ainsi influer sur la masse et la fonction des muscles. L'objectif de cette étude est de déterminer chez la souris obèse l'effet d'un traitement aigu ou chronique aux molécules antidiabétiques ou anorexigènes sur la fonction et la masse musculaire.
Bénéfices attendus
L'intérêt de ce projet est de déterminer si un traitement aigu ou chronique à base de molécules thérapeutiques destinées à traiter le diabète ou à contrôler la prise de poids chez la souris obèse a un effet sur la fonction et la masse musculaire. On peut ainsi s'attendre à ce que ce type de molécule induise une diminution de la force musculaire associée à une perte de masse musculaire. La mise en évidence de ce problème serait primordiale pour le patient obèse traité par cette molécule car il serait alors possible de mettre en place une action préventive telle qu'un programme d'activité physique adapté pour renforcement musculaire.
Procédures
Les animaux sont nourris à partir de l'âge de 6 semaines chez le fournisseur avec un régime riche en graisse et sucre puis tout au long du protocole. Il y a une étude aigue où l'animal reçoit une injection sous-cutanée et sera pesé chaque jour pendant 3 jours. Dans une deuxième étude, l'animal reçoit trois injections sous-cutanées par semaine et sera pesé trois fois par semaine pendant 6 semaines.
Impact sur les animaux
Les animaux seront nourris à partir de 6 semaines d'âge et jusqu'à la fin du projet (jusqu’à 30 semaines d’âge au maximum) avec des régimes enrichis en graisse et en sucre, cela va modifier leur métabolisme. Les effets indésirables sont les dysfonctions métaboliques : obésité, diabète, stéatose hépatique qui peuvent engendrer de la douleur. Les administrations et les pesées peuvent engendrer un léger stress et une douleur légère au moment de l'injection.
Devenir
A la fin du protocole, tous les animaux utilisés seront euthanasiés pour prélever des tissus musculaires.
Remplacement
Il n’existe aucun moyen de remplacer de telles études qui englobent l’ensemble de l’organisme dans sa réponse pathophysiologique, et seule l’expérimentation animale permet un suivi complet des altérations métaboliques et musculaires associées au diabète, comme la résistance à l'insuline.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris à celui requis pour obtenir une validation statistique des résultats. Le nombre d’animaux à inclure dans chaque groupe expérimental a été déterminé en fonction de la littérature et à l’aide d'un logiciel d'analyse statistique. Il est ainsi nécessaire d’inclure 10 animaux par groupe en tenant compte du risque d'échec à la dissection et aux mesures de contractilité musculaire. Également, afin de réduire le nombre d’animaux, nous utiliserons un même animal pour plusieurs mesures.
Raffinement
Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux : des objets en bois seront systématiquement ajoutés pour permettre aux rongeurs de les mordiller. En effet, le régime gras est assez mou contrairement aux croquettes classiques, donc cet enrichissement est très adapté. Nous alternerons les enrichissements au fil du temps (petits ou gros tunnels, boules ou briquettes en bois, lanières de papier ou morceaux de coton). L'état des animaux sera contrôlé quotidiennement, le poids corporel et la prise alimentaire seront mesurés afin de s'assurer de leur bien-être 3 fois par semaine pour le protocole long. Si un animal présente des signes de stress ou de douleur, il sera pris en charge. Des soins tels que l'hydratation et la mise en place de nourriture dans la litière, si nécessaire, seront effectués.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal parfaitement caractérisé et validé pour l'étude du diabète, de l'obésité et de la dysfonction musculaire, par la communauté scientifique en général et par notre laboratoire. Les animaux sont traités avec un régime riche en gras et sucre à partir de 6 semaines d’âge, pendant 16 semaines, chez le fournisseur afin d'être similaire à la problématique humaine (sédentarité et alimentation hyper énergétique). Ils arriveront au laboratoire à l'âge de 22 semaines. Les tests démarrent 2 semaines après, soit au stade adulte, pour une durée de 3 jours ou de 6 semaines.
Effet d’un composé en développement sur les fonctions musculaires chez un modèle de myopathie de Duchenne chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie de Duchenne est une maladie d'origine génétique induisant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme. Elle est liée à une anomalie responsable de la production d’une protéine impliquée dans le soutien de la fibre musculaire. Chez les patients atteints de cette maladie, qui sont à 99,5% des hommes, les fibres qui constituent les muscles squelettiques et cardiaque se détériorent à chaque contraction et finissent par se détruire. Des cellules souches musculaires tentent de régénérer le tissu musculaire lésé, mais ce processus est vite débordé et la dégénérescence finit par l’emporter. Les patients atteints de la maladie de Duchenne présentent ainsi une espérance de vie très réduite, de l'ordre de 25 ans, du fait notamment de complications cardiaques et respiratoires. La recherche est ainsi très active concernant cette maladie et plusieurs pistes visant à mise au point d’un traitement curatif sont actuellement à l’étude. Néanmoins, à aujourd'hui, il n'existe aucun traitement curatif sur le marché. Néanmoins, les patients sont le plus souvent traités par des molécules anti-inflammatoires Le présent projet vise à étudier les effets d'un composé X en développement sur les symptômes musculaires liés à la myopathie de Duchenne. Le modèle employé est un modèle de mutation génétique spontanée qui présente des symptômes proches de la maladie de Duchenne chez l'humain, bien que les symptômes soient beaucoup moins prononcés. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament (Composé X) sur les capacités musculaires du modèle de maladie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé visant à traiter les conséquences musculaires de la maladie de Duchenne chez l'humain. Alors que plusieurs molécules ont été testées ces vingt dernières années, il n'existe toujours aucun médicament curatif de la maladie de Duchenne. Il s'agit donc d'une pathologie présentant un besoin médical très important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de la maladie de Duchenne.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (14 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (2 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements par gavage (37 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures in vivo de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle et les administrations de traitement par voie orale pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, bien que considéré comme un modèle de maladie de Duchenne d'intérêt, le modèle de souris utilisé présente un phénotype bien plus léger que l'humain. Ainsi, bien que présentant une moindre force musculaire que les souris non génétiquement modifiées, notre modèle génétique ne présente pas de réduction de l'espérance de vie, ni de différence dans l'activité spontanée, à la différence de l'humain. En effet, les défauts musculaires n'apparaissent que lors de tests impliquant un effort assez soutenu. Le phénotype de notre modèle n'est ainsi pas dommageable.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les muscles des pattes, le coeur et le diaphragme pour des analyses fonctionnelles (mesures de force musculaire ex-vivo), et histologiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il est nécessaire de tester, suite à une première série d'études menées in vitro, le composé sur organisme entier afin de vérifier que les effets observés sur système in vitro se traduisent effectivement en un bénéfice dans le cadre de la pathologie. Par ailleurs, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupes utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés et en tenant compte de l'hétérogénéité du modèle. Le groupe contrôle du modèle, constitué de souris non génétiquement modifiées, a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés. Enfin, compte tenu que la maladie de Duchenne touche à 99,5% des garçons, l'étude sera limitée au genre mâle.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par gavage oral par des expérimentateurs parfaitement formés et rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2/3 souris par cage) et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les procédures de mesure de la force des muscles de la patte arrière seront réalisée chez la souris anesthésié. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée .
Choix des espèces
Le modèle de souris choisi est classiquement utilisé pour étudier la dystrophie de Duchenne et pour tester des candidats médicaments au stade préclinique visant à traiter cette pathologie. Le modèle récapitule de nombreux symptômes de la pathologie de Duchenne, bien qu'il n'exhibe qu'une forme légère de la maladie comparativement à l'humain. Les souris seront reçues à 5 semaines d'âge. Cet âge a été déterminé en fonction de la cinétique des défaut musculaires observés chez le modèle employé. En effet, à partir de 12 semaines, ces souris commencent à présenter une hypertrophie musculaire. Bien que leur force musculaire reste inférieure à tout âge à celle des souris non génétiquement modifiées à tout âge, et compte tenu de la durée du traitement, nous souhaitons que les souris ne présentent pas une hypertrophie musculaire trop marquée en fin d'étude.
Etude de l’hétérogénéité de la réponse musculaire au sepsis entre les muscles de la face et les muscles des membres en fonction du sexe
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Le sepsis est défini comme une défaillance multi-organe causée par une réponse excessive et incontrôlée de l'hôte à l'infection. Le sepsis est l'une des principales causes de mortalité dans les unités de réanimation en soins intensifs avec un taux de mortalité très élevé de 30 %, pouvant atteindre 40 à 50 % en cas de complications. En outre, des séquelles persistent longtemps après leur guérison et les patients survivants développent un handicap physique chronique qui affecte au quotidien leur qualité de vie. La majorité des patients survivants du sepsis présentent une atrophie et une faiblesse musculaires qui surviennent rapidement dès les 10 premiers jours de leur séjour en soins intensifs et qui s’accompagnent d’une fonte musculaire progressive. Chez les patients septiques, l’atteinte musculaire touche principalement les muscles des épaules, des bras et du bassin, tandis que les muscles des membres inférieurs sont moins touchés. L’origine et les mécanismes impliqués dans la faiblesse musculaire associée au sepsis semblent complexes et multifactoriels, et impliquent une inflammation incontrôlée, une augmentation de la dégradation des fibres musculaires ainsi qu’une altération des capacités cicatricielles des cellules souches du muscle. De façon surprenante, chez les patients septiques, les muscles faciaux et extra-oculaires semblent totalement épargnés sans que l’on ne sache pourquoi. Notre hypothèse est que les muscles de la face et les muscles extra-oculaires mettent en place des mécanismes compensatoires intrinsèques leur permettant de résister au choc septique. Dans ce contexte, l’objectif principal de notre projet vise à étudier l’hétérogénéité des réponses biologiques des muscles squelettiques et des cellules souches en réponse au sepsis en fonction de leur localisation anatomique (muscles des membres vs muscles de la face). Nous étudierons également s’il existe une différence entre les mâles et les femelles dans cette réponse hétérogène musculaire au sepsis.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra une meilleure compréhension de l’hétérogénéité de la réponse des muscles squelettiques au sepsis en fonction de leur localisation anatomique. Ce travail permettra d'identifier les mécanismes moléculaire et cellulaires responsables de la résistance de certains muscles au sepsis qui pourront être ciblés dans le futur à visée thérapeutique.
Procédures
Les procédures invasives sur animal anesthésié sont au nombre de cinq : 1. Implantation d’une sonde de température sur animal anesthésié (1 fois, durée : 5 min) 2. Modèle de sepsis (1 fois, durée : 10 min) 3. Mesure de la force musculaire sur animal anesthésié (1 fois, durée : 30min) 4. Prélèvement de sang de façon réitérée (5 fois max, durée : 2 min) 5. Prélèvement de sang sur animal anesthésié au terme de l'étude (1 fois, durée : 2 min). La seule procédure non ou peu invasive sur animal anesthésié ou vigile est le test de force musculaire sur animal vigile (2 fois, durée : 5 min).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont principalement liées au stress lors de la contention et de la manipulations sur animal vigile. Les effets indésirables sont ceux liés au modèle murin de sepsis peut être associé à une perte de poids (corrélée avec la gravité de la maladie), une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale), un comportement anormal (mobilité réduite, agressivité) avec une surmortalité accrue pour les animaux les plus atteints (25% environ).
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort. Leurs organes seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et/ou moléculaires nécessaires pour atteindre les objectifs de notre étude.
Remplacement
Afin de tester l’impact différentiel direct de la réponse inflammatoire incontrôlée associée au sepsis sur le devenir des cellules souche musculaires isolées de muscles de la face ou des muscles périphériques, des expériences de culture cellulaire seront menées indépendamment en incubant les cellules avec un cocktail de cytokines pro-inflammatoires ou du sérum de sujets (souris ou homme) en choc septique. Néanmoins, pour répondre à notre question biologique, le remplacement total par de la culture cellulaire n’est pas possible. En effet, les modèles in vitro ne rendent pas compte de l’immense complexité des interactions qui existent entre les populations cellulaires au sein d’un muscle entier, notamment dans un contexte de réponse inflammatoire aigüe. L'utilisation de modèles animaux mimant le sepsis reste essentielle pour étudier l’hétérogénéité de la réponse musculaire au sepsis, notamment entre les muscles de la face et des muscles périphériques. Dans cette étude, notre choix s’est porté sur le modèle de sepsis par ligation et poncture du caecum afin de nous rapprocher au plus près d’une des causes principales de sepsis chez l’Homme, à savoir la péritonite. Par ailleurs, la souris est un modèle de choix car la physiologie du muscle squelettique est proche de celle de l’Homme.
Réduction
Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives permettant de répéter les analyses sur le même animal au cours de la maladie, mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés. Nos expériences au laboratoire ainsi que les données préliminaires de nos collaborateurs sur le modèle de sepsis chez la souris ont démontré que des groupes de n=15 animaux sont nécessaires pour les analyses histologique et moléculaire et les analyses fonctionnelles à long terme, compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle de la réponse musculaire au sepsis et de la mortalité importante du modèle dans les 4 premiers jours suivant la chirurgie (25%).
Raffinement
Les animaux importés pour les besoins expérimentaux sont laissés en acclimatation une semaine avant toute manipulation. Pour raffiner, la souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour les modèles chirurgicaux, les souris seront anesthésiées et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Les animaux seront examinés de façon biquotidienne pendant les 7 premières jours afin de vérifier leur état général de santé. Tout au long de l’étude, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. La qualité de l'élevage est améliorée en enrichissant les cages expérimentales avec des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification (papiers, maison en carton) ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et à l’eau de boisson.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix car la physiologie du muscle squelettique est proche de celle de l’Homme. Par ailleurs, la souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des souris génétiquement modifiées. Les souris mutantes expriment une protéine fluorescente verte dans les cellules satellites, ce qui facilitera leur analyse spatiale en histologie et leur tri en cytométrie en flux pour l’analyse ultérieure de leur potentiel de réparation en culture ou de leur expression génique différentielle. Nous utiliserons des animaux adultes jeunes de 8 semaines. A ce stade, les muscles sont parfaitement formés et les cellules satellites résident en périphérie de la fibre musculaire à l’état de repos. Par ailleurs, les données de la littérature montrent que l’incidence de la péritonite est beaucoup importante chez l’adulte que chez l’enfant.