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 : 257 projets autorisés en mars 2026 (01/04/2026)
Étude de la synérgie entre l’exercice physique et les traitements anticancéreux sur la croissance tumorale et son microenvironnement dans des modèles murins de cancer colorectal
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier l’effet de l’exercice physique réalisé avant l’administration de l’immunothérapie et de la chimiothérapie sur l'évolution de la taille de la tumeur dans un modèle de souris de cancer colorectal dans le but d’améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet concernent directement la santé humaine. Il vise à mieux comprendre comment l’exercice physique peut améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer. Les résultats obtenus pourraient permettre d’intégrer l’activité physique comme adjuvant thérapeutique dans la prise en charge de certains cancers, offrant une approche complémentaire, non médicamenteuse et sans effet indésirable pour la santé des patients.
Procédures
Les procédures expérimentales prévues comprennent l’injection sous la peau de cellules tumorales (réalisée sous anesthésie), la contention, l’administration de traitements par gavage oral tous les jours (administration orale à l’aide d’une petite sonde) ou par injections une fois par semaine (sous cutanée et intra-caudales soit une injection réalisée dans une veine superficielle de la queue) chez des animaux éveillés, ainsi que la mise en place d’un programme d’exercice physique sur tapis de course tous les jours précédent les traitements, comprenant une phase d’habituation au tapis et des séances répétées. Ces interventions d’exercice et de traitement par injection ou gavage dureront au total 3 semaines. Certaines souris seront également utilisées dans le cadre d’une courte formation destinée à l’apprentissage des gestes techniques (contention, injections, gavage) par le personnel expérimentateur, avant le début des procédures expérimentales. Les gestes seront réalisés deux fois par semaine pour une durée de deux semaines pour chaque animal.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une injection sous la peau de cellules tumorales, réalisée en quelques secondes au niveau du flanc droit, ce qui peut provoquer un stress lié à la contention et une douleur légère à l’injection. La tumeur peut parfois provoquer des lésions locales, telles que des plaies ou zones endommagées de la peau (ulcères et nécroses). Dans ce modèle de souris, aucune métastase (migration de cellules tumorales à distance) n’a été observée avant l’atteinte du volume tumoral maximal autorisé. Pendant les séances d’exercice, les souris courront sur un tapis de course équipé d’une grille de stimulation, qui délivre un léger stimulus uniquement lorsqu’un animal cesse de courir, afin de l’encourager à reprendre sa course. Pour limiter au maximum l’exposition à cette stimulation, un dispositif de protection constitué de petits bâtons sera installé juste en amont de la grille. Ce dispositif mobile limite le contact direct avec la grille tout en permettant aux animaux de poursuivre leur activité en toute sécurité. Certains animaux seront soumis à une période de formation où ils subiront des injections en sous-cutané et en intra-caudale (injection réalisée au niveau d’une veine superficielle sur la queue), des gavages oraux (administration orale à l’aide d’une petite sonde). La contention durant ces sessions peut induire le stress de l’animal et les injections et les gavages qui pourront être répétés deux fois par jour sur le même animal peuvent induire une légère irritation.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans ces procédures seront mise à mort à la fin des expérimentations afin de pouvoir récolter les tumeurs pour des analyses biologiques.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier comment la croissance de la tumeur, les traitements combinés et l’exercice physique interagissent, en particulier sur le système immunitaire, la circulation du sang dans la tumeur et le manque d’oxygène (hypoxie) dans la tumeur. Ces phénomènes doivent être étudiés dans tout l’organisme et ne peuvent pas être remplacés par des expériences en laboratoire sur des cellules ou par des simulations informatiques.
Réduction
Nous utiliserons le plus petit nombre de souris possible tout en garantissant des résultats fiables. L’objectif est de comparer la croissance des tumeurs entre les groupes ayant fait de l’exercice et ceux qui n’en ont pas fait. Le nombre d’animaux a été calculé pour être suffisant afin de détecter de vraies différences si elles existent, tout en évitant d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.
Raffinement
Plusieurs mesures seront mises en place pour minimiser le stress, la douleur et l’inconfort des animaux. Une période d’acclimatation d’une semaine et une familiarisation au tapis de course avant le début des protocoles d’exercice et de traitement seront envisagés afin de réduire le stress au moment des séances expérimentales. Après l’inoculation de la tumeur, les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter rapidement tout signe de douleur ou de souffrance. En cas de douleur un traitement analgésique est prévu. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens ne seront pas utilisés afin de ne pas modifier la réaction du système immunitaire et de ne pas biaiser les résultats. Durant l’exercice physique, un dispositif de bâtons sera installé sur la grille électrique du tapis de course pour limiter l’exposition des animaux aux stimulations électriques tout en les incitant à continuer l’exercice. Des points limites ont été définis concernant l'état de l'animal et de la tumeur, et seront appliqués afin d'éviter la souffrance. Les souris seront hébergées dans des cages à enrichissement classique durant la période d’acclimatation et de familiarisation. Après l’inoculation de la tumeur, l’enrichissement sera adapté avec de la cellulose qui remplacera les copeaux de litière pour éviter les irritations qui peuvent survenir sur la peau au niveau de la tumeur.
Choix des espèces
Ce projet utilisera des souris femelles, un modèle que nous connaissons bien dans notre laboratoire. Tous les outils nécessaires sont déjà optimisés pour cette espèce : le tapis de course pour l’exercice, le modèle de cancer, les traitements et leur administration, ainsi que les analyses immunologiques à la fin de l’étude. Cela permet de réduire le nombre d’animaux, de limiter les tests préliminaires et de garantir des résultats fiables. Les souris auront 5 semaines à leur arrivée à l’animalerie. Les 2 premières semaines seront consacrées à une période d’acclimatation et d’habituation avec le tapis de course. La greffe de tumeur et les expériences débuteront à l’âge de 7 semaines, âge auquel la prise de greffe est facilitée et le muscle est complètement développé.
Etude de biodistribution d’AAV (adeno-associated virus) après administration chez des macaques dans le cadre de thérapies géniques
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Les virus adéno-associés recombinants (AAV) sont devenus la référence pour le transfert génique, en raison de leur efficacité, de leur sécurité favorable, de la capacité de production à grande échelle et de leur capacité à assurer une réponse durable. Cependant, certains défis, tels que le coût élevé de fabrication, parfois une faible spécificité pour la cible d’intérêt et les barrières immunitaires, continuent de limiter l’accessibilité, l’efficacité et la sécurité des traitements. De plus, la population est régulièrement exposée aux AAV. Elle peut ainsi développer une immunité dirigée contre ces AAV via la production d’anticorps neutralisants capable de détruire les produits construits avec des AAV, les empêchant d’être efficaces. La présence de ces anticorps excluent une grande partie des patients des thérapies géniques actuellement disponibles. L’objectif de cette étude est d’évaluer la biodistribution de plusieurs vecteurs AAV conçus pour éviter la réponse immunitaire chez des animaux séronégatifs ou faiblement séropositifs pour les AAV ciblés. En évaluant la transduction dans différents organes d’intérêt (muscle, le cœur, le foie, le cerveau, etc.), et en combinant ces données avec celles obtenues précédemment (non publiées) sur les capacités de production, l’efficacité de transduction et l’évitement des anticorps in vitro, le projet permettra de selectionner les candidats les plus prometteurs sur la base de l’ensemble de ces propriétés. Si les résultats s’avèrent concluants, ces vecteurs pourraient constituer une approche thérapeutique pertinente pour le traitement des maladies génétiques notamment les troubles musculosquelettiques, avec des améliorations significatives en termes d’accessibilité, de sécurité, de spécificité et d’efficacité.
Bénéfices attendus
En cas de succès, le vecteur pourra être utilisé comme « moyen de transport » pour apporter du matériel génétique dans les cellules cibles et ainsi traiter des maladies génétiques et notamment celles liées aux troubles musculosquelettiques. Le projet permettra de selectionner les candidats les plus prometteurs sur la base de l’ensemble des proriétés évaluées (ten particulier la transduction dans les tissus cibles).
Procédures
Tous les animaux du projet auront la même procédure. Les animaux seront acclimatés à leur environnement (volières, personnel, congénères) durant plus d’un mois et ils bénéficieront d’une période d’habitation (training aux actes techniques et manipulations) d'environ 2 semaines avant le début du projet. Les animaux vigiles recevront une administration unique du pool de vecteurs par voie IV (moins de 1 minutes si bolus ou moins de 30 min si IV lente sur siège). Les animaux auront également 4 prélèvements de sang de moins de 3 ml, pour un volume total prélevé de 12 ml sur 4 semaines. Les animaux seront vigiles lors des prélèvements de sang. Chaque prélèvement dure entre 3 à 15 minutes (contention et prélèvement compris). Le suivi des poids (12 fois) et de la température corporelle (7 fois) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes. Pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions). Des points limites précoces ont été déterminés afin de prendre en charge toute forme de douleur ou de souffrance.
Impact sur les animaux
La réalisation de prélèvements sanguins et les administrations par voie intraveineuse pourront provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou oedème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction ou d'injection. Durant les administrations, les animaux pourront être placés sur des chaises à contention ce qui a pour conséquence de réduire leurs mouvements. Les pesées (12 fois) ainsi que les mesures de température rectale (7 fois) peuvent également engendrer un stress léger chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet dans le but de récolter les organes et de mesurer la transduction des transgènes dans différents organes
Remplacement
Les études de biodistribution chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles thérapies. En effet, celles-ci permettent de déterminer la localisation des AAV dans les tissus après administration et ainsi déterminer le lieu de distribution d'un futur transgène thérapeutique ainsi que le taux de transduction. Cette étude aura lieu chez le primate car cette espèce apporte les meilleures données transposables à l’homme notamment concernant la transduction avec les vecteurs AAV et l’évitement de la réponse immunitaire. Ceci ne pourrait être obtenu in vitro et justifie le recours à des animaux.
Réduction
Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini à 4 primates répartis en 2 lots (1 lot séronégatif et un lot légèrement séropositif). Il a été réduit au minimum afin de tout de même obtenir des résultats fiables interprétables. Le choix d’inclure deux animaux par groupe nous permettra d’apprécier la variabilité interindividuelle tout en gardant le statut préliminaire de l’étude. L’utilisation de deux animaux par groupe permet également de distinguer un effet lié au traitement d’un événement isolé ou accidentel, limitant ainsi le risque de devoir refaire l’étude et, in fine, à l’utilisation d’un plus grand nombre d’animaux.
Raffinement
Un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie comprenant: - Des enrichissements structuraux permettant aux PNH d'évoluer dans un environnement tridimensionnel ; - De la litière pour leur permettre de fourrager ; - Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent ; - Des friandises et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; - De la musique d'ambiance est diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Une période d'acclimatation specifique au projet d’environ 40 jours sera mise en place avant le début de l’étude incluant un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (prise de température rectale, chaise à contention si besoin). Durant les administrations, les animaux pourront être assis sur des chaises à contention. Pour limiter leur stress et l’ennui, un personnel formé veillera à interagir avec les animaux, leur distribuer des friandises ou encore leur projeter un documentaire/dessin animé sur une tablette électronique par exemple. Des points limites seront mis en place afin de detecter précocément tout signe de stress ou de douleur.
Choix des espèces
Les singes cynomolgus constituent un modèle animal privilégié pour l'optimisation des protocoles d'administration de gènes par les vecteurs viraux avant les essais cliniques chez l’homme. En effet, la proximité anatomique, physiologique et immunologique des primates avec l’être humain signifie que les profils de biodistribution, de tropisme des tissus, de réponse immunologique aux capsides AAV et d’efficacité de transduction sont plus prédictifs de ce qui pourrait être observé chez l’humain, comparés aux modèles rongeurs. Des animaux juvéniles seront utilisés dans ce projet (jeunes adultes). Dans la littérature, certaines études montrent que les animaux matures (>4ans) sont statistiquement plus sujet aux anomalies liées au vieillissement pouvant affecter la qualité des échantillons prélevés et notamment les analyses post mortem. Sachant que des prélèvements d’organes seront réalisés post-mortem dans ce projet, il est préférable d’écarter au maximum ce biais lié à l’âge des animaux. Aussi l’utilisation d’animaux jeunes est justifiée par une probabilité plus élevée de séronégativité ou faible séropositivité vis-à-vis des virus adéno-associés (AAV). En effet, l’exposition naturelle aux AAV et le développement d’anticorps neutralisants augmentent avec l’âge, ce qui rend les animaux plus âgés plus susceptibles d’être séropositifs.
Criblage de candidats médicaments en termes d’efficacité antitumorale sur modèles de souris immunodéficientes porteuses de xénogreffes de type cancers du sang d’origine humaine.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Ce projet vise à déterminer les données d’efficacité antitumorale lors d’administration par voie intraveineuse de candidats médicaments de thérapie ciblée à visée thérapeutique humaine de type conjugué-drogue-anticorps (ADC), dans des souris immunodéficientes porteuses de xénogreffes de lignées cellulaires leucémiques humaines. Ces composés étant majoritairement cross-réactifs humains/souris avec le même profil d’expression dans les deux espèces), les résultats chez la souris permettront de modéliser l’efficacité chez l’humain. Ces données d’efficacité en escalade de dose permettront d’effectuer une étude de criblage de candidats médicaments en fonction de leur cible, de leur niveau d’expression et des indications thérapeutiques pertinentes. Ces données permettront de sélectionner un candidat principal à mener en développement réglementaire et de contribuer à l’évaluation les doses minimales efficaces antitumorales (MED) pour la première injection chez l’homme. Ce projet est divisé en 2 procédures consécutives et interdépendantes pour chaque cible (répétables jusqu’à 3 cibles) : # Procédure-1 : Consiste en une Tumorogénèse sur différents modèles de xénogreffe tumorale issue de lignée cellulaire cancéreuse humaine (CDX – jusqu’à 10 modèles). Différents protocoles de la littérature seront testés en termes d’expression de la cible, de dispersion des courbes de croissance et d’homogénéité de croissance tumorale. # Procédure-2 : A l’issue des procédures de mise au point et de sélection des modèles CDX en termes de croissance tumorale, cette deuxième procédure (cœur du projet), consiste à cribler différents candidats médicaments (jusqu’à 12 par cible), en face de contrôles positifs et négatifs, à différentes doses et fréquences, sur 1 à 5 modèles CDX validés et sélectionnés précédemment.
Bénéfices attendus
Ce projet dans son ensemble vise à développer de nouvelle thérapie ciblée à visée thérapeutique humaine de type conjugué-drogue-anticorps (ADC). Ces thérapies de rupture permettent de cibler spécifiquement les cancers habituellement de très mauvais pronostiques (poumon, tète et cou, colorectal, utérus, ovaire, pancréas, leucémies…), tout en minimisant les effets secondaires et représente l’un des meilleurs espoirs depuis l’avènement des immunothérapies anticancéreuses. Cette étude permettra ainsi d’évaluer la dose minimale efficace antitumorale (MED), qui, en comparaison avec la dose maximum tolérée (MTD - étude séparée), définiront les bornes de la fenêtre thérapeutique. Ces études permettront ainsi de cribler les molécules sur leur fenêtre thérapeutique la plus grande et de modéliser au mieux les doses et les fréquences à utiliser dans les modèles pré-cliniques et cliniques. La première procédure permettra de sélectionner et caractériser le/les meilleurs modèles tumoraux. La deuxième procédure permettra de déterminer quels sont les meilleurs candidats médicaments, ainsi que leur dose et fréquences d’injections optimales (en vue d’une phase clinique chez l’Homme), en utilisant le/les modèles sélectionnés dans la procédure précédente.
Procédures
# Après une semaine d'adaptation à l'environnement, les souris seront identifiées : - Soit par poinçonnage auriculaire sur souris vigiles (2-3 minutes si moins de 100 souris). - Soit par puçage électronique (injection sous-cutanée sous capsulaire du transpondeur), sous anesthésie gazeuse (4-6 minutes). # Traitement des animaux par les différents médicaments par voie intraveineuse sur souris vigiles (2-3 minutes). # Des échantillons de sang périphérique seront prélevés 1 ou 2 fois par semaine. Chaque prélèvement de sang cumulé ou non retirera en fonction du poids de la souris un volume qui n’excédera pas la limite de 7.5% du volume sanguin total par semaine glissante (2-3 minutes). Ces échantillons de sang pourront être analysés NFS et/ou en cytométrie de flux pour évaluer l’évolution de l’infiltration blastique. De manière plus précise, prélèvements sanguins, de préférence par micro-échantillonnage ou par échantillonnage classique (veine caudale, sinus submandibulaire ou SRO). Des prélèvements de moelle osseuse en intra-fémoral seront également réalisés, sous anesthésie générale gazeuse en alternant les sites de prélèvements entre patte arrière gauche et droite, à un intervalle de deux semaines et à une fréquence d’un prélèvement par patte (J Vis Exp. 2014 Jul 5;(89):51660. doi: 10.3791/51660). Une dose préventive de buprénorphine avant la procédure, à raison de 0,05–0,1 mg/kg par voie sous‑cutanée toutes les 6 à 12 heures, peut être utilisée pour prévenir la douleur associée à la procédure, en complément du carprofène à 5 mg/kg par voie sous‑cutanée pourra être utilisé. Les souris prélevées en intra fémoral sont ensuite anesthésiées (induction de l’anesthésie dans la boîte à 3% d’isoflurane et 3% d’oxygène puis entretien de l’anesthésie au masque à 2-2,5% d’isoflurane et 2% d’oxygène) (6-8 minutes). # Les animaux atteignant les points limites ou en fin d’expérience seront mis à mort. Une nécropsie ainsi qu’un prélèvement d’organes / tumeur pourront être réalisés post-mortem sur les animaux ayant atteint les critères éthiques ainsi que sur les animaux arrivant en fin d’expérience. En cumule toutes ces manipulations ne dureront pas plus de 20 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress durant plusieurs minutes (pendant et suivant l’acte) lors de la manipulation : (1) changes, (2) pesées, (3) contentions et (4) anesthésie (s'il y a lieu - puçage électronique). Les animaux subiront une douleur de légère à modérée durant plusieurs secondes pendant l’acte lors : (1) de la numérotation sur animal vigile par poinçonnement auriculaire, (2) de la greffe tumorale sur animal vigile par injection intraveineuse dans la veine caudale ainsi que lors (3) de l’injection par intraveineuse dans la veine caudale sur souris vigiles des candidats médicaments et (4) lors du prélèvement sanguin sur animal vigile et de moelle osseuse sous anesthésie. De façon plus particulière à cette étude (basée sur des modèles de souris dépourvues de système immunitaire et greffées en injection intraveineuse avec des cellules tumorales humaines - CDX), ces animaux seront suivis pour la croissance tumorale 1 à 2 fois par semaine par prélèvement sanguin et 2 fois par mois par prélèvement de la moelle osseuse, pour mesurer et analyser la tumeur et l'état général des animaux. Cette surveillance sera renforcée à l'approche des points limites. Les souris ayant un % de hCD45 de plus de 80% seront mises à mort par dislocation cervicale ou par augmentation progressive de la concentration en gaz carbonique (CO2).
Devenir
Pour chacune des deux procédures: - Tous les animaux ayant atteint les points limites ou en fin d’étude seront euthanasiés.
Remplacement
Les preuves de concept in-vitro et ex-vivo de ces candidats médicaments anticancéreux (efficacité, stabilité dans les sérums, internalisation/vectorisation dans cellules tumorales), ont déjà été effectuées avec succès. A présent, un modèle préclinique physiologique complexe est nécessaire pour permettre de poser les bases d’une étude clinique « first in human » dans les conditions d'injection par voie intraveineuse afin d’appréhender la dose minimale efficace anticancéreuse (MED) normalisées sur les données d’exposition pharmacocinétiques (PK). S’agissant d’analyses d’efficacité in-vivo par voie intraveineuse, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs. De plus, les candidats médicaments étudiés dans ce projet étant majoritairement cross-réactif entre la souris et l’humain (cible exprimée de la même façon et sans mutation entre les deux espèces), aucune alternative ne peut se substituer à un modèle murin. Également, l’implantation des cellules tumorales par voie intraveineuse est primordiale à évaluer. En effet, ces cellules sont nichées dans une matrice extracellulaire riche en molécules allant de différents métabolites et d’espèces réactives d’oxygène jusqu’à plusieurs facteurs inflammatoires, comme c’est notamment le cas de la niche ostéo-médullaire chez les patients atteints de leucémie. L’ensemble de ces acteurs cellulaires et moléculaires sont soumis à des contraintes mécaniques et à des niveaux d’oxygénation différents d’une localisation à une autre au sein de la même niche. Ainsi, l’étude d’efficacité de médicaments ciblant des cellules notamment leucémiques exige le maintien des interactions qu’il peut y avoir entre ces cellules et leur environnement, et ceci ne peut être assuré in vitro.
Réduction
La procédure-1 permettra de mettre au point les modèles et de les caractériser au mieux grâce à une tumorogénèse couplée à une étude d'efficacité, toutes deux effectuées sur un nombre limité d’animaux (sans toutefois mettre en péril l’interprétation des résultats). Seul(s) le(s) modèle(s) ayant donné satisfaction lors de ces procédures de mise au point (tumorogénèse et étude pilote) seront utilisés par la suite. La procédure-2 s’effectue également sur un nombre limité d’animaux (qui sera adapté à la baisse en concertation avec notre structure bienêtre animal, en fonction des résultats obtenus lors de la procédure 1).Egalement, le fait de tester une dose en injection unique ou répétée une à deux fois en fonction des résultats obtenus au fil de l’eau (Q7D x1, x2 ou x3), permet de diminuer drastiquement le nombre de groupes utilisés en testant jusqu’à deux doses pour la même molécule, au plus près des résultats biologiques. L'analyse statistique des résultats obtenus par les différentes expériences se fera au moyen de tests de Student et de Mann-Whitney (comparaison de deux groupes) ou d'analyses des variances (comparaison de plusieurs groupes), et de Kaplan-Meier (analyse de survie). L'analyse du nombre minimum d'animaux à utiliser pour répondre à chaque objectif avec une puissance statistique suffisante a été implémentée grâce au logiciel G*Power (critères de calcul : effectifs d'animaux équivalents entre chaque groupe, two-tailed, alpha = 0.05). Ce nombre sera de 10 souris par groupe, et a été estimé afin de générer des résultats significatifs en restant en accord avec la règle des 3R.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe sociaux de 4/5 dans des cages transparentes, aux dimensions adaptées, avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum et un enrichissement de l’environnement (coton pour nidification, tunnels…). Les conditions sanitaires permettent que leur phénotype ne soit pas dommageable (SPF). Une période de stabulation d’au moins 7 jours avant le début du protocole permettra leur acclimatation afin de réduire le stress des animaux. L’identification des souris sera effectuée sous anesthésie gazeuse si besoin pour le puçage électronique ou par poinçonnage auriculaire. Une surveillance comportementale/physiologique poussée des animaux et la définition d’une grille de score adaptée suffisamment prédictive, permettront de prévenir toute souffrance animale. Concernant les souris ayant reçu les cellules tumorales via injection intraveineuse, l’utilisation d’une technique d'imagerie non invasive ou des prélèvements de sang 1 à 2 fois par semaine sans anesthésie sera effectué pour suivre la croissance tumorale. Les prélèvements resteront dans la limite de 7,5% du volume sanguin total par semaine glissante. Aussi, 2 fois par mois, un prélèvement de moelle osseuse sous anesthésie sera effectué pour suivre le développement leucémique et la charge tumorale. Les animaux auront reçu une dose préventive de buprénorphine avant la procédure (à raison de 0,05–0,1 mg/kg par voie sous‑cutanée pouvant être répétées toutes les 6 à 12 heures). En plus, pour prévenir la douleur associée à la procédure e plus du carprofène à 5 mg/kg par voie sous‑cutanée, pourra être utilisé. Cela permet de déterminer le plus précocement possible le début du traitement et de la réponse. Le pourcentage limite de 80% de détection de hCD45 dans le sang et perte de poids de 20% constitueront des points limites. Un système de surveillance 7/7 est mis en place au sein de l'EU pour le suivi des animaux. Les animaux inclus dans la grille de score n’atteignant pas les critères éthiques de mise à mort recevront des soins conservateurs adaptés dès que nécessaire (alimentation et abreuvement facilités, réchauffement...). Les animaux atteignant les points limites ou en fin d’expérience sont mis à mort par dislocation cervicale si besoin sous anesthésie gazeuse ou par augmentation progressive de la concentration en gaz carbonique. Afin de s’assurer de la mort effective des animaux, une vérification de la mort (prise de pouls …) sera effectuée.
Choix des espèces
S’agissant d’analyses d’efficacité in-vivo par voie intraveineuse, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs. Afin d’étudier les effets de candidats médicaments sur des xénogreffes de tumeurs humaines (CDX), dans un contexte physiologique, des animaux immunodéprimés sont nécessaires afin d’éviter tout rejet des cellules humaines par le système immunitaire. La souris est une espèce animale à la fois petite et parfaitement caractérisée pour ces études (avec des données allométriques permettant de transposer ces données chez l’Homme). Enfin, les candidats médicaments étudiés dans ce projet pouvant être cross-réactif entre la souris et l’humain, aucune alternative ne peux se substituer à un modèle murin. Les animaux immunodéprimés (portant la mutation Nude ou SCID et de fond génétique choisi en cohérence avec le modèle tumorale décrit dans la littérature), seront livrés à partir de 7 semaines de développement et inclus en expérience après 7 jours d’acclimatation dans l’EU. A cet âge-là, les animaux sont adultes avec des organes matures permettant une allométrie pertinente par rapport aux thérapies médiées par des anticorps. Il est à noter que le phénotype « immunodéprimé » ne sera pas un phénotype dommageable dans nos conditions d’hébergement et d’expérimentation (animalerie SPF et expérimentation sous PSM).
Plasticité des cellules souches hématopoïétiques au sein du microenvironnement de la moelle osseuse
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Le projet concerne la validation de démarches thérapeutiques pour des molécules en repositionnement c'est à dire qui sont déjà utilisées chez l'homme mais pour d'autres applications. Après avoir valider ces approches et les molécules impliquées in vitro, ex vivo et dans des modélisations tissulaires, nous sommes arrivés au niveau préclinique ou nous devons valider chez la souris (modèles in vivo utilisés en hématologie) les molécules en repositionement.
Bénéfices attendus
Les résultats in vitro et in vivo du précédent projet ont montré que certaines cibles étaient importantes pour prévenir les rechutes. Par exmple, l'utilisation in vivo d'une molécule possédant une autre indication thérapeutique a permis de guérir pour la première fois des souris leucémiques auxquelles on avait greffé des cellules de leucémie aiguë myéloblastique. Le traitement combiné a conduit à une surivie de 11 mois sans rechute après traitement (mise à mort au bout d'un an) alors que les souris contrôles (non traitées) ont toutes atteint des points limites en 3 semaines et ont été mises à mort.
Procédures
Les animaux vont être manipulés, injectés pour la greffe, prélevés pour des confirmations sanguines et médulaires à deux reprises, recevoir des traitements puis injectés et anesthésiés pour l’imagerie . Ces prélèvements intrafémoraux sont réalisés sur animal anesthésiés. Ces inconvénients bien que réduits au minimum existent. La greffe par injection est rapide pour chaque animal et ne nécessite que 2 min en boite de contention. Les prélèvements mandibulaires demandent une préhension adéquate et ne demande que 2 min par animal. Le traitement est réalisé après une contention adéquate et ne prend que 30 sec. Il est réalisé 5 jrs par semaine (2 jrs de repos). L’imagerie demande l’injection en moins de 1 min puis l’anesthésie en 5 min, le rasage en 1 min et l’imagerie en 10min. Aucune imagerie n'est réalisée plus d'une fois par semaine. Chaque étape a été raccourcie à son minimum.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans le projet sont greffées par injection intraveineuse, développent une leucémie aiguë (fatigue et aplasie) qui est prise en charge précocément pour amener l'animal en rémission. Les animaux recoivent alors la molécule d'intérêt aux doses décrites dans la littérature. Les animaux vont être manipulés fréquemment, recevoir des injections, être prélevés en intrafémorale, présenter des symptomes (amaigrissement) et devoir être anesthésiés hebdomadairement pour suivre la leucémogenèse, la rémission et la rechute ou non par imagerie bioluminescente. Les traitements administrés le sont 5 jours par semaine.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure ou avant d'atteindre les points limites car les animaux développent une leucémie réfractaire ou en rechute.
Remplacement
Pour répondre à nos objectifs tout en diminuant au maximum le recours à des animaux, nous utilisons la modélisation in vitro et ex vivo de la moelle osseuse qui nous permet de valider in vitro et ex vivo les résultats dans les conditions spécifiques de la moelle osseuse. De plus, au fil du temps le suivi bibliographique nous permet d'avoir des updates important et réguliers pour savoir si nous devons poursuivre la validation d'une molécule ou en changer.
Réduction
Combinaison des lots témoins lorsque l'on teste deux molécules sur la même cible. Utilisation d’un test de puissance pour définir le nombre d’animaux/groupe. Tests statistiques utilisés pour l’analyse des résultats. De plus, l’expérimentation ne comportera plus que 20 animaux greffés par lot au lieu de 25 car l’analyse statistique a montré à postériori que 25 animaux (10 contrôles et 15 traités) n’augmentent pas la significativité comme cela était supposé par un calcul de puissance.
Raffinement
Le bien-être de nos animaux sera pris en compte de leur naissance à leur mort, les animaux seront hébergés en groupe (5 souris/cage) et l’enrichissement de leur milieu de vie sera systématique (5 par cage et bénéficie de cabane et de tuyaux). Les différentes procédures sont réalisées de manières à prévenir tout phénotype dommageable. Les animaux recevront des analgésiques et des anesthésiques en pré et/ou postopératoire. Des soins adaptés (mesure hebdomadaire du poids des souris, définition de points limites suffisamment précoces et mise en place de critères d’arrêt). Lors d’une greffe et les 21 jours qui suivent, la nourriture donnée est enrichie. Les manipulations prévues dans le précédent projet notamment en termes de prélèvements ont été revus et corrigés. Par exemple, les prélèvements intra-fémorales sont planifiés à deux temps seulement. En effet, un suivi en imagerie, même ne permettant pas une quantification comme avec les lignées cellulaires, autorise une détection des cellules leucémiques dans la moelle. Cette approche mise au point, nous avons un système de correction qui permet d’évaluer la quantité de cellules leucémiques et ainsi permet de prévoir un prélèvement intrafémorale au meilleur temps.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour ce projet d'hématopoîèse leucémique car la reconstitution de l’hématopoïèse humaine est possible chez cet animal et elle est bien documentée, en particulier dans les souches immunodéficientes qui permettent la xénogreffe de cellules humaines. 1. La souche immunodéficiente est utilisée en raison de sa capacité à développer le processus étudié (leucémie aiguë myéloblastique) de par sa forte immunodépression. 2. La capacité d´extrapoler les résultats. 3. L´expérience d´utilisation des chercheurs. 4. Existence de l'équipement nécessaire. 5. Pertinence des installations. Les souris seront âgées de 8 à 12 semaines. Ceci est l’âge optimal pour une bonne prise de greffe médullaire.
étude de l’activité électrique de l’hippocampe chez le rat dans des environnements complexes
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’objectif principal de ces expériences est de comprendre comment les neurones de l’hippocampe du rat s'activent lorsque le sujet s'oriente dans un espace complexe, constitué de plusieurs compartiments connectés par des portes. L’hippocampe est une structure cérébrale fortement impliquée dans l’orientation spatiale et la mémoire. De plus, la dégénérescence de cette structure a lieu dans les phases précoces de la maladie d’Alzheimer, caractérisée dans ses premiers stades par des déficits d’orientation spatiale et de mémoire. L’hippocampe possède des neurones appelés cellules de lieu, qui s’activent spécifiquement lorsque le rat se trouve à un endroit précis de l’espace. L’ensemble de ces neurones fournit une représentation de l’espace, dite aussi carte cognitive, qui permet à l’animal de s’orienter et de mémoriser des lieux. Ces cellules de lieu, initialement découvertes chez le rongeur, existent aussi chez d’autres espèces de mammifères, comme la chauve-souris et l’humain, ce qui suggère que les mécanismes cérébraux à la base de l’orientation et de la mémoire spatiale sont très conservés au cours de l’évolution. Toutefois, la grande majorité des travaux déjà effectués ont étudié les propriétés de ces neurones dans des espaces très simples et uniformes, tels que des pièces uniques et vides. Or, la plupart des espaces dans lesquels les animaux (mais aussi les humains) se déplacent sont généralement plus complexes, puisqu’ils sont constitués de plusieurs lieux connectés entre eux. Comprendre comment l’hippocampe représente ce type d’espace est essentiel pour identifier la véritable nature de cette représentation neuronale. Cela pourrait également contribuer à mieux caractériser les déficits des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer dans ses phases précoces, et fournir ainsi des pistes pour un diagnostic plus précoce de la pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la nature de la représentation spatiale des cellules de lieu hippocampiques, grâce à l’utilisation d’environnements complexes et connectés, plus proches des espaces naturels. La compréhension fine des mécanismes neuronaux sous-tendant cette représentation est essentielle pour appréhender non seulement son fonctionnement, mais aussi son dysfonctionnement dans le cadre de pathologies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer.
Procédures
Un total de 60 rats est utilisé dans cette étude. 10 rats réalisent une procédure comportementale seule (Procédure 1). Ils sont d'abord habitués à l'expérimentateur par une manipulation quotidienne pendant 10 jours, afin de diminuer leur stress. Après cette période, ils sont testés dans une tâche comportementale dans une arène. Chaque session a une durée de 20 minutes et est effectuée 1-2 fois par jour, à raison de 5 jours par semaine. Afin de motiver les animaux à effectuer cette tâche, ils sont soumis à un contrôle alimentaire durant toute la procédure. Le but de ce contrôle alimentaire est que l’animal puisse consommer une ration alimentaire journalière qui couvre l’ensemble de ses besoins (donc sans déprivation alimentaire), mais que cette ration se répartisse entre des croquettes standard (celles-ci sont fournies en quantité limitée dans la cage de vie) et des récompenses alimentaires (granulés sucrés) obtenues lors des tâches comportementales. Le poids corporel des animaux est mesuré régulièrement (1 à 3 pesées hebdomadaires) pour s’assurer que les animaux consomment assez de nourriture pour couvrir leurs besoins. Une consommation insuffisante se traduit par un poids inférieur à celui attendu pour l’animal compte tenu de son âge, son sexe et de sa souche. Si nécessaire, un supplément de croquettes et/ou granulés sucrés est fourni à l’animal. Les 50 animaux restants sont soumis à deux interventions (Procédure 2) : une procédure chirurgicale et la même procédure comportementale que pour la procédure 1, couplée cette fois-ci à l'enregistrement de cellules nerveuses. La procédure chirurgicale, d’une durée comprise entre 1h30 et 3h environ, permet l'implantation du plot d'enregistrement. Pour la procédure comportementale couplée à l'enregistrement des cellules nerveuses, les animaux sont également soumis à un contrôle alimentaire durant toute la période. Lors des enregistrements des cellules nerveuses, les animaux sont d'abord maintenus doucement par l’expérimentateur pour permettre le branchement du câble d'enregistrement sur le plot. Cette étape a une durée de 30-60 secondes. Afin de minimiser le stress des animaux, ils sont habitués à cette légère contention avant et après la chirurgie, au cours de séances quotidiennes de manipulation. Puis ils sont introduits dans le dispositif comportemental. La durée totale de l'étude est de 6 mois au maximum.
Impact sur les animaux
- Chirurgie : réalisée sous anesthésie générale profonde, d’une durée comprise entre 1h30 et 3h, elle entraîne une lésion au niveau du crâne, ainsi qu’un certain stress. Cette intervention comporte des risques de détresse respiratoire, d’infection et de douleur post-opératoire. Elle permet l’implantation d’électrodes dans l’hippocampe du rat. - Enregistrements neuronaux et tests comportementaux : - Le plot d’enregistrement auquel sont connectées les électrodes intracérébrales est implanté de manière chronique et entraîne une gêne modérée, liée à son encombrement et à son poids (10-25 g). Il nécessite un hébergement individuel afin d’éviter toute détérioration du matériel d’enregistrement par un congénère. Cet hébergement isolé entraîne une restriction des interactions sociales pendant toute la durée de l’étude. - Manipulations expérimentales : le branchement du câble d’enregistrement requiert une légère contention de l’animal afin d’assurer la stabilité du dispositif et la sécurité de la manipulation. Afin de motiver les animaux à l'apprentissage des tâches comportementales, un contrôle alimentaire est imposé en continu à l'animal et des récompenses alimentaires sont délivrées durant les tâches comportementales. Les animaux subissent donc un stress et un inconfort causé par ce contrôle alimentaire tout au long de l’étude. Les tests comportementaux utilisés sont : le test d’exploration libre dans une arène circulaire, effectué 2 à 3 fois par semaine (durée : 10 à 15 minutes) ; le test d’exploration libre dans une arène à quatre compartiments, effectué 1 à 2 fois par jour (durée : 20-30 minutes) à raison de 5 fois par semaine ; le test d’appariement différé, effectué 1 à 2 fois par jour (durée : environ 20 minutes), 5 jours par semaine. Les animaux subissent également une douleur liée à l’injection d’anesthésique lors de la mise à mort.
Devenir
A la fin des expériences les 50 animaux ayant subi une chirurgie seront mis à mort. Cette décision découle des objectifs de l'expérimentation, à savoir la vérification du bon placement des électrodes d’enregistrement intracérébral, qui requiert une analyse du tissu cérébral. Les 10 animaux restants n’ayant subi que des tests comportementaux (procédure de degré de sévérité légère), il n’est pas nécessaire de les mettre à mort en fin de procédure. Après avis du vétérinaire désigné, ces animaux peuvent éventuellement être affectés à d’autres projets, ou bien mis à l’adoption.
Remplacement
La nature même des expériences ne permet pas d'envisager de remplacement. En effet, les méthodes alternatives existantes, comme les études sur des réseaux de neurones artificiels, ne permettent pas de répondre à l'ensemble de questions posées puisque ces dernières nécessitent l'analyse de la relation entre les activités neuronales et le comportement.
Réduction
Le calcul du nombre d’animaux utilisés reflète la recherche d’un juste équilibre entre la nécessité de répliquer les observations afin d’obtenir des résultats statistiquement valables, et celle de réduire au minimum la taille des effectifs. Le nombre d’animaux ici présenté a été estimé sur la base de nos expériences antérieures à la fois sur le comportement et l'enregistrement de l'activité neuronale, et sur un test de puissance statistique permettant de réduire au maximum le nombre d'animaux tout en ayant suffisamment de données pour une inférence statistique valide. Nous mettrons en place deux stratégies pour réduire le plus possible le nombre d'animaux utilisés. D'une part, nous allons tout d’abord caractériser l’activité neuronale des rats dans une tâche d’exploration libre dans une arène simple, ce qui nous permet de mieux idéntifier les cellules d'intêret selon des critères standard. Puis, nous commencerons à utiliser des systèmes d’enregistrement à haute densité (probes en silicone), qui permettent d’augmenter le nombre de contacts d’enregistrement et, par conséquent, le nombre de neurones enregistrés. Cette approche contribue ainsi à réduire le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont habitués à la manipulation et à la salle d’expérimentation pendant 10 jours avant le début du protocole afin de diminuer leur stress. La souffrance est modérée car la chirurgie est réalisée sous anesthésie profonde. Les principaux paramètres vitaux (température, fréquence respiratoire) sont contrôlés tout au long de la chirurgie. Afin de diminuer la douleur, un analgésique puissant à action prolongée est administré en préopératoire, permettant ainsi de couvrir la phase postopératoire. En complément, un analgésique anti-inflammatoire et de la solution physiologique sont administrés en début d'opération pour anticiper l’apparition d’éventuelles douleurs et hydrater l’animal. Des points limites spécifiques ont été définis et seront appliqués tout le long de l'expérience. Leurs conditions de stabulation sont conçues pour attenuer le stress du aux procédures. Ils ont à leur disposition de la litière foisonnante (diminuant le stress de l’animal et facilitant sa thermorégulation) ainsi que des bûchettes en peuplier. Ils sont hébergés dans des cages rehausées afin de permettre aux animaux de bouger aisément dans leur cage et de se rehausser sur les pattes arrières sans qu'ils soient gênés par le plot d'enregistrement.
Choix des espèces
Il s’agit d’une étude qui se situe dans le prolongement des travaux effectués précédemment dans l’équipe. Il est donc impératif de maintenir les mêmes conditions expérimentales, ce qui inclus l’utilisation de la même espèce. De plus, la majorité des études portant sur la caractérisation des cellules de lieux ont été réalisés chez le rat. On pourra se baser des connaissances bien établies pour poursuivre ce projet et ainsi éviter de multiplier les expériences et l'utilisation d'un grand nombre d'animaux. Les animaux seront testés à l'âge adulte. Ce temps est nécessaire pour que le système nerveux soit mature et est classiquement utilisé pour caractériser l'activité de l'hippocampe chez des animaux en comportement. Ceci nous permet de comparer les résultats obtenus avec nos données antérieures et celle de la littérature.
Rôle du microenvironnement dans le cancer et thérapies antitumorales
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Ce projet a pour objectif de caractériser les mécanismes cellulaires impliqués dans les pathologies tumorales. Malgré le succès de certains traitements, les tumeurs solides restent encore aujourd’hui très fréquentes et peu soignables, par exemple le cancer du pancréas. Ces pathologies ont donc un impact majeur sur la qualité de vie des patients. Ce projet a pour but de répondre à un sujet de santé publique et de besoins scientifiques et cliniques afin d’améliorer la compréhension de certaines pathologies et le traitement des patients.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes biologiques du développement tumoral et plus particulièrement des mécanismes de résistance aux thérapies anti-tumorales (chimiothérapies, thérapies ciblées ou immunothérapies). Notre étude permettra de mieux comprendre les processus impliqués, dans le but de proposer des nouvelles cibles thérapeutiques visant à améliorer les traitements actuels des cancers à mauvais pronostics, comme le cancer du pancréas ou le cancer du sein agressif.
Procédures
Prélèvements sanguins : quelques secondes avec une semaine d’intervalles entre les prélèvements Injections de cellules tumorales: quelques secondes sur souris anesthésiée, 1x par souris, et 2-7x par semaine pendant la période analysée (max 14 jours) et 1x avant mise à mort sur souris anesthésiée. Biopsies de queue (
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu de nuisances ou effets indésirables des libertés individuelles de l’animal concernant la faim/soif, peur/détresse, stress physique/thermique, douleur/lésion/maladie, environnement (stabulation). Les actes et nuisances qui peuvent générer un inconfort léger et de courte durée sont les chirurgie (durée
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils ont une pathologie chronique qui peut avoir des répercussions sur leur bien-être si pas de mise à mort.
Remplacement
Notre projet s’intéresse à l’interaction de certaines cellules avec leur microenvironnement qui infiltrent la tumeur. Comme l’étude de ces interactions cellulaires est multicellulaire et multi-organes (réponse immunitaire), elle ne peut pas être effectuée sur des cellules isolées in vitro et nécessite un modèle murin in vivo, qui ont un système immunitaire similaire à l’homme.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé après avis d’un biostatisticien avec l’objectif de réduire le nombre d’animaux autant que possible tout en assurant des résultats significatifs, qui seront confirmés par des analyses statistiques appropriées, ou un modèle hiérarchique en fonction des questions posées. Ce nombre tient compte d’un minimum de cellules à collecter pour l’analyse et inclut pour chaque série d’expérience le nombre nécessaire de contrôles. Il tient également compte de la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure des artéfacts expérimentaux et ainsi des erreurs d’interprétation.
Raffinement
Afin de limiter l’inconfort, nous pratiquerons des méthodes de raffinement en mettant en place des points limites spécifiques et précoces selon la procédure, chauffer les cages si besoin lors d’analgésie, renforcer l’enrichissement des cages, et assurer un traitement adéquat d’analgésie selon les procédures appliquées et points limites établis.
Choix des espèces
La souris est un bon modèle pour étudier les pathologies tumorales car des modèles sont bien établis et récapitulent la pathologie chez l’homme. De plus, la souris comporte tous les composants du système immunitaire inné et acquis, qui jouent un rôle essentiel dans les processus de cancérisation et sont semblables dans les pathologies humaines, de ce fait ce sont des bons modèles pour notre étude. Les conditions d’expérimentation proposées sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants en soumettant les animaux au moins de souffrance possible. Les souris seront âgées de 6 à 40 semaines car nous étudierons ces pathologies chez le jeune adulte (après sevrage) et l’adulte
Adaptation aux variations environnementales et effets des polluants à différents niveaux biologiques (physiologie, comportement, démographie) sur une population naturelle de cincles plongeurs
- Conservation des espèces
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
En populations naturelles, les individus sont soumis à des variations des conditions environnementales qui peuvent être d'origine naturelle ou anthropique. Parmi ces dernières, la présence de polluants de natures diverses, liée aux activités industrielles, agricoles et/ou à l'urbanisation, peut fortement impacter le fonctionnement des organismes et des populations. Les actions de restauration des milieux au travers de mesures de dépollution restent pourtant souvent d'une efficacité limitée en raison du manque d'informations sur les concentrations de multiples polluants à une échelle spatiale fine ainsi que de leur impact biologique réel sur l'écosystème concerné. Le projet a pour objectif de fournir une cartographie détaillée des concentrations de différents types de polluants (métaux lourds, polluants organiques persistants, microplastiques) et de caractériser leur impact de façon conjointe (« effets cocktail » potentiels) sur une population d'un petit passereau considéré comme un bioindicateur du milieu des rivières courantes de basse et moyenne montagne, le cincle plongeur. Les rivières sont des milieux particulièrement sensibles à la pollution du fait de la concentration des polluants dans l'environnement alentour via le ruissellement. Sur la zone d'étude, des échantillons biologiques (plumes, sang, sécrétions) sont prélevés sur les oiseaux de façon faiblement invasive et compatible avec le suivi à long terme de la population. Ils permettent de mesurer (1) d'une part les concentrations de différents types de polluants très présents dans cette zone fortement exploitée par l'homme et anthropisée depuis des siècles, et (2) d'autre part des paramètres physiologiques, mais aussi comportementaux et d'histoire de vie (reproduction, survie) des individus. L'étude des liens entre ces concentrations mesurées de polluants auxquels les individus sont effectivement exposés (et donc présents dans leur organisme) et du fonctionnement physiologique (marqueurs des processus immunitaires, hormonaux, métaboliques...) permettra de mieux comprendre l'impact biologique réel des polluants au niveau individuel, et les implications au niveau de la population. Cette cartographie et ces résultats seront donc mis à disposition des acteurs locaux de la société civile, permettant de cibler les zones les plus impactées afin d’optimiser les actions de gestion et de restauration de la biodiversité des écosystèmes rivulaires dans la zone d'étude.
Bénéfices attendus
Nos analyses permettront de comprendre de façon fondamentale l'action des polluants sur les organismes en conditions naturelles et qui sont donc soumis à différentes sources de stress en même temps ; elles permettront également de façon plus appliquée. d’établir une cartographie détaillée à l'échelle locale des niveaux d'exposition aux polluants et de leurs effets sur le fonctionnement des organismes, qui sera mise à disposition des acteurs locaux associatifs et institutionnels comme outil de sensibilisation du public et pour cibler les zones les plus impactées afin d’optimiser les actions de gestion, restauration et préservation de la qualité de l'eau des rivières et de leur biodiversité sur ce territoire. Le manque d'informations sur les variations dans l’espace et le temps des concentrations de différents polluants à une échelle spatiale fine et surtout sur leurs effets biologiques conjoints sur les individus et les populations limite en effet souvent fortement la possibilité de mettre en oeuvre des actions efficaces de ce type face à diverses sources de pollution. Dans un contexte de "santé globale", l'enjeu est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d'étude (pêche, sports d'eau , baignade...). Pour atteindre ce but, le suivi exhaustif de la population étudiée permet d'accéder à l'ensemble des paramètres biologiques d'intérêt, chez une espèce qui intègre les mesures de polluants et de leurs effets le long de la chaîne trophique. Le transfert des résultats et connaissances concernant la pollution par différentes substances, sa dynamique au cours du temps et ses conséquences sur l'écosystème des rivières vers différents partenaires de la société civile est aussi un objectif du présent projet.
Procédures
Les oiseaux sont capturés grâce à des filets spéciaux et soumis à une série de manipulations, mesures et de prélèvements une fois par an (lors de leur première capture uniquement, dans le cas où ils seraient recapturés plus tard la même année). Une fois sortis du filet, ils sont placés en attente dans des pochons dédiés, au calme, le temps de la capture de l'ensemble des individus présents sur la zone (maximum 2h). Au moment des manipulations, réalisées sur site, ils sont d'abord identifiés individuellement par baguage, puis mesurés : masse, longueur du tarse, du crâne et du bec, de l'aile, de la queue. Une série de mesures comportementales et physiologiques est ensuite réalisée : mesure du rythme respiratoire et du rythme cardiaque, comportement de lutte. Différents prélèvements sont alors réalisés : (1) prise de sang ; (2) prélèvement de plumes (plumes de couverture du corps à différents endroits et une plume de la queue) ; (3) sécrétions de la glande uropygienne. Enfin, diverses informations sont notées : le sexe et l'âge des oiseaux, l'état des plumes et la présence de mue, la présence d'une plaque incubatrice (pour les femelles reproductrices), la présence de blessures éventuelles, liées à la capture ou antérieures. L'ensemble de ces opérations de mesures et prélèvements dure environ 20 à 30 minutes. Une fois l'ensemble des manipulations effectuées, l'oiseau est relâché directement sur le site de capture (entre 30 min et 2h30 après la capture selon le temps d'attente au départ).
Impact sur les animaux
Le coeur du projet est de pouvoir explorer les liens entre concentrations de différents polluants et leurs effets biologiques sur les individus à différents niveaux, y compris physiologique. Ceci implique de disposer des mesures des polluants et des mesures physiologiques simultanément, sur les mêmes individus, et donc de récolter l'ensemble des échantillons nécessaires sur chaque oiseau. Au cours d'une capture, chaque oiseau sera donc soumis à l'ensemble des gestes d'échantillonnages : (1) prise de sang, (2) prélèvement de plumes, (3) prélèvement de sécrétions de la glande uropygiale, en plus (4) des opérations d'identification (baguage) et des mesures morphologiques. Les effets individuels de chacun de ces prélèvements ou manipulations restent limités, mais le cumul de ces effets pourrait avoir une résultante impactant l'oiseau, parce qu'ils impliquent un temps de manipulation plus long, et/ou parce qu'ils occasionnent des stress et douleurs prolongés / multiples. Le principal effet indésirable attendu est donc un niveau de stress potentielement élevé de l'oiseau durant la capure et les manipulations. Par ailleurs, afin d'étudier la dynamique éventuelle des effets des polluants au cours de la vie des individus (et en particulier les processus de vieillissement), les oiseaux seront échantillonnés et mesurés chaque année. Ainsi un oiseau sera manipulé à chaque première capture de l'année au cours de sa vie, avec un effet potentiellement cumulatif du stress engendré sur l'ensemble de la vie. Une fraction importante des oiseaux subira donc les prélèvements et manipulations plusieurs fois (entre 2 et 8 fois jusqu'ici, la durée de vie moyenne de cette espèce étant d'environ 2 à 3 ans).
Devenir
L'objectif du projet étant de comprendre les effets à long terme des polluants sur des oiseaux en conditions naturelles, les mesures et échantillonnages réalisés visent à impacter le moins possible le devenir des oiseaux (survie, comportement, reproduction futurs) et donc à être compatibles avec le suivi à long terme de la population. Une fois les manipulations effectuées sur les oiseaux, ils sont donc tous relâchés dans leur milieu naturel, au site de capture.
Remplacement
L'objectif étant de comprendre les effets des polluants sur des animaux en conditions naturelles à long terme, l'utilisation d'expériences in vitro ou in silico n'est pas envisageable et seuls les prélèvements et mesures sur oiseaux vivants en population naturelle est possible.
Réduction
Le nombre d'oiseaux impliqués dans le projet correspond à la taille de la population reproductrice suivie (environ 460 adultes maximum par an), soit 2300 oiseaux adultes manipulés au maximum durant tout le projet) ; ceci permettra d'utiliser les modèles statistiques complexes appropriés pour quantifier l'effet des polluants sur les différents paramètres biologiques tout en tenant compte de nombreux facteurs individuels (sexe, âge, histoire des oiseaux) et environnementaux (date, rivière, altitude...) susceptibles d'affecter l'action des polluants. L'exhaustivité de l'échantillonnage de la population est nécessaire pour étudier les liens avec les différents paramètres et en particulier les paramètres démographiques tels que la survie et le succès reproducteur à l'échelle de la vie, qui ne peuvent être estimés fiablement qu'avec un effort de suivi suffisamment important, mais aussi pour estimer le déterminisme génétique des traits (héritabilité) au travers du pedigree établi via les captures et le suivi de la reproduction.
Raffinement
Le suivi de la population est réalisé depuis une dizaine d'années, et les procédures utilisées lors de la capture et manipulation des oiseaux ont été ajustées au cours de cette période afin de réduire au maximum leur impact sur le devenir des oiseaux et le fonctionnement de la population. L'expérience acquise par les manipulateurs leur permet de réduire au strict minimum le temps nécessaire au démaillage et à la manipulation des oiseaux. Afin de réduire le stress des oiseaux, ceux-ci sont placés dans des pochons spécialement conçus et opaques pendant les temps d'attente, et leur tête est gardée dans le pochon tant que les manipulations le permettent ; cette procédure est reconnue comme limitant le stress des oiseaux. Les manipulations se font en évitant les gestes et buits brusques ou mouvements non nécessaires, qui occasionnent du stress chez les oiseaux. Durant toute la manipulation de l'oiseau, le manipulateur reste vigilant et observe l'oiseau sans interruption afin de détecter les signes de stress intense et peut décider de relâcher l'oiseau immédiatement avant la fin des prélèvements ou mesures si ces signes deviennent trop forts. Ces précautions permettent de réduire quasiment à zéro le risque de mortalité pendant la capture. Les effets à plus long terme du stress de la capture, plus difficiles à évaluer directement, sont régulièrement estimés au travers des données de survie, mouvement et comportement des oiseaux collectées au cours du suivi général, et font l'objet d'une évaluation régulière. Jusqu'ici, aucun effet négatif majeur évident n'a pu être mis en évidence sur la base de ces données.
Choix des espèces
Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude en raison de : (1) sa situation élevée dans la chaîne trophique des rivières (c'est un prédateur d'invertébrés aquatiques), entraînant des niveaux de bioconcentration de polluants importants, et donc la possibilité de les quantifier et de détecter leurs effets biologiques mêmes faibles; (2) une variation importante des niveaux et type de pollution entre rivières étudiées, permettant de quantifier les effets de ces polluants ; et (3) la possibilité de suivre individuellement un grand nombre d'oiseaux et leur reproduction au cours de leur vie, grâce à une forte densité locale, assurant des tailles d'échantillons importantes et donc une puissance statistique satisfaisante, en particulier par rapport aux processus populationnels (survie, dispersion). Le cincle plongeur est une espèce protégée, dont le statut de conservation actuel est "préoccupation mineure" sur la liste rouge de l'UICN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature, qui fait référence pour l'établissement du statut de conservation des espèces), reflétant une absence de vulnérabilité spécifique (effectifs stables en France). Il est considéré comme un bioindicateur des écosystèmes rivulaires. Les prélèvements seront réalisés sur les oiseaux adultes, qui sont installés sur leurs territoires au moment de la capture et ont donc pu bioconcentrer les polluants présents dans l'environnement pendant une durée suffisante pour permettre leur détection et l'exploration de leurs effets biologiques.
Impact des conditions environnementales sur la dynamique de la peste
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
La peste est une maladie mortelle transmise par les puces. Les conditions environnementales influencent sa dynamique, mais les facteurs impliqués et leurs effets réels restent mal documentés. Ce projet vise à recenser les facteurs biotiques et abiotiques qui modulent la dynamique de la peste. Il s’intéresse en particulier à leur impact sur la reproduction des puces et sur la transmission du bacille de la peste. L’objectif est également d’identifier les mécanismes moléculaires associés aux phénomènes observés. Les résultats obtenus permettront d’éclairer les liens entre environnement, physiologie vectorielle et dynamique épidémique, d’améliorer les modèles prédictifs, de contribuer au développement de nouvelles contremesures, et de mieux comprendre les conditions ayant conduit à la disparition de la peste en Europe ainsi que les risques de réémergence.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier les conditions environnementales qui influencent la dynamique de la peste, en particulier en modifiant la physiologie et la compétence vectorielle des puces. Il contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à la transmission de Yersinia pestis, grâce à des approches multiomiques ciblant la réponse de la puce au pathogène. Ces résultats permettront de renforcer les modèles prédictifs utilisés en santé publique pour évaluer les risques de réémergence de la maladie, notamment dans les zones anciennement touchées. A terme, le projet pourra contribuer au développement de nouvelles stratégies de surveillance ou de lutte contre les vecteurs, voire même les protéger.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contract de puces pendant une durée d'heure.
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable chez les espèces ciblées ici. Ils exposent également les puces à des anticoagulants et à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte.
Réduction
L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux. Un seul souriceau remplace le volume sanguin obtenu par 4 à 5 souris adultes dans un système artificiel équivalent. Cette approche contribue significativement à la réduction du nombre total d’individus utilisés. Notre stratégie expérimentale a également été conçue pour limiter le recours aux animaux, tout en maintenant la robustesse scientifique du modèle. Tout d’abord, nous avons choisi de travailler avec une souche de puce dont le cycle biologique permet un nourrissage bihebdomadaire, contrairement à d’autres espèces qui nécessitent un nourrissage tous les deux jours à minima. Ce choix permet de réduire sensiblement le nombre de souriceaux requis. Nous avons également fait le choix de collecter les œufs produits et d’en suivre directement le devenir, plutôt que de suivre l’évolution complète d’une colonie à partir d’adultes. Cette stratégie permet d’obtenir des données équivalentes sur le développement dans les litières, tout en évitant un nourrissage sur animaux. Notre approche réduit donc très significativement l’utilisation d’animaux. Nous regroupons autant que possible plusieurs tests en présence d’une condition témoin. Enfin, lors des études de caractérisation des puces, nous nous efforcerons de maximiser les données obtenues à partir d’un seul nourrissage lorsque cela est scientifiquement possible, notamment pour l’évaluation du taux d’engorgement et de la quantité de sang ingéré.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix contribue au raffinement en réduisant stress et douleur. Les stades utilisés (2 à 5 jours) correspondent à une période de développement où la perception nociceptive est présente, mais encore partiellement intégrée, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Des observations seront menées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Enfin, les puces injectant naturellement des molécules salivaires aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires, cette particularité constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental, notamment dans les protocoles publiés pour les espèces du genre Xenopsylla. Son statut d’espèce modèle, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès rapide. La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés: un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Ces animaux seront exposés sans contention, pendant une durée maximale d’une heure, ce qui réduit le stress. Ce stade est également optimal pour les puces, en raison de la vascularisation cutanée. Leur utilisation répond donc à la fois aux objectifs scientifiques et au principe de raffinement.
Etude du rôle du microenvironnement immunitaire dans le développement du corticosurrénalome et la survenue de métastases chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
Le carcinome corticosurrénalien est un cancer agressif avec environ 35 % des patients présentant des métastases au diagnostic. Le mauvais pronostic du carcinome corticosurrénalien peut être attribué au manque de thérapies efficaces. En effet, un traitement curatif n'existe que pour les patients de carcinome corticosurrénalien à faible agressivité qui subissent une résection chirurgicale complète. Malgré des traitements lourds, les patients présentant une récidive ou une maladie métastatique, pour lesquels la chirurgie n’est pas une option, ont de faibles chances de survie à long terme. Le microenvironnement immunitaire tumoral joue un rôle crucial dans le développement du cancer et sa compréhension a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionné le traitement du cancer. Néanmoins les données concernant le carcinome corticosurrénalien sont limitées et il apparait crucial d’améliorer notre compréhension des acteurs de ce système, afin de proposer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de contourner les résistances aux traitements actuels. Pour répondre à cette question nous allons caractériser le microenvironnement immunitaire tumoral dans deux modèles précliniques murin de carcinome corticosurrénalien. Ces derniers développent progressivement des carcinomes corticosurrénaliens, avec l’apparition d’une hyperplasie massive à 2 mois, suivie de larges adénomes à 4 mois puis de cancers invasifs à 6 ou 8 mois selon le modèle, associés à la présence de métastases pulmonaires chez 20-25% des souris. Le microenvironnement immunitaire tumoral sera caractérisé dans les 2 modèles aux 3 stades de la maladie par des approches de biologie cellulaire et moléculaire dans la glande surrénale et les poumons.
Bénéfices attendus
Le microenvironnement immunitaire tumoral joue un rôle crucial dans le développement du cancer et son étude a abouti au développement de nombreuses immunothérapies qui ont révolutionné le traitement du cancer. La caractérisation fine de ce dernier dans le corticosurrénalome n’a jamais été entreprise et nous permettra d’identifier les immunothérapies potentiellement efficaces dans le traitement de ce cancer dont le pronostic reste aujourd’hui très défavorable.
Procédures
Une phalangectomie, d’une durée de 1 min, sera réalisée entre 7 et 10 jours de vie sur les 312 souris.
Impact sur les animaux
La phalangectomie nécessaire à l’identification et au génotypage des individus peut induire une douleur légère et de courte durée mais n’entraine aucune complication chez l’individu au cours de son développement et aucune altération du comportement entre les individus de la portée et leur mère. Les modèles murins de corticosurrénalome avancé utilisés présentent un développement tumoral et éventuellement des métastases. Afin d’éviter les nuisances associées au développement tumoral telles que l’inconfort ou la douleur, tous les animaux seront étroitement surveillés par du personnel qualifié et sortis de l’expérience lorsqu’un point limite sera atteint.
Devenir
Tous les animaux ayant subi la procédure seront mis à mort à la fin de l’expérience pour la réalisation de différentes analyses permettant d’évaluer le rôle du microenvironnement immunitaire dans le développement tumoral et de mettre en évidence de nouvelles pistes de traitement.
Remplacement
Notre étude porte sur le rôle du système immunitaire dans le développement et la progression du cancer vers des stades avancés. Malheureusement, il n’existe pas de méthode in vitro permettant de reconstituer le microenvironnement immunitaire et ses interactions avec la tumeur. L’utilisation de modèles animaux est la seule alternative possible à ce jour.
Réduction
Dans l’optique de réduire le nombre d’individus par expérience, nous planifions systématiquement plusieurs analyses simultanées, de sorte que les deux glandes surrénales de chaque individu soient utilisées : par exemple l’une pour des expériences de cytométrie en flux et l’autre pour des analyses d’immunohistochimie. De même, le sang des animaux euthanasiés sera systématiquement recueilli afin de réaliser les analyses hormonales. Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration convaincante des principes scientifiques étudiés, sur la base d’arguments statistiques valides. En prenant en compte les variabilités biologiques intrinsèques aux individus, nous constituerons des groupes expérimentaux de 12 souris.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans un environnement contrôlé et enrichi. Durant la procédure, nous veillerons au bien-être des animaux par l’ajout de plaques de papier à ronger et de maisons en carton ou polycarbonate, de tunnels en plastique ou de billes en inox. Le choix de l’enrichissement sera réalisé en fonction de l’état général de l’animal, par exemple en cas de développement d’une tumeur importante l’ajout de plaques de papier à ronger ou de bâtons en bois sera choisi à la place de tunnels qui pourraient blesser l’animal. De plus, du coton sera ajouté dans les cages pour faciliter le maintien de la température corporelle. Les animaux seront hébergés par groupes de 3 à 6 individus pour permettre le maintien d’un bien-être social. Les animaux seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié, des points limites précis seront établis et les expériences seront arrêtées en conséquence.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux couramment utilisés comme modèles de pathologies humaines, y compris dans le domaine de l’oncologie. Il existe en effet de nombreux modèles murins tumoraux mimant les cancers humains, incluant les corticosurrénalomes. La connaissance approfondie du génome et de l’expression des gènes chez la souris, ainsi que l’existence de nombreux animaux transgéniques en font un modèle de choix. Les modèles précliniques murins de corticosurrénalome que nous utilisons reproduisent des altérations géniques observées chez les patients. Les souris développent progressivement des corticosurrénalomes, avec l’apparition d’une hyperplasie massive à 2 mois, suivie de larges adénomes à 4 mois puis de cancers invasifs à 6 ou 8 mois, associés à la présence de métastases pulmonaires chez 20-25% des souris.
Phenotypage fin de brebis laitières pour une sélection sur la réduction de l’impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’élevage ovin laitier – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
Le projet de phénotypage fin a pour objectif général de quantifier le méthane et le dioxyde de carbone émis par les fermentations dans le rumen des brebis laitières et d’estimer la faisabilité d’une sélection, soit à partir d’une mesure directe des quantités de gaz produits, soit sur des mesures indirectes de ces émissions à partir des spectres du lait ou de bactéries présentes dans le rumen.
Bénéfices attendus
L’impact environnemental des ruminants est largement documenté : nous savons que les rations fourragères impliquent une augmentation des émissions des gaz à effet de serre, du fait de fermentations ruminales accrues. Les études génétiques sur des bovins et des ovins allaitants montrent que les émissions de gaz à effet de serre sont héritables : 15 à 30 % de la variabilité est d’origine génétique. En revanche, aucune publication ne fait référence à l’héritabilité du méthane émis par les ovins laitiers, et ni à la possible prédiction de ce méthane à partir des spectres du lait ou du microbiote ruminal. Notre projet apportera des premières estimations de paramètres génétiques des émissions de gaz à effet de serre pour les ovins laitiers, nourris de deux régimes alimentaires différents. Une recherche de gènes à effet majeur sur la production de méthane pourra aussi être conduite. De plus, les potentiels prédicteurs (spectres laitiers ou microbiote du rumen) seront disponibles pour quantifier leur capacité prédictive, car il est peu probable de pouvoir réaliser à terme des mesures de méthane émis chez tous les sélectionneurs Lacaune. Enfin, des premières estimations de différences d’efficience alimentaire d’animaux divergents pour leurs émissions de méthane permettront d’identifier des liens entre ces 2 groupes de caractères. Par ailleurs, la pertinence de l’application en ovin laitier des équations de prédiction bovine des gaz émis à partir des spectres du lait sera objectivée.
Procédures
MODIFICATION Sur l'ensemble du projet, 360 brebis seront concernées par des prélèvements de fluide ruminal et de fèces : chaque prélèvement dure moins d’une minute par animal. Chaque animal aura 2 prélèvements de fluide ruminal, espacés de 6 semaines. Ces prélèvements se font sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sur l’ensemble des animaux sont une peur à entrer dans la chambre PACs : l’animal apeuré peut être agité, ou très abattu, voulant faire demi-tour. Pour la collecte du jus de rumen, l'intubation des primipares peut être stressante : l’animal peut se débattre ou être lésé au niveau de la bouche lors de l'intubation. La mise aux portillons individuels pour contrôler l’alimentation nécessite un temps de familiarisation pour certains animaux, afin qu’ils puissent réellement manger à leur faim.
Devenir
Toutes les brebis poursuivront leur carrière de production dans l’élevage.
Remplacement
Notre projet porte sur l’impact environnemental des émissions de GES des élevages ovins laitiers. Les principales émissions de gaz à effet de serre de ces élevages proviennent de la fermentation entérique des ruminants. Les émissions de méthane entériques ont des origines génétiques, microbiennes et alimentaires complexes. Les expérimentations in vitro ont permis de caractériser les fermentations entériques et leur impact sur les émissions de gaz, en particulier en lien avec l’alimentation. Cependant, le microbiote digestif évolue au sein d’un holobionte , et interagit donc avec son hôte. Ce projet a donc pour but d’étudier l’holobionte (l'hôte et ses microbiotes). Les relations existantes entre un microbiote et son hôte sont complexes et en partie d’origine génétique et ne peuvent donc être étudiées que sur des animaux, pour rendre compte de la variabilité individuelle. De plus, nous cherchons des prédicteurs biologiques de ces émissions de gaz : si le microbiote est un possible prédicteur, il est difficile et couteux d’accès. Nous allons donc récupérer les spectres du lait obtenus automatiquement à chaque contrôle laitier officiel et les utiliser comme possibles prédicteurs. Le recours à l’animal ne peut donc être évité.
Réduction
Notre projet repose sur le phénotypage de 550 brebis. Aucun phénotypage des GES n’a déjà été effectué en race Lacaune, donc 550 brebis correspond à l’effectif minimum pour obtenir une précision suffisante pour les estimations d'héritabilités ; les corrélations génétiques entre émission de méthane et autres caractères risquent d'être encore peu précises. De plus, nous bénéficierons des prises de sang effectuées en routine pour le suivi génétique de l’élevage ; le sang des animaux ne sera donc prélevé qu’une seule fois. Les prélèvements de jus de rumen ne seront réalisés que sur un sous-effectif d’animaux (environ 360 animaux) puisque nous nous intéresserons qu’aux jeunes brebis (L1 à L3), sachant que la parité des animaux est un facteur important de la variabilité de la composition du microbiote ruminal.
Raffinement
Tous les animaux seront élevés en lots, dans la bergerie habituelle, sur des aires paillées, y compris le lot de 40 primipares dont l’ingestion individuelle est enregistrée : le maintien en lots permet l’expression des comportements sociaux. Le suivi des animaux est quotidien, par les nombreux passages des animaliers pour un suivi visuel, mais aussi 2 fois par jour lorsque les brebis passent en salle de traite. Chaque portillon étant dédié à un animal, toutes les brebis peuvent se nourrir ad libitum. Le milieu est enrichi avec des brosses et grattoirs. Les mesures d’émissions de gaz nécessitent d’isoler l’animal dans une chambre durant 50 minutes : une notation du comportement des animaux sera enregistrée. Toute agitation ou signe de mal-être induira une sortie anticipée de la chambre respiratoire. Les prélèvements de fluide ruminal ne sont pas des prélèvements habituels en élevage ovin. Néanmoins, le personnel de l’établissement utilisateur a été formé et pratique ce type de prélèvement depuis plusieurs années. Les prélèvements sont effectués sur un temps court avec très peu de contention des animaux, et sont réalisés avec du matériel vétérinaire adapté. Les prélèvements de féces sont des prélèvements occasionnels pour vérifier si les animaux sont parasités. Ils seront pratiqués par le personnel formé à ce type de prélèvement, sans isolement des animaux. Les prélèvements de lait se feront lors du contrôle laitier, sans manipulation supplémentaire de la brebis. A la fin des prélèvements (effectués sur les animaux ayant eu une mesure de méthane), une poignée de granulés est donnée à l’animal pour associer le prélèvement à un évènement positif. Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge au contact humain, et en particulier à être manipulés. Ils font l’objet d’une surveillance visuelle toute particulière au moment des prélèvements et après ceux-ci.
Choix des espèces
L’étude des émissions entériques de gaz à effets de serre est primordiale pour l’espèce bovine qui en est responsable des plus grandes quantités d’émission de GES d’origine animale. L’espèce ovine, même si elle est moins émettrice, présente néanmoins 3 avantages pour étudier le volet génétique de l’impact environnemental de l’élevage des ruminants : des troupeaux avec de grands effectifs (animaux élevés dans les mêmes conditions donc une réduction des facteurs de variation qui perturbent les modèles d’évaluation génétique), une sélection génétique opérationnelle (la sélection génomique est effective en ovins laitiers depuis 2015 en France) et un outil portable de quantification des émissions de gaz. Les chambres portables d’accumulation ou PACs, sont utilisées à des fins de sélection en Nouvelle Zélande et dans plusieurs pays du nord de l’Europe. De plus, sur les ovins laitiers, il est possible de tester simultanément les capacités prédictrices des microbiotes ruminal, fécal et des spectres du lait sur les mêmes animaux. La production de méthane est notamment liée à la quantité ingérée par les ruminants. Or le début et le milieu de la lactation sont des phases qui requièrent le plus d’énergie pour la brebis, d’où le choix de ces stades de production (espacés de 2 mois) où l’ingestion est élevée. La production de méthane est également dépendante du gabarit de l’animal : il convient donc d’étudier des animaux d’âges différents (brebis et primipares). Enfin, les spectres moyen infra rouge de lait étant un possible prédicteur, il est nécessaire que l’étude soit conduite lorsque l’animal est en lactation.
Analyse du microenvironnement des sarcomes des tissus mous et son impact sur les immunothérapies chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
Les sarcomes des tissus mous sont des cancers rares et agressifs chez l’adulte. Ils ont souvent un mauvais pronostic, et les traitements existants, comme la chimiothérapie, sont rarement efficaces. Des traitements qui stimulent le système immunitaire ont montré un certain potentiel, mais restent peu performants, probablement parce que nous comprenons mal l’environnement autour de la tumeur. Cet environnement contient de nombreux types de cellules. Certaines aident le corps à lutter contre la tumeur, tandis que d’autres favorisent sa croissance. On y trouve également des structures organisées de cellules immunitaires, qui semblent coordonner la défense du corps contre le cancer. Notre projet vise à identifier des gènes spécifiques dans ces cellules et structures qui pourraient favoriser l’action du système immunitaire ou, au contraire, bloquer cette défense naturelle. En testant comment ces gènes influencent la croissance tumorale et la réponse aux traitements, nous espérons découvrir de nouvelles stratégies pour renforcer la défense du corps contre le cancer. En étudiant ces mécanismes, notre projet pourrait permettre de mieux comprendre l’environnement complexe des sarcomes et d’identifier de nouvelles approches pour développer des traitements immunitaires plus efficaces et mieux ciblés.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire interagit avec les sarcomes des tissus mous. Nous nous intéressons en particulier à la formation et au rôle de structures de cellules immunitaires qui apparaissent dans certaines tumeurs, ainsi qu’aux mécanismes qui empêchent certaines cellules du système immunitaire de combattre efficacement la tumeur. Nous chercherons à identifier des gènes qui pourraient favoriser la formation de ces structures et améliorer l’activation et le recrutement des cellules immunitaires essentielles dans la tumeur. Nous étudierons aussi comment lever les freins qui limitent la réponse immunitaire dans les zones les plus agressives de la tumeur. En combinant des analyses de la localisation des cellules dans les tissus, des modèles animaux et des traitements stimulant le système immunitaire, ce projet pourrait permettre d’identifier de nouvelles cibles pour le traitement des sarcomes et de développer des stratégies combinées pour renforcer la défense naturelle du corps et ralentir la progression tumorale. À terme, ces résultats pourraient être appliqués à d’autres cancers solides, offrant de nouvelles perspectives pour de nombreux patients.
Procédures
Le projet prévoit l’utilisation de 1 050 souris réparties en différents groupes expérimentaux. Chaque animal recevra une injection unique de cellules tumorales, selon deux voies d’administration différentes, réalisée sur animaux anesthésiés pendant environ 2 à 5 minutes. À partir du jour 10, les souris recevront quotidiennement une injection de molécules expérimentales ou d’inhibiteurs, effectuée également sur animaux anesthésiés, pour une durée estimée à environ 2 à 3 minutes par animal. Tout au long de l’expérience, les animaux seront surveillés pour le contrôle de la croissance tumorale et du poids corporel, ce qui nécessitera environ 5 minutes par souris, trois fois par semaine. La durée totale des expérimentations variera selon les groupes, de 10 à 20 jours.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues concernent la croissance tumorale et les interventions expérimentales. L’injection de cellules tumorales, selon deux voies d’administration , pourra entraîner une douleur transitoire, une légère inflammation locale, puis la formation de masses tumorales responsables d’une gêne abdominale ou cutanée, d’une perte de mobilité et d’un affaiblissement progressif de l’état général, pouvant aller jusqu’à une cachexie en phase avancée. Le développement tumoral pourra également induire une diminution de l’appétit et une altération du comportement. Les traitements expérimentaux (inhibiteurs pharmacologiques, protéines recombinantes, anticorps thérapeutiques) nécessitant des injections répétées pourront provoquer une douleur ou une irritation locale, parfois une inflammation, un hématome ou une réaction systémique transitoire (perte d’appétit, amaigrissement, baisse d’activité). La contention et les manipulations régulières représentent une source de stress modéré, pouvant entraîner anxiété et réduction des comportements exploratoires, avec un risque accru lié à la répétition des actes expérimentaux. Certaines étapes requièrent une anesthésie, pouvant induire une hypothermie, une sédation prolongée ou un retard au réveil, effets généralement transitoires mais constituant un inconfort potentiel. L’euthanasie réalisée sous anesthésie n’engendre pas de souffrance.
Devenir
Les souris seront euthanasiées après anesthésie afin de minimiser toute douleur ou stress. Les tumeurs seront ensuite prélevées pour analyser le microenvironnement tumoral. Cette euthanasie est nécessaire pour permettre la récupération des tissus dans des conditions optimales pour les analyses biologiques et histologiques.
Remplacement
Dans ce projet, nous avons d’abord travaillé sur des échantillons humains en utilisant différentes techniques : imagerie, analyse de l’expression des gènes dans les tissus et analyses à l’échelle d’une seule cellule, ainsi que sur des cellules cultivées en laboratoire. Ces études nous ont permis de mieux comprendre la composition des cellules autour des tumeurs des sarcomes des tissus mous et la formation de structures lymphoïdes tertiaires, qui sont des sortes de "centres de commande" du système immunitaire. Cependant, les cellules cultivées en laboratoire ne reproduisent pas la complexité et l’organisation des tumeurs dans un organisme entier. La formation et le développement de ces structures dépendent d’interactions entre différents types de cellules, de la circulation sanguine et de la présence de tout le système immunitaire. Ces processus ne peuvent pas être étudiés de manière fiable en dehors du corps. De plus, pour tester des traitements qui modifient le système immunitaire, il est nécessaire de travailler dans un organisme vivant afin de prendre en compte les réponses globales du corps et l’évolution de la tumeur. L’utilisation de modèles animaux modifiés génétiquement est également indispensable pour comprendre précisément le rôle de certains gènes dans la formation de ces structures et dans la réponse aux traitements. Ainsi, même si nous avons utilisé toutes les alternatives non animales possibles, les expériences réalisées sur des organismes vivants restent essentielles pour atteindre les objectifs de ce projet et mieux comprendre le microenvironnement tumoral des sarcomes.
Réduction
Le projet prévoit l’utilisation de 1050 animaux au total. Le nombre d’animaux pour chaque groupe expérimental a été déterminé sur la base d’un calcul de puissance, afin de garantir que les résultats obtenus soient fiables et significatifs, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Chaque groupe comprendra un nombre suffisant d’animaux pour permettre des comparaisons entre groupes et réaliser des tests statistiques adaptés afin d’évaluer correctement les différences observées et d’interpréter les résultats de manière robuste. Les expériences seront organisées pour maximiser les informations obtenues à partir de chaque animal. Les protocoles prévoient des répétitions d’expérience afin d’atteindre un nombre de mesures suffisant par groupe, assurant la robustesse et la reproductibilité des résultats. Les tissus prélevés seront également réutilisés pour différentes analyses, ce qui permet d’obtenir un maximum de données biologiques tout en limitant l’usage d’animaux supplémentaires. Enfin, l’ensemble des protocoles sera mis en œuvre dans le respect du bien-être des animaux. Les conditions expérimentales sont conçues pour limiter le stress et l’inconfort, et toutes les mesures nécessaires seront prises pour surveiller régulièrement l’état des animaux et intervenir rapidement si nécessaire. Cette organisation garantit des résultats fiables et interprétables, tout en respectant les principes éthiques et le cadre réglementaire en vigueur.
Raffinement
Les souris commerciales non génétiquement modifiées ainsi que les lignées génétiquement modifiées bénéficieront d’une période d’acclimatation de sept jours avant le début des expérimentations afin de limiter le stress lié au changement d’environnement. Elles seront hébergées en groupes de cinq animaux maximum dans des cages ventilées individuellement de type IIL, conformément aux normes en vigueur. Les cages seront enrichies (matériaux de nidification, abris, objets manipulables) afin de favoriser l’expression des comportements naturels et de réduire le stress. Les conditions d’hébergement (température, hygrométrie, cycle lumineux) seront réglées selon les exigences réglementaires pour l’espèce concernée. Les animaux auront un accès libre à une alimentation standard et à l’eau de boisson. Une surveillance régulière sera réalisée par du personnel qualifié trois fois par semaine (lundi, mercredi, vendredi), comprenant l’observation de l’état général des animaux, leur poids corporel et l’évolution du développement tumoral. Des points limites prédéfinis seront appliqués afin d’assurer le bien-être animal et d’éviter toute souffrance prolongée. En cas d’atteinte d’un point limite ou d’apparition de signes altérés du bien-être, l’expérimentation concernée sera arrêtée pour l’animal. Des mesures de raffinement seront mises en place : -manipulation douce dans un environnement calme, -familiarisation préalable des animaux aux procédures répétées, -utilisation d’un dispositif chauffant pendant et après l’anesthésie pour prévenir l’hypothermie, jusqu’au réveil complet. L’ensemble du personnel impliqué est formé aux bonnes pratiques expérimentales et applique les exigences éthiques en vigueur tout au long du projet.
Choix des espèces
Les études utilisent des souris comme modèle expérimental. Cette espèce a été choisie car elle est bien caractérisée pour les recherches sur le microenvironnement tumoral et les réponses immunitaires. Les souris permettent d’étudier de manière fiable les interactions entre différentes populations cellulaires, la formation des structures lymphoïdes tertiaires et l’effet de traitements immunomodulateurs dans un organisme entier, ce qui n’est pas possible avec des modèles in vitro ou ex vivo. Les animaux utilisés ont entre 8 et 12 semaines. Ce stade de développement correspond à des souris sevrées ayant atteint leur taille adulte et possédant un système immunitaire mature. Cela permet d’obtenir des résultats pertinents sur le rôle du microenvironnement tumoral et sur l’efficacité des traitements étudiés. L’utilisation de souris adultes jeunes limite également les variations liées à l’âge et garantit un suivi optimal tout au long des expérimentations. Cette espèce et ce stade ont été choisis pour concilier pertinence scientifique et bien-être des animaux, en utilisant des modèles fiables et reproductibles tout en respectant les exigences éthiques et réglementaires.
Étude du phénotype glycémique en condition de thermoneutralité environnementale dans des modèles murins sain et obèse-diabétique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
Le changement climatique représente une menace croissante pour la santé humaine. Parmi ses conséquences les plus dangereuses figure la chaleur extrême, qui affecte particulièrement les patients atteints de maladies chroniques comme le diabète. Plusieurs études associent les vagues de chaleur à une augmentation des hospitalisations et de la mortalité chez les patients avec un diabète. Il reste néanmoins à déterminer si ces effets sont directement liés à la température et à mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques impliqués. Pour cela, nous souhaitons développer un modèle pertinent qui permettra d'étudier l’impact de la chaleur sur la régulation de la glycémie. Chez la souris, mammifère endotherme, la zone de thermoneutralité se situe autour de 28-30°C. Or, en laboratoire, les souris sont hébergées à 22 ± 2°C, ce qui induit un stress thermique chronique pouvant modifier leur métabolisme. Cette situation soulève des questions quant à la validité des modèles expérimentaux et leur transposabilité à l’homme. La régulation de l'équilibre glycémique étant sensible au stress, il est contre-intuitif de l’étudier chez des animaux en stress thermique. Or, peu d'études ont évalué l'effet de la température ambiante sur la glycémie, et leurs résultats sont souvent contradictoires. De plus, la notion de thermoneutralité est rarement prise en compte, et les études se concentrent généralement sur les régulations périphériques, négligeant les mécanismes cérébraux. Notre projet vise à étudier l’impact de la thermoneutralité sur la régulation de la glycémie et à identifier les mécanismes impliqués, en particulier ceux d’origine cérébrale. Dans ce contexte, une région du cerveau, l’hypothalamus, est un important organe régulateur des fonctions corporelles, notamment de la température corporelle, du sommeil et de l’appétit. Il semble donc représenter un acteur crucial reliant la température et l'équilibre glycémique, qui est important à étudier.
Bénéfices attendus
Les études réalisées sur la régulation cérébrale de l’équilibre glycémique, en contextes sain et pathologique, sont souvent menées à des températures d’hébergement qui induisent un stress thermique chez les souris, ce qui peut affecter leur physiologie et, par conséquent, la fiabilité des résultats et leur impact translationnel. Le nombre d’études conduites sur les souris à thermoneutralité est très limité. Ainsi, la caractérisation de l’homéostasie du glucose ainsi que des circuits neuroanatomiques dans un contexte de thermoneutralité est nécessaire. Cette étude va donc nous permettre de déterminer l’impact de la thermoneutralité et l’enjeu de la thermorégulation sur l’homéostasie glucidique. En outre, le présent projet propose d’étudier, à différentes échelles, l’impact d'un hébergement à thermoneutralité sur les mécanismes impliqués dans la physio-pathologie d’obésité/diabète, chez le modèle murin. Ces recherches apparaissent cruciales dans la lutte contre la pandémie croissante de diabète que nous connaissons à l’heure actuelle. Notre compréhension des enjeux sanitaires prenant en compte les facteurs environnementaux tels que la température, ouvrira la voie à des solutions innovantes dans l’adaptation à notre environnement et le traitement de ces maladies.
Procédures
Les animaux seront soumis à divers types d'expérimentations et de prélèvements soit en condition vigile, soit sous anesthésie. - Afin d’évaluer la régulation de la glycémie chez des animaux soumis à une température environnementale correspondant à leur thermoneutralité, les souris seront placées en armoire ventilée et soumises à des cycles de température inclus dans la zone de thermoneutralité (27 à 31°C) et comparées aux animaux hébergés à la température règlementaire durant la période d’expérimentation. - Afin de comparer l'effet de la température environnementale chez des animaux sains et obèses diabétiques, les souris seront divisées en 2 lots, l’un soumis à un régime alimentaire standard et le second soumis à un régime riche en graisse (High Fat Diet) dès l’âge de 10 semaines jusqu’à la fin des expériences. -Afin de suivre la glycémie, les animaux seront mis à jeun pendant 6 heures de leur phase inactive, pour subir ensuite des prélèvements sanguins de 4μL à l'extrémité de la queue toutes les 15 minutes pendant 2 heures, soit un volume total de l'ordre de 40 μL par expérience ; Les expérimentations sont répétées 5 fois en respectant une semaine de repos minimum entre chacune d'entre elles. - Afin d'évaluer l'impact de la température d'hébergement sur le comportement anxieux chez la souris vigile, les animaux soumis aux différentes conditions d'hébergement, subiront un test permettant d'évaluer leur comportement exploratoire dans un environnement inconnu. Le test consiste à une heure d’habituation dans la pièce d’expérimentation et 5 minutes d’observation du comportement de la souris libre à explorer le nouvel environnement – chaque souris subira ce test une seule fois. - Afin de prélever des tissus à l'issue des tests physiologiques, les animaux seront profondément anesthésiés afin de réaliser une chirurgie sans réveil d'une durée de 15 minutes.
Impact sur les animaux
- Le protocole de nutrition qui sera utilisé entraine un surpoids et une hyperglycémie chronique chez la souris constituant un modèle d'obésité et de diabète de type 2 chez l'animal. Ce régime riche en lipides, à température ambiante et à thermoneutralité peut entrainer une détérioration de la santé dentaire des souris, sévérité modérée. - La mise à jeun de 6 heures avant chaque test physiologique peut entrainer une perte de poids, sévérité légère. - Le prélèvement sanguin pour le suivi de la glycémie, par incision de l’extrémité de la queue peut entrainer une douleur légère et de courte durée à l’incision, ainsi qu'une légère perte de sang, sévérité légère. - Le suivi métabolique implique l’hébergement individuel des animaux à 1 animal/cage inhérent à ce suivi, sévérité modérée. - L’injection intra-péritonéale de diverses molécules pour la caractérisation du profil glycémique, durant les procédures peut entrainer une douleur légère et de courte durée à l’injection, sévérité légère. - Le test de comportement utilisé pour évaluer le comportement anxiogène chez la souris, peut entrainer un stress, et un risque de chute de la plateforme associé à une blessure, sévérité légère.
Devenir
A l'issue des procédures, les souris seront mises à mort dont la majorité sera utilisée pour des analyses post-mortems. Le prélèvement des organes post-mortem, notamment le cerveau, servira pour la caractérisation de l'anatomie cérébrale ou de pour des études moléculaires, ainsi que les mécanismes cellulaires d'intérêt.
Remplacement
Afin de mieux comprendre la relation complexe entre la température et le diabète, en particulier dans un contexte où les enjeux climatiques s’exacerbent, il est essentiel d’étudier cette interaction dans un cadre physiologique chez la souris. Cette approche permet d’explorer les mécanismes interconnectés de la thermorégulation et du maintien de l’homéostasie glucidique. Pour mieux élucider ces effets, un réseau de neurones de l’hypothalamus, connu pour réguler à la fois la température corporelle et la glycémie, est particulièrement interessant. La caractérisation des altérations neuroanatomiques et du fonctionnement des réseaux formés par ces neurones en réponse aux variations thermiques environnementales, nécessite l’utilisation d’un modèle in vivo intégré. Il est indispensable d’étudier la communication entre le système nerveux et les systèmes périphériques de l’organisme afin de comprendre l’influence du premier sur le second dans différents scenarii climatiques. La physiologie de la souris étant proche de celle de l’Homme, ce modèle animal constitue une étape clé pour la recherche translationnelle. Les innovations thérapeutiques pourront potentiellement être développées sur la base de ces nouvelles connaissances et applicables à l’Homme à l’avenir. À ce jour, il n’existe aucune alternative non-animale permettant d’étudier ces interactions de manière complète.
Réduction
Dans un objectif de réduction du nombre d’animaux utilisés dans ce projet, nous avons entrepris une planification expérimentale en amont et avons réalisé des estimations de puissance statistique, associées à une estimation pour chaque expérience du nombre d’animaux nécessaires par groupe. Ceci permet de réduire au plus le nombre d’animaux utilisés, tout en s’assurant d’avoir la puissance statistique nécessaire à nos tests. En outre, cela permet d’éviter le double emploi et la réplication d’expériences. Les tests statistiques envisagés seront adaptés en fonction du nombre de groupes et du design expérimental ainsi que des conditions de normalité et d’homoscédasticité des données. Le design de nos expérimentations prévoit, quand cela est possible (différents tests physiologiques par exemple), qu’une souris subisse successivement différents tests, réduisant de ce fait de façon significative le nombre de groupe d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront raffinées pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse éventuelle des animaux. De fait, l’hébergement des souris à une température dans la zone de thermoneutralité est susceptible d’éliminer le stress thermique métabolique qu’elles subissent à température règlementaire. Les animaux seront maintenus à un minimum de trois par cage pour éviter tout isolement social et leur hébergement sera pourvu de matériel pour la nidification et d'un tube de plastique rouge leur fournissant un abri. Pour éviter la dégradation des croquettes riches en lipides par la chaleur à thermoneutralité, les croquettes seront remplacées toutes les 48 heures. Pour éviter d'induire un stress par choc thermique en sortant les animaux de l'armoire chauffante, les souris seront placées dans des cages d'expérimentation chauffées, qui assurent une température stable dans la zone de thermoneutralité pendant les procédures experimentales. De plus, l’état général des animaux sera quotidiennement évalué et les signes de mal-être seront surveillés attentivement, selon les points limites préalablement définis selon les recommandations pour le bien-être animal. Si un signe de mal-être ou une combinaison de signes apparaît, le suivi de l'animal sera renforcé et les soins adéquats seront apportés. Si l'état de l'animal s'aggrave dans les heures qui suivent ou ne s'améliore pas dans les 24-48 heures, il sera considéré qu'un niveau de souffrance intolérable est atteint et la mise à mort sera réalisée par élongation cervicale après anesthésie. L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur sera réalisé sous anesthésie/analgésie (locale ou générale). Il sera prévu, pour les animaux devant subir plusieurs tests au cours d'une même procédure, une période de rétablissement minimum d’une semaine entre chaque test, leur permettant une stabilisation de leur poids corporel et la reconstitution initiale de leur volume sanguin après prélèvement. Pour les souris sous régime riche en graisse, le suivi du poids est réalisé toutes les 2 semaines pour la surveillance de leur bien-être et l’intervention en cas d’atteinte d’un point limite.
Choix des espèces
Afin de caractériser les mécanismes de régulation centrale de la glycémie chez la souris à thermoneutralité, il est nécessaire d’adopter une approche intégrative permettant une compréhension globale d’un système physiologique complexe. Seule l’utilisation d’un modèle mammifère in vivo nous permettra d’étudier la physiopathologie de l’obésité et du diabète ainsi que leur interaction avec la thermorégulation et le maintien de la température corporelle. La souris constitue un modèle privilégié en raison de sa physiologie proche de celle de l’Homme, favorisant une recherche translationnelle dont les innovations thérapeutiques pourraient être appliquées en clinique humaine. La souris présente également de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie : notamment taille et coût d’entretien réduits. Il s’agit d’un modèle animal largement utilisé pour les études physiopathologiques permettant une comparaison aisée de nos données avec celles d’autres équipes. De plus, la souris offre des possibilités uniques d’approches génétiques et phénotypiques complexes n’existant pas chez d’autres modèles mammifères. Au cours de cette étude, la physiologie chez l’adulte sera étudiée. Les souris seront donc âgées d’au moins 8 semaines lors des expérimentations.