Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Fonction des facteurs de transcription de la famille Ikaros dans les cellules souches hématopoïétiques.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
Les cellules du sang assurant l’oxygénation des tissus et la défense immunitaire se développent dans la moelle osseuse (MO) à partir d’un petit nombre de cellules appelées : cellules souches hématopoïétiques (CSH). L’ensemble des mécanismes biologiques qui maintiennent le pool de CSH au cours de la vie ainsi que la différenciation de ces CSH en cellules matures du sang ne sont pas totalement élucidés. D’autre part la perturbation ou le dysfonctionnement de ces mécanismes participe au développement de maladies auto-immunes et de leucémies chez l’homme. Aussi une meilleure compréhension de la biologie de ces cellules permettra de développer des cibles et des stratégies thérapeutiques pour traiter les pathologies humaines. Nous nous intéressons plus particulièrement, à une famille de facteurs de transcription. Les gènes codant pour ces facteurs sont fréquemment mutés dans des pathologies hématopoïétiques humaines notamment dans certaines leucémies. Notre activité de recherche est centrée sur les facteurs de transcription qui sont fortement exprimés dans les CSH.
Bénéfices attendus
Les facteurs de transcription sont fréquemment impliqués dans les leucémies humaines. Des traitements visant à dégrader ces facteurs sont utilisés en thérapie chez les patients leucémiques. Une meilleure compréhension du rôle respectif de ces facteurs de transcription ainsi que les conséquences de leur dégradation dans les CSH est nécessaire. Ces expériences proposent de répondre à ce besoin et permettront d'apporter des nouvelles connaissances sur la biologie des CSH pour permettre de développer des thérapies anti-leucémiques plus adaptées.
Procédures
472 animaux seront injectés (pendant quelques secondes) et quotidiennement durant 5 jours et mis à mort 5 jours après la dernière injection.
Impact sur les animaux
Les injections réalisées durant 5 jours induiront une douleur légère de courte durée. Les expériences conduites précédemment ont permis d'observer une anémie 15 jours après la dernière injection chez les animaux. Cependant les expériences conduites dans ce projet seront réalisées dès 5 jours après la dernière injection et induiront une anémie de sévérité modérée au maximum chez les animaux mutants.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement de tissus.
Remplacement
Bien que l’étude de la différenciation des CSH peut se faire en culture ex-vivo, la localisation des CSH au sein de la MO, leurs interactions avec les cellules de la niche, leur migration ainsi que la quiescence des CSH ne peuvent être étudier qu’à l’aide d’organismes vivants tel que les animaux car leurs maintiens nécessitent une niche particulière dans la MO. Les souris sont des animaux modèles de choix facilement modifiables génétiquement, pour lesquels nous disposons d’un grand nombre d’outils moléculaires (ex : Anticorps, cytokines…) permettant l’étude des cellules hématopoïétiques et dont le système hématopoïétique est transposable à celui de l'homme.
Réduction
Le but de ce projet sera de récupérer la MO afin d’étudier la biologie des CSH ex-vivo. Nous prélèverons l'ensemble des os plats et longs (fémurs, tibia, os illiaques et le sternum) pour chaque animal afin de collecter un maximun de CSH et le plus d’informations au cours d’une procédure. Au cours de notre expérimentation, nous nous réservons, cependant, la possibilité d’employer des méthodes alternatives et des modèles in vitro, dès que cela est possible. Le nombre d’animaux a été déterminé afin d’assurer une puissance statistique suffisante pour comparer les groupes expérimentaux tout en respectant le principe de réduction. Le protocole prévoit la comparaison de groupes d’individus (individus contrôles et mutés). Le nombre d’animaux par groupe a été estimé sur la base des données de résultats préliminaires et conduisent à un effectif total de 472 animaux pour l’ensemble des expériences sur 5 ans.
Raffinement
Les souris mutantes développent une anémie sévère 15 jours après la dernière injection. Néanmoins, dans ce projet les animaux seront utilisés 5 jours après la dernière injection donc bien avant l'apparition de l'anémie. Les zootechniciens et nous évalueront quotidiennement l’état clinique des animaux. Les points limites expérimentaux ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
Nous voulons identifier les fonctions spécifiques des gènes dans les CSH. Ces cellules sont naturellement nichées dans la moelle osseuse source de tous les facteurs de croissance et les interactions cellulaires nécessaires à leurs fonctions. Pour identifier le rôle de ces gènes sur les fonctions des cellules souches hématopoïétiques in vivo, nous sommes amenés à utiliser des animaux vivants. La souris est un animal modèle de choix car un grand nombre d'outils génétiques permettant d'étudier ces gènes in vivo ainsi qu'un grand nombre de réactifs pour identifier les CSH sont disponibles. Les animaux sont utilisés à partir de 8 semaines correspondant au stade de maturité adulte du système hématopoïétique et jusqu'à 30 semaines avant que le système hématopoïétique ne montre des signes de vieillissementDe plus, les CSH murines sont très similaires aux CSH humaines ce qui permettra de comprendre également les fonctions de ces gènes chez l'homme.
Etude du rôle d’un facteur de transcription dans la fonction anti-tumorale des lymphocytes T chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Malgré l’avancée révolutionnaire que constituent les immunothérapies du cancer, seule une partie des patients en bénéficie de façon durable. Notre projet vise à comprendre le rôle d’une protéine exprimée par les cellules immunitaires, dans la progression du cancer et la réponse aux immunothérapies. L’objectif principal est de décrire l’impact et les mécanismes de l’inhibition de cette protéine dans des modèles de mélanome et de cancer du colon chez la souris. Nous testerons aussi l’amélioration de la réponse aux immunothérapies induite par la sur-expression de notre protéine d’intérêt.
Bénéfices attendus
D’un point de vue fondamental, nous pourrions mettre en évidence une protéine régulant l’activité des globules blancs dans la tumeur. Au point de vue translationnel, nous espérons mettre en évidence notre protéine comme un biomarqueur de réponse aux immunothérapies et comme une cible potentielle d’immunothérapie.
Procédures
- Rasage du flanc des souris sous anesthésie (1x 2 minutes/souris) - Injection sous-cutanée dans le flanc de cellules tumorales, sous anesthésie (1x 2 minute/souris) – Injections intrapéritonéales de médicaments (2 ou 3x 5 secondes/souris) – Injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse, de lymphocytes (1x 2 minutes/souris)- Pesées (30 secondes, une fois par semaine) – Mesure des volumes tumoraux (30 secondes, 3 fois par semaine)
Impact sur les animaux
L’évaluation des volumes tumoraux et les pesées nécessitent une contention de quelques secondes, pouvant engendrer un stress léger. Les injections peuvent entraîner des douleurs courtes au site d'injection au niveau de l'abdomen pour l'administration des traitements, et sur le flanc pour l'injection des cellules tumorales. -La progression des tumeurs sur le flanc des souris peut induire une douleur modérée. Dans de très rares cas, les tumeurs peuvent nécroser.
Devenir
Afin d’effectuer des analyses sur les tumeurs, rates et ganglions lymphatiques, les souris seront mises à mort et ces tissus seront prélevés pour analyse.
Remplacement
Nous avons effectué une série d’expériences in vitro et d’analyses in silico pour établir le rôle de notre protéine d’intérêt dans la réponse immunitaire contre la tumeur, et pour dresser des hypothèses de mécanisme. Néanmoins à notre connaissance, et malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de l’informatique, les interactions entre les cellules tumorales, immunitaires et leur microenvironnement, ne peuvent actuellement pas être remplacées par des systèmes in vitro fiables.
Réduction
Le nombre de souris par groupe a été défini à minima afin de permettre une analyse statistique des résultats. Notre analyse statistique a priori se base sur des données bien établies de la littérature. Les procédures 2, 4 et 5 ne seront effectuées que si la procédure 1 donne des résultats significatifs.
Raffinement
Les protocoles que nous suivrons sont bien établis pour réduire au maximum la douleur et l’angoisse. De plus un suivi adapté des points limites précoces et prédictifs (3 fois par semaine), et la manipulation des animaux par des personnes compétentes, permettent de limiter la douleur ou souffrance des souris. Le rasage et les injections sous-cutanées et intra-veineuses seront faites sous anesthésie gazeuse. Un anesthésique local sera appliqué avant les injections intra-veineuses. Pour garantir le bien-être animal, un enrichissement (morceaux de coton, tunnel en carton, morceaux de bois) est ajouté à chaque cage. En cas d’altération du bien être ou de perte de poids limitée, de la nourriture liquide et de l’eau gélifiée pourront être utilisés. En cas de douleur détectable, un analgésique sera administré.
Choix des espèces
Le choix de l’expérimentation sur la souris est justifié par l’existence de différents modèles de mélanomes, de souris transgéniques, et de protocoles bien établis dans la littérature, nous permettant de mesurer le rôle de la molécule d’intérêt dans l’efficacité des immunothérapies. Les méthodes de scoring et les points limites sont également très bien établis. Les souris seront âgées de 7 à 10 semaines, ce qui correspond à un état de maturité du système immunitaire. Les animaux seront distribués à 50/50 entre mâles et femelles, sauf dans une procédure où seules des femelles seront utilisées. L’âge sera homogène dans chaque procédure.
Identification de facteurs de transcription impliqués dans la réparation de la peau après blessure
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Une meilleure compréhension des mécanismes permettant la réparation de la peau est un enjeu de santé publique. L'avancée de nos connaissances dans ce domaine pourrait permettre l’amélioration du traitement d’épisodes cliniques aiguës (brûlure, choc mécanique, …) et chroniques (eczéma, psoriasis…) qui touchent une grande partie de la population. Malgré l’importance de ces processus, les mécanismes moléculaires impliqués dans la réparation tissulaire sont encore mal connus. Des données de la littérature montrent que certaines cellules de l’immunité synthétisent des molécules bénéfiques pour la cicatrisation, en particulier des cellules appelées macrophages . En utilisant un modèle in vitro, nous avons identifié deux molécules, des facteurs de transcription, qui régulent la production par les macrophages d’une partie des molécules bénéfiques pour la cicatrisation. Les facteurs de transcription sont des molécules qui contrôlent généralement l'expression d'un grand nombre de gènes. Nous faisons donc l'hypothèse qu'à travers une étude plus poussée de ces deux facteurs de transcription dans les macrophages lors de la réparation cutanée, nous pourrons identifier de nouvelles molécules impliquées et ainsi faire progresser significativement notre compréhension globale des mécanismes de la réparation tissulaire. Le projet comporte deux objectifs : 1- déterminer si les résultats obtenus in vitro sont valides dans une situation de réparation tissulaire physiologique à l’échelle d’un organisme entier, 2- identifier de nouveaux acteurs moléculaires de la cicatrisation qui interagissent dans les macrophages avec les facteurs de transcription déjà identifiés. Pour atteindre ces objectifs, il est nécessaire d’utiliser un modèle murin de cicatrisation cutanée. Ce modèle reproduit les étapes de cicatrisation tissulaire observée chez l’homme, et nous permet d'étudier le rôle de nos molécules d'intérêt dans un environnement complexe plus représentatif d’une situation physiologique. Nous comparerons des souris normales et des souris qui ne possèdent pas ces molécules dans les macrophages. Ce projet permettra d’identifier de nouveaux acteurs moléculaires impliqués dans le processus de réparation tissulaire.
Bénéfices attendus
Grâce à ce projet, nous pourrons faire avancer de manière conséquente notre connaissance des mécanismes moléculaires qui régissent la réparation des tissus après une lésion. En particulier, ces résultats permettront d’identifier de nouvelles molécules contrôlant la fonction des macrophages au cours de la réparation tissulaire. Ces nouvelles molécules pourront être étudiées plus en détails dans de futurs projets, contribuant à l’avancée des connaissances scientifiques. De plus, il est établi que les macrophages jouent un rôle central dans les pathologies inflammatoires quand leur fonction de réparation est altérée, par exemple dans les ulcères, les plaies chroniques des patients diabétiques, et les fibroses (accumulation de tissu fibreux pathologique). De plus, cette fonction de réparation est également diminuée chez les sujets âgés, sans que l’on en comprenne les mécanismes. Mieux connaître les acteurs moléculaires impliqués dans la réparation tissulaire dans les macrophages permettra ainsi de formuler de nouvelles hypothèses sur les causes du dysfonctionnement des macrophages dans des conditions pathologiques. Les nouvelles molécules identifiées dans ce projet pourront ainsi représenter de nouveaux candidats pour des approches thérapeutiques afin d’améliorer la régénération tissulaire et d’empêcher la fibrose dans les pathologies inflammatoires chroniques.
Procédures
Dans notre modèle, nous créons une petite blessure sur la peau des souris, et nous observons ensuite la cicatrisation au cours du temps, en prenant soin de protéger la plaie par des pansements. Pour cela, chaque animal sera anesthésié le temps de la procédure (environ 10 min), puis sera anesthésié à nouveau afin d'observer la cicatrisation et de changer le pansement (environ 3 min à chaque fois, 2 fois par semaine, pour une durée maximale de 3 semaines) .
Impact sur les animaux
Les animaux, sous anesthésie, subiront une chirurgie légère afin de créer une petite blessure sur la peau au niveau du dos entre les omoplates. Les nuisances attendues sont : stress de l'anesthésie (légère et rapide), risque d'hypothermie (modérée et rapide) et douleur liée à une blessure cutanée (modérée et de courte durée). Dans de rares cas, il est également possible que la plaie puisse s'infecter. Les nuisances attendues dans ce cas sont : douleurs liées à une infection (modérée et de courte durée).
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin du suivi ou pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Des données de la littérature montrent que les macrophages, chez l’Homme comme chez la souris, produisent des molécules bénéfiques pour la réparation tissulaire. Nos données obtenues in vitro dans des modèles de culture cellulaire montrent que nos molécules d'intérêt régulent l’expression d’une partie de ces molécules bénéfiques. Nous souhaitons donc maintenant confirmer nos résultats dans un modèle in vivo. Il n’existe pas de méthode alternative pour réaliser ce travail qui nécessite l’analyse de tissus entiers. La peau est un tissu complexe qui comporte de nombreuses cellules qui interagissent afin de maintenir un équilibre. La dynamique du tissu cutané, des cellules immunitaires qu’il abrite ainsi que les interactions et le recrutement potentiel de cellules d’autres organes sont des conditions qui ne peuvent pas être adéquatement reproduites in vitro. De plus, le système immunitaire est un système dynamique dont les acteurs évoluent entre différentes localisations au sein de l’organisme selon des flux très précis. Enfin, certaines populations cellulaires du système immunitaire se spécialisent particulièrement en fonction de leur localisation, en particulier les macrophages. Ainsi, les macrophages de la peau ont certainement des propriétés différentes de celles de tout autre organe. Ni les modélisations mathématiques, ni les systèmes in vitro à ce jour malgré l’existence de modèles de peau ne permettent de reproduire cela, ceci nous oblige donc à utiliser des animaux afin de comprendre les interactions cellulaires nécessaires pour la cicatrisation cutanée. Des expériences in vivo sont donc nécessaires pour compléter les découvertes obtenues in vitro. De plus, l’utilisation de modèle animal reste indispensable pour pouvoir aborder la phase d’application de nos découvertes en clinique.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé à l’aide d’outils statistiques, pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. Le nombre de souris par condition est de 12 (4 animaux par expérience, expériences répétées 3 fois) afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante. Dans notre expérience préalable de ce modèle de cicatrisation, ces effectifs sont suffisants pour mettre en évidence des différences significatives dans la cicatrisation de la peau.
Raffinement
Dans le cadre de ce modèle de blessure cutanée, un analgésique est administré aux animaux lors de la chirurgie. Les animaux sont surveillés tous les jours pour l’état général, afin d’assurer leur bien-être et pour surveiller les éventuels signes de douleur, de souffrance ou de stress. Des soins post-opératoires spécifiques seront mis en place si nécessaire (par exemple en cas de douleur ou d'infection de la plaie). Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix car la physiologie de la souris est proche de celle de l’homme. D’autre part les mécanismes immunitaires sont bien caractérisés chez la souris, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour étudier les cellules immunitaires. La connaissance complète du génome murin permet d’utiliser de nombreux outils bien caractérisés (telles que des souris transgéniques déficientes pour notre molécule d’intérêt ou des techniques d’analyse d’expression de gènes), ce qui sera particulièrement pertinent dans le cadre de ce projet. Les souris seront utilisées à l'âge adulte (de 8 à 12 semaines) afin que les souris aient fini leur croissance, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux
Role(s) sur le sommeil et la thermoregulation d’un facteur de transcription exprimé dans l’hypothalamus anterieur -modification
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Les variations de glycémie liées à un diabète mal contrôlé sont fréquemment associées à des troubles du sommeil (sommeil fragmenté, cauchemars, apnées du sommeil, fatigue diurne) et à des défauts de thermorégulation (sueurs, hypothermie). L’hypothalamus antérieur contrôle plusieurs fonctions telles que le sommeil et la thermorégulation. Nous avons observé qu’un gène connu pour contrôler la synthèse de l’insuline en réponse au glucose dans le pancréas est également présent dans l’hypothalamus antérieur. Ce projet expérimental a pour but : (1) de caractériser anatomiquement et fonctionnellement les neurones exprimant ce gène dans l’hypothalamus ; (2) d’étudier le rôle de ce gène dans l’hypothalamus antérieur et sa régulation par le glucose; (3) d’établir dans quelle mesure la régulation de ce gène pourrait être responsable des troubles du sommeil et de la thermorégulation.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ce travail apportera une meilleure connaissance des réseaux neuronaux contrôlant le sommeil et la thermorégulation ainsi qu’un éclairage moléculaire nouveau sur le lien entre le diabète et certaines de ses comorbidités dans le système nerveux central. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir des pistes thérapeutiques nouvelles pour le traitement des troubles du sommeil associés au diabète, en ciblant par exemple les modifications post-traductionnelles de ce facteur de transcription.
Procédures
enregistrement de l'activite veille/sommeil en cage individuelle ( 2x 48h, n=292 souris ) procédure chirurgicale injection intracerebrale ( n= 242 animaux , durée de l'intervention : 30 minutes + 1h de reveil) chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil en vue du prélèvement du cerveau (n=242 animaux durée analgesie 30 minutes avant +15 minutes)
Impact sur les animaux
En l’absence de stimulation, aucun phénotype dommageable n’a été rapporté les lignées murines utilisées dans ce projet. L’effet de la stimulation de ces quelques neurones de l'hypothalamus antérieur est transitoire (1h) et son effet sur les animaux sera suivi en continu. Des perturbations du rythme de sommeil sont envisagées. Les chirurgies sont susceptibles d’entrainer une sensibilité post chirurgie. Les animaux récupèrent habituellement en quelques heures. Le sommeil des animaux est enregistré en en cages individuelles. Le régime alimentaire riche en graisse induit une obésité et un diabète.
Devenir
les animaux sont mis a mort pour permettre l'analyse post-mortem de leur cerveau (expression de gènes et de protéines d'interêt)
Remplacement
Il n’est pas possible d’étudier une fonction physiologique complexe comme la régulation du sommeil hors d’un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est optimisé pour permettre de mettre en évidence le résultat de façon statistiquement significative (puissance du test 80% risque alpha 5%) tout en minimisant le nombre d’animaux requis . La taille des groupes est donc calculée dans chacune des procédures en fonction des effets attendus. Dans le cas de l'étude anatomique, uniquement descriptive, le nombre retenu (n=10) est celui généralement mentionné dans les publication anatomiques comparables. La séquence expérimentale est optimisée (ex : étude anatomique suivant les test de sommeil) de façon a minimiser le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
Les modèles conditionnels dans lesquels les modifications génétiques sont restreintes à quelques neurones de l’hypothalamus antérieur permettront d’éviter des phénotypes plus dommageables. Pour les enregistrements (48h), les animaux sont placés avec les memes elements d'enrichissement en cages individuelles où ils gardent un contact visuel entre eux. Les approches non invasives sont systématiquement privilégiées. L’administration par voie orale se fera, après habituation, en proposant le principe actif dans un petit volume de gélatine aromatisé aux fruits rouges. Lorsqu’une expérimentation nécessite une intervention chirurgicale, en plus de l’anesthésie générale, des anesthésiques locaux et des analgésiques seront systématiquement administrés en péri-opératoire.
Choix des espèces
L’existence et la disponibilité de souris génétiquement modifiées qui n’existent dans aucune autre espèce de vertébrés homéothermes (dont la température est régulée) nous permet d’entreprendre l’étude des mécanismes physiologiques complexes du système nerveux central tels que l'alternance veille /sommeil avec une approche causale du rôle d’un gène pour une fonction étudiée. Le rythme de sommeil, initialement très irrégulier avant le sevrage, mature progressivement. Le rythme de sommeil est considéré comme de type adulte 5 à 6 semaines après la naissance. De même, la thermorégulation, absente chez les souriceaux nouveaux-nés, se met en place progressivement. Nous enregistrerons donc le sommeil lorsqu’il est stable, sur des souris adultes, mais pas âgées, entre 2 et 6 mois.
Rôles du facteur de transcription hypothalamique Mafa dans la régulation physiologique du sommeil chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Le diabète est fréquemment associé à des troubles du sommeil (fragmentation, cauchemars, apnées, fatigue diurne) et de la température corporelle (sueur, hypothermie). Notre équipe a récemment observé chez la souris qu’un gène contrôlant la fabrication de l’insuline par le pancréas jouerait également un rôle dans une région du cerveau impliquée dans des fonctions vitales comme le sommeil et la thermorégulation. Conduit chez la souris, ce projet expérimental vise donc à (1) caractériser anatomiquement et fonctionnellement les neurones de cette région du cerveau ; (2) étudier leur lien avec le glucose ; et (3) établir dans quelle mesure leur disfonctionnement pourrait être responsable des troubles du sommeil liés au diabète. Seul le troisième axe de ce projet plus large fait l’objet de cette présente DAP.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à renforcer nos connaissances sur le sommeil physiologique mais aussi pathologique accompagnant le diabète et des troubles de la température corporelle. Nos travaux et ceux de nos collaborateurs apporteront un éclairage nouveau sur le lien entre le diabète et certaines de ses comorbidités dans le système nerveux central. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir sur le long terme des pistes thérapeutiques pour le traitement des troubles du sommeil chez les patients diabétiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale (3h) sous anesthésie et analgésie générales requises pour la pose des électrodes permettant d’enregistrer le sommeil. A l’issue de la chirurgie, les souris seront placées à l’isolement partiel pendant 6 semaines dont 3 en cage double avec séparateur pendant la récupération post-opératoire et 3 en baril individuel pendant les enregistrements. Ce baril sera placé dans une enceinte contenant 3 autres barils. Quelques interactions sociales sont ainsi maintenues sans contact tout au long de la procédure.
Impact sur les animaux
La procédure est classée de sévérité modérée. Les lignées de souris transgéniques mises en œuvre dans ce projet sont normales et viables. L’anesthésie chirurgicale entraîne une légère baisse de la température corporelle rapidement compensée par l’utilisation d’une couverture chauffante. Chirurgie : possible douleur au réveil, contrôlée par des médicaments appropriés. Récupération post-opératoire en quelques heures en cage double avec grillage facilitant des interactions sociales sans contact. Lors de l’enregistrement du sommeil, chaque souris sera hébergée dans un baril individuel placé dans un caisson contenant 3 autres barils, facilitant ainsi quelques interactions sociales. Cet isolement peut induit un léger stress qui s’estompe rapidement au cours de la période d’habituation à ce nouvel environnement. Les expérimentations induisent une perturbation réversible transitoire du rythme veille-sommeil (3h) qui fait l’objet de la présente étude.
Devenir
Toutes les souris pour ce projet de recherche seront mises à mort à la fin de la procédure pour le prélèvement des cerveaux.
Remplacement
Il est impossible d’étudier une fonction vitale comme le sommeil hors d’un organisme vivant. Aussi, les modèles animaux demeurent essentiels pour reproduire, comprendre et modéliser des mécanismes neurobiologiques complexes. La souris est particulièrement bien adaptée aux études neurophysiologiques (faible prise de poids et de volume corporel avec l’âge, lignées génétiquement modifiées). Par ailleurs, ses mécanismes nerveux du cycle veille-sommeil sont communs à tous les mammifères, incluant l’homme. Des animaux moins évolués comme la mouche ou le poisson zèbre sont parfois utilisés (activité/inactivité) mais ils ne possèdent pas de sommeil paradoxal et leur cerveau ne présente pas la même complexité anatomique et fonctionnelle. D’autres méthodes prometteuses se développent comme la modélisation et l’intelligence artificielle, les cultures cellulaires sur puces ou les organoïdes mais elles ne constituent pas encore d’alternatives crédibles et pertinentes aborder des processus aussi complexes que le sommeil et comprendre des pathologies qui l’affectent comme le diabète, les apnées du sommeil ou la narcolepsie.
Réduction
Notre estimation porte sur un besoin de 80 souris réparties en 8 lots expérimentaux. Les expériences proposées ont été conçues pour minimiser le nombre d'animaux tout en maximisant les effets statistiques. La taille de chaque lot expérimental a été calculée et optimisée sur la base de nos études chez la souris publiées récemment. Ces calculs prennent en compte les « erreurs et échecs » aux différentes étapes de la procédure expérimentale, la variabilité́ interindividuelle des paramètres physiologiques considérés, la dégradation des conditions d’enregistrement du sommeil au cours du temps pouvant rendre les interprétations fonctionnelles aléatoires, mais aussi la nécessité́ de ne pas compromettre la reproductibilité́ et la significativité́ des données obtenues (utilisation systématique de tests statistiques adaptés aux petits échantillons).
Raffinement
Les animaux seront suivis quotidiennement dès la phase post-opératoire pour optimiser leur récupération (médicaments adaptés si nécessaire, suivis du poids, de la mobilité et du comportement). Notre préoccupation est de détecter rapidement si certains paramètres physiologiques et comportementaux se dégradent pendant la procédure, constituant des points limites avec mise à mort pour prévenir une quelconque souffrance. Pour la durée de la procédure, chaque animal est hébergé dans un baril individuel en plexiglas transparent. Quatre barils sont placés dans le caisson d’enregistrement pour que les animaux gardent des contacts visuels, auditifs, olfactifs, limitant les effets possiblement angoissants liés à l’isolement social. Des enrichissements conventionnels (roue, coton, bâtonnet de bois, lanière de carton) sont fournis pour la fabrication du nid et réduire l’anxiété générée par cet isolement social. Les souris sont habituées à ingérer volontairement, sans intervention de l’expérimentateur, le principe actif à la dose de travail pour éviter le stress intense provoqué par leur manipulation lors d’une injection par piqure, avec des effets physiologiques confondants évidents sur le sommeil.
Choix des espèces
Les souris génétiquement modifiées ouvrent d’immenses possibilités de recherche scientifique sur des mécanismes nerveux complexes. Il est ainsi possible de corréler l’action d’un gène avec à une fonction vitale comme le sommeil. La compréhension de ces mécanismes à l’échelle cellulaire et moléculaire passe par des techniques encore impossibles chez l’homme mais applicables chez la souris. Des animaux plus simples que la souris sont parfois utilisés (mouches, poissons rouges etc) mais ils ne sont pas pertinents pour comprendre le sommeil et ses fonctions chez l’homme. Des souris jeunes adultes (3-5 mois) seront utilisées car leur sommeil est mature et consolidé à cet âge-là.
Etude de l’impact de la surexpression du facteur de transcription c-MYC sur le développement des Lymphocytes B, sur les réarrangements chromosomiques et dans la leucémogénèse
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
La Leucémie Lymphoïde Chronique est un lymphome, c’est à dire un cancer des lymphocytes B, très fréquent, particulièrement chez les personnes âgées, dont l’évolution est variable mais qui demeure encore aujourd’hui incurable. Les lymphocytes B assurent normalement la défense de l’organisme contre les agents pathogènes (virus, bactéries…) mais peuvent être sujets à la transformation tumorale en cellules cancéreuses. Nous cherchons à identifier les mécanismes à l’origine de la transformation des lymphocytes B en cellules cancéreuses de la leucémie lymphoïde chronique. A partir de prélèvements de patients nous avons identifié l’altération de l’expression d’un gène qui régule la prolifération cellulaire et la mort cellulaire dans les cellules tumorales. Aujourd’hui, nous souhaitons reproduire cette dérégulation dans les lymphocytes B de souris afin d’étudier son impact sur la transformation tumorale des lymphocytes B. Le modèle murin présente une très forte homologie de structure et de fonction des gènes avec l’humain, et permet de récapituler la complexité des systèmes et interactions cellulaires des organismes entiers nécessaires pour comprendre les évènements mis en jeu dans la transformation tumorale. Dans ces animaux, nous détecterons l’émergence de lymphome et nous étudierons la fonction des lymphocytes B normaux et tumoraux.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mettre en évidence le rôle de l'altération génétique identifiée dans l'altération de la fonction des lymphocytes B ainsi que dans la transformation tumorale de ces cellules. Les bénéfices attendus sont l’apport de nouvelles données permettant une meilleure compréhension de la transformation tumorale dans la leucémie lymphoïde chronique mais aussi de façon plus générale des mécanismes physiologiques qui régissent le développement, la fonction et l’homéostasie des lymphocytes B.
Procédures
Tous les animaux générés seront génotypés au moment du sevrage par prélèvement de bout de queue sous anesthésie gazeuse, un seul prélèvement sera effectué par animal. Tous les animaux du groupe immunisation vont recevoir deux injections de solution immunogène et une injection de marqueur de prolifération cellulaire. Ces animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
La survenue de tumeur peut entrainer de la douleur continue. L’injection en intra-péritonéale peut entrainer une douleur d’intensité légère de courte durée. Le prélèvement de bout de queue ainsi que la pose de boucle sous isoflurane induisent un stress physique et transitoire chez l'animal provoqué par la contention ainsi qu'une douleur de faible intensité durant une courte durée au réveil de l'animal. L'immunisation va provoquer un stress physique chez l'animal dû à la contention et une douleur de faible intensité et de courte durée suite à l'administration de l'aiguille. L’apparition de tumeur chez l'animal va entrainer une gêne et une douleur continue chez l'animal lorsque celle ci pourra être détectée par palpation. L'administration de l’analgésique va provoquer un stress physique chez l'animal dû à la contention et une douleur de faible intensité et de courte durée suite à l'administration de l'aiguille.
Devenir
A l’issue des procédures 1 et 2, les animaux de génotype non d’intérêt seront euthanasiés. Tous les animaux sont euthanasiés au cours des procédures 1, 2, 3 et 4. Pour caractériser les sous-populations de lymphocytes B et caractériser les cellules cancéreuses nous devons travailler à partir des lymphocytes B isolés à partir des cellules de la rate et de la moelle osseuse des souris ce qui nécessite l’euthanasie des animaux.
Remplacement
Dans le but de remplacer l'utilisation des animaux, ce projet a été initié dans une étude pilote menée sur une lignée cellulaire cultivée in vitro. Les résultats obtenus justifient l'approfondissement du projet qui ne peut être mené autrement que dans un organisme entier qui récapitule la complexité du système immunitaire, des intéractions entre populations cellulaires et les évènements oncogéniques. La très forte homologie de structure et fonction entre les gènes d'immunoglobuline humains et murins faisant de la souris le modèle expérimental incontournable pour cette étude.
Réduction
Le nombre des animaux sera réduit au minimum permettant l'obtention de résultats avec une valeur statistique. L'analyse des lymphocytes B normaux et tumoraux des 4 lignées sera réalisée par 4 expériences indépendantes pour assurer la reproductibilité des données. Pour chaque expérience, l'utilisation de 5 souris de chaque lignée permettra de diminuer l'écart type entre les résultats obtenus. Nous pourrons ainsi réaliser une analyse statistique des résultats. Soit un total de 80 souris, c'est à dire 20 souris de chaque lignée. Pour les immunisations, 4 expériences indépendantes seront réalisées avec l'utilisation de 5 souris de chaque lignée (total de 80 souris). Pour l'analyse des lymphocytes B et les immunisations, nous utiliserons des souris d’âge entre 12 et 16 semaines. Pour le suivi du développement de lymphome dans la lignée test d'intérêt en comparaison de la lignée contrôle, pour avoir une valeur statistique, il est nécessaire d’observer l’émergence de tumeur sur un nombre suffisant de souris. Dans la lignée contrôle, l’incidence de lymphome est de 50% à l’âge moyen de 9 semaines. Alors, la surveillance de l’émergence de lymphome, sera effectuée par le suivi de 50 souris de chaque lignée, test et contrôle, jusqu’à l’apparition de tumeurs ou pendant 12 mois afin de pouvoir comparer l’émergence de lymphome entre les deux lignées.
Raffinement
Le phénotype de la lignée contrôle développant des lymphomes est bien décrit et connu, il s’agit d’un phénotype dommageable avec émergence de lymphome caractérisé par des tumeurs à un âge précoce. La lignée test est une lignée créée dans le projet. Son phénotype n’est pas encore connu mais très vraisemblablement il s’agira d’un phénotype dommageable proche de celui de la lignée contrôle avec émergence de lymphome. Les souris feront donc l’objet d’une surveillance accrue consistant à détecter les premiers signes de suspicion d’émergence de lymphome : -aspect : poils hérissés, dos courbé, perte de poids, anomalie du déplacement, apparition d’une masse; -comportement : isolement. En cas de suspicion, l’animal concerné sera palpé afin de déceler une masse cellulaire anormale non décelable à l’observation. La détection de tumeur est un point limite est les animaux concernés seront euthanasiés.
Choix des espèces
Il existe une très forte homologie de structure et fonction entre les gènes d'immunoglobuline humain et murin faisant de la souris un modèle expérimental incontournable pour l'étude du système immunitaire et des évènements oncogéniques aboutissant à des cancers des lymphocytes B, ainsi la souris est l'espèce de référence internationale pour l'étude des cancers des lymphocytes. Les souris utilisées seront adultes âgées d'au moins 10 semaines, âge à partir duquel le système immunitaire est mature, et euthanasiées à l'âge maximum de 12 mois, âge après lequel la lymphomégénèse peut être due à une immunodépression associée au vieillissement.
Rôle du facteur de transcription Eomes dans la réponse aux traitements par inhibiteurs de point de contrôle immunitaire dans des modèles murins de tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Objectifs
Les points de contrôle immunitaires sont des protéines qui interagissent avec les cellules du système immunitaire, appelées lymphocytes T, pour réguler leur activité une fois qu'une infection est éliminée. Cependant, dans le cas d’un cancer, les cellules tumorales utilisent ces protéines pour bloquer l’action des lymphocytes T, ce qui leur permet d’échapper au système immunitaire. Pour contrer cela, des médicaments appelés « inhibiteurs de points de contrôle immunitaires » ont été développés. Ils réactivent les lymphocytes T pour qu'ils attaquent les cellules cancéreuses. Ces traitements ont révolutionné le traitement de certains cancers, comme le mélanome avancé. Cependant, beaucoup de patients ne répondent pas à ces traitements ou rechutent dans les cinq ans. Il est donc crucial de mieux comprendre comment les voies cellulaires et moléculaires sont mises en place lors de traitements et de trouver des moyens de prédire qui va y répondre. La protéine Eomes, présente dans les lymphocytes T, joue un rôle important dans la lutte contre les tumeurs, mais on ne sait pas encore clairement comment elle influence la réponse à ces traitements. Les premières recherches montrent que plus il y a d'Eomes, meilleure est la réponse contre le cancer. Ce projet vise à comprendre comment Eomes agit sur l'efficacité des traitements contre le cancer, en utilisant des modèles de cancer chez la souris. Cela permettra de savoir si les lymphocytes T possédant Eomes sont les cibles principales des inhibiteurs des points de contrôle immunitaires.
Bénéfices attendus
La compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires mis en place lors du traitement par les inhibiteurs des points de contrôle immunitaires permettra d’améliorer la compréhension des réponses immunitaires impliquées dans la réponse antitumorale et ainsi de comprendre pourquoi certains patients sont réfractaires aux thérapies actuellement utilisées. À terme, cette étude aura donc pour but de mieux sélectionner les traitements, d’augmenter l’efficacité des traitements déjà existants, et potentiellement d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Tous les gestes invasifs seront réalisés sous inhalation d'isoflurane (2% + mélange air/oxygène). Une attention particulière sera portée au suivi par des personnes formées et compétentes. Les injections en sous cutanée ont une durée de 1 minute par souris et sont réalisées une seule fois. Les injections en intraveineuse au niveau de la veine caudale durent 5 minutes et sont réalisées une seule fois. Les injections en intraveineuse au niveau du sinus retro-orbital durent 1 minute et sont réalisées 2 fois avec un jour d’intervalle entre les deux injections. Les prélèvements de sang en sous-mandibulaire durent 1 minute par souris et sont réalisées 2 fois avec 3 semaines d’intervalle entre les deux prélèvements. Les injections intrapéritonéales ont une durée de 1 minute par souris et sont réalisées 4 fois avec 2 jours d’intervalle entre chaque injection. L’administration par gavage d’un traitement hormonal a une durée de 2 minutes par souris et sera réalisée 3 fois par souris. L’irradiation a une durée de 6 minutes et 54 secondes et est réalisé une seule fois.
Impact sur les animaux
Les modèles tumoraux murins induits dans ce projet vont engendrer le développement de tumeurs pouvant entraîner des difficultés de déplacements. Un défaut d’alimentation et/ou de boisson et une perte de poids de l’animal peuvent apparaître. De plus, les tumeurs pourraient éventuellement induire des troubles fonctionnels chez l'animal comme des difficultés respiratoires ou une augmentation du rythme respiratoire ainsi qu’une altération de la température corporelle. Des troubles comportementaux pourraient survenir tels que des auto-mutilations,des défauts de toilettage et de nidification ainsi que l’isolement. L’état général des souris pourrait être altéré. Les tumeurs peuvent également présenter des ulcérations ou des infections. Lors de la régression tumorale favorisée par l’action des combinaisons d’immunothérapies, des nécroses peuvent être visibles sans saignements ni rougeurs. L’absence de système immunitaire chez certaines souris du projet les rendent plus sensibles au développement et à la progression tumorale ainsi qu’aux ulcérations, infections et invaginations de la tumeur.
Devenir
Les animaux qui ont développé des tumeurs seront mis à mort afin de réaliser des analyses sur les cellules purifiées à partir des organes prélevés (moelle osseuse ou tumeurs, ganglions drainants la tumeur et rate). Ceci nous permettra d’évaluer l’efficacité des immunothérapies sur la réponse immunitaire anti-tumorale.
Remplacement
Le recours à l'expérimentation animale dans le cadre de cette étude se fait après de nombreuses études in vitro dans des modèles cellulaires. Le principe de remplacement n'est pas applicable à ce projet car les études in vitro ne sont pas capables de prendre en compte la complexité des mécanismes cellulaires sollicités et de considérer en même temps, l’évolution adaptative constante de l’organisme entier au cours du développement de cancers. Ces études in vitro ne reproduisent pas l'ensemble des voies impliquées dans des modèles physiologiques intégrés et par conséquent ne permettent pas l'obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine. Cependant, il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle in vitro capable de prendre en compte toute la complexité des mécanismes cellulaires sollicités et de considérer en même temps, l’évolution adaptative constante de l’organisme entier au cours du développement de cancers.
Réduction
L’ensemble des expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux grâce à des études préliminaires qui nous ont permis de maîtriser ces modèles murins. Les résultats actuels ont permis de valider que des lots de 10 souris par génotype selon les paramètres à évaluer permettent d'acquérir des données fiables. La stratégie d’expérimentation sera une étude longitudinale. Cette approche expérimentale permet d’appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées et permet d’avoir une puissance de test importante car chaque animal est observé à différents temps et devient son propre contrôle. Un test statistique sera utilisé pour les expériences du projet. Dans ce projet, nous utilisons un modèle de mélanome murin dans lequel les cellules cancéreuses émettent de la lumière. Par imagerie, nous sommes capables de visualiser la progression tumorale et les métastases au cours du temps et ce de manière non invasive en ré-utilisant les mêmes animaux. Par ailleurs, dans ce projet, nous injecterons simultanément des cellules immunitaires (Lymphocytes T) compétentes et déficientes pour une protéine d’intérêt dans une seule et même souris dont le système immunitaire est non fonctionnel, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisé.
Raffinement
Le bien-être de l’animal est un facteur de variabilité expérimentale que nous prenons en considération grâce au suivi quotidien des animaux dès l’initiation des modèles de cancers. Ainsi, l’expérimentateur impliqué dans le projet observera le comportement et mesurera le poids des animaux tous les deux jours à compter de l'initiation des modèles de cancers jusqu'à la fin de l'expérimentation. Toutes modifications de la prise de nourriture/boisson, de la posture, des déplacements, de la sociabilité et de la nidification seront observées. En cas de déshydratation et de perte de poids inférieur au seuil défini dans les points limites, de la nourriture et de l’eau sous forme de gel seront ajoutés. Les comportements d’agressivité seront également surveillés et du coton sera ajouté. Suite à l’induction des modèles tumoraux, des nécroses inflammatoires avec apparition d'une invagination au centre de la tumeur, de petits saignements et de rougeurs sur le pourtour de la tumeur peuvent se développer et seront nettoyées avec de la Vétédine. Pour diminuer la souffrance et la douleur liée aux procédures expérimentales et au développement de cancers, un traitement analgésique en locale (lidocaïne) sera administré aux souris au niveau de ces nécroses inflammatoires. Par ailleurs, des grilles d’expressions faciales des souris mises à disposition dans l’animalerie sont consultées pour détecter la douleur, la détresse ou la souffrance des animaux. De manière concomitante, des points limites ont été définis en concertation avec les zootechniciens pour détecter une dégradation trop importante de la santé et du bien-être des animaux et arrêter l’expérimentation. Pour éviter la mort à cause d’une éventuelle infection des souris dont le système immunitaire est non fonctionnel, ces souris seront hébergées en portoir ventilé, manipulées sous hotte avec port de gants, masque, combinaison, surchaussures et charlotte. Certains actes seront réalisés sous anesthésie générale et/ou sous anesthésie locale suivies d’un réveil des animaux sur tapis chauffant. Par ailleurs, les animaux sont hébergés en groupes sociaux harmonieux dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). Enfin, l'eau et la nourriture sont mises à disposition "ad libitum" et de la musique est diffusée en salle d’hébergement pour diminuer le stress et atténuer les bruits environnementaux.
Choix des espèces
Les modèles de l’espèce animale Mus musculus sont à la base de la compréhension des mécanismes de reconnaissance par le système immunitaire et ont permis ces dernières années d’importantes avancées thérapeutiques dans ce domaine. En effet, ces modèles sont très utilisés dans le criblage de nouvelles molécules, car, du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et chez la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à la compréhension de la résistance des cellules tumorales aux traitements. Par exemple, notre projet de recherche est basé sur l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour les molécules d’intérêt Eomes (délétion dans les lymphocytes T). Aucune autre espèce animale avec ces caractéristiques génotypiques pour ces protéines n’est disponible. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l’utilisation des souris comme modèles dans ce type de projet : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d’outils précieux (anticorps monoclonaux, plasmides, etc...) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. L’ensemble des expériences du projet sera réalisé sur des jeunes adultes soit des animaux âgés d’environ 6 à 8 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise tumorale.
Etude du rôle d’un facteur de transcription dans le processus de tumorigénèse d’un modèle murin de leucémie T.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Le présent projet vise à caractériser le rôle d’une protéine cruciale de la cancérogenèse impliquée dans le développement de leucémies/lymphomes T. Ce type de pathologie est assez rare (125 nouveaux cas/an en France) mais possède une fréquence élevée chez les enfants de 2 à 5 ans. Ce qui explique qu’il est très difficile de travailler sur cette pathologie. Nous disposons d'un modèle murin qui développe un lymphome T et nous avons généré deux modèles à partir de celui-là où la protéine d’intérêt est modulée soit positivement soit négativement. Grâce à ces souris nous avons mis en évidence un rôle suppresseur de tumeur de cette protéine. Nous poursuivrons la caractérisation de nos souris. Nous étudions aussi la part du système immunitaire dans le contrôle de la maladie en comparant le développement du lymphome dans des souris avec ou sans système immunitaire fonctionnel.
Bénéfices attendus
Le ciblage de notre protéine d’intérêt fait aujourd’hui partie de l’arsenal thérapeutique anti-cancer, il est donc nécessaire de bien comprendre, in vivo, comment se développe le lymphome en présence ou non de cette protéine et si des modifications génétiques peuvent améliorer ou non le pronostic vital lorsque ce type de cancer est diagnostiqué. Enfin, au vue du dévéloppement croissant de l'immunothérapie, il est primordial de clarifier le rôle de cette protéine dans la manière dont les cellules tumorales se développent en évitant la réponse du système immunitaire de l’hôte.
Procédures
Certaine souris (120) subiront une prise de sang une fois par semaine afin d'effectuer un suivi précis du développement de la maladie soit sur la durée du protocole entre 8 et 20 prises de sang selon les souris. Le prélèvement dure environ une dizaine de secondes. 360 souris recevront une injection unique par voie intraveineuse de cellules tumorales, temps d'injection inférieur à 5 secondes
Impact sur les animaux
Une partie des souris génétiquement modifiées vont développer un lymphome entre la 13e et 34e semaine. Son évolution conduit à une gêne respiratoire des animaux due au développement de la tumeur dans la cage thoracique, essoufflement fatigue. Les mêmes signes cliniques se retrouvent chez les patients atteints de leucémie. Une autre partie des animaux recevront sous contention par voie intraveineuse des cellules tumorales et vont donc développer une leucémie qui pourra altérer à terme leur formule sanguine (anémie) et donc entrainer une fatigue et une altération de l'état général.
Devenir
Procédures 1-2-4-5. Les souris seront mise à mort à la fin de la procédure afin de collecter les cellules tumorales pour des anlyses in vitro et pour cryoconservation. Les souris produites en P3 seront utilisées en Procédure 4.
Remplacement
Les premières expériences sur ce projet ont été réalisées in vitro sur des lignées cellulaires. Ce sont ces résultats in vitro qui nous ont orientés vers un modèle murin qui restent indispensable à l’étude du développement de la pathologie car il permet de prendre en compte le système immunitaire mais aussi la complexicité du développment d'un cancer avec l'appartion séquentielle des défauts génétiques.
Réduction
Notre statégie de croisement est définie pour produire le nombre minimal d'animaux nécessaires. Nous utiliserons à la fois les mâles et les femelles, ce qui permet d’utiliser la totalité des animaux générés. Tous nos groupes d'expérimentation sont définis avec un logiciel de précision de statistiques.
Raffinement
Nous avons donc établi une grille de score avec des points limites précoces et adaptés pour détecter le lymphome suffisamment tôt pour réduire la souffrance animale au maximum tout en conservant une parfaite exploitation scientifique des résultats. Nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Les animaux sont hébergés dans un milieu enrichi en portoirs ventilés avec un suivi journalier.
Choix des espèces
La souris est une espèce animale relativement proche phylogénétiquement de l’homme, et est le modèle de choix utilisé par la communauté scientifique pour étudier les acteurs moléculaires et cellulaires impliqués dans le cancer notamment pour l'invalidation de gènes. De plus, la souris présente plusieurs avantages comme un cycle de vie relativement court, une natalité importante et un modèle facile à élever. Procédure 1. Nous utiliserons des souris de la naissance jusqu'à l'age de 34 semaines en fonction du développement du lymphome T. Procédure 3. Nous produirons des souris immunodéficientes utilisées en P4, donc de la naissance jusqu'à 8 mois. Procédures 2/4/5. Nous utiliserons des animaux receveurs âgés de 8 semaines, âge où la prise tumorale est optimale.
Rôle du facteur de transcription Foxk1 dans le mécanisme de tolérance périphérique exercée par les lymphocytes T régulateurs
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
La réponse immunitaire adaptative dépend fortement de l'immunité médiée par les lymphocytes T. Les cellules T conventionnelles (Tconv), peuvent reconnaître le non-soi et éliminer les cellules infectées et les cellules cancéreuses. La sélection thymique garantit que les lymphocytes T qui atteignent les organes lymphoïdes secondaires reconnaissent les pathogènes mais sont tolérés vis-à-vis du soi. Cependant, même si plus de 95 % des lymphocytes T sont supprimés dans le thymus au cours de la maturation, la tolérance centrale reste un processus imparfait, principalement en raison de l'expression incomplète, dans le thymus, de l'ensemble des antigènes du soi. C'est pourquoi il existe des mécanismes de tolérance périphérique, notamment des cellules T régulatrices (Treg), un sous-ensemble de cellules CD4+ exprimant le facteur de transcription FOXP3 qui peut supprimer l'activation des cellules T auto-réactives en périphérie. La tolérance est un processus essentiel à l'équilibre immunitaire normal et, lorsqu'elle est rompue, l'auto-immunité peut se développer. Le facteur de transcription appelé Foxk1 a été identifié comme un acteur clé de la régulation des cellules T, et possiblement des cellules Treg. Dans ce cadre, Le projet vise donc à caractériser le rôle d'un nouveau facteur de transcription dans les cellules Treg, et à déterminer si son absence induit une rupture de tolérance et conduit à de l’auto-immunité.
Bénéfices attendus
Un défi important dans la recherche biomédicale actuelle et son application pharmaceutique en immunologie est d'identifier les points de contrôle et les mécanismes moléculaires qui peuvent être ciblés pour contrôler les cellules T, et modifier leurs fonctions et leur devenir, afin de mieux contrôler les réponses auto-immunes. Dans ce contexte, la reprogrammation du métabolisme des cellules T apparaît comme une voie alternative et prometteuse pour moduler les réponses des cellules T. Ainsi, le projet présenté ici explore cette possibilité en se concentrant sur un nouveau facteur de transcription. Celui-ci constitue un candidat prometteur qui, en contrôlant le métabolisme des cellules T régulatrices pourrait donc faire l'objet d'une intervention pharmaceutique visant à réduire les dommages de pathologies auto-immunes. Par ailleurs et au-delà de ce facteur de transcription, ce projet constitue une preuve de principe pour cibler les effecteurs impliqués dans les programmes métaboliques, offrant de nouvelles opportunités thérapeutiques pour reprogrammer les cellules T auto-réactives.
Procédures
Les animaux impliqués dans ce projet seront traités au Tamoxifene par gavage (deux fois par semaine pendant 30 jours. temps de procédure: quelques minutes pour chaque souris) ou par l’utilisation de croquettes dédiées. La période d’administration s’étalera sur 50 jours. Des cellules T modifiées seront injectées par voie intraveineuse (1 seule injetion, temps de procedure: quelques secondes) sur souris anesthésiées par anesthésie gazeuse afin de déterminer leur effet in vivo. Une seule injection sera effectuée par souris, la procédure ne durera que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Du fait des protocoles envisagés, des nuisances sont attendues sur les animaux. Certains lots d’animaux pourront développer des signes d’auto-immunité, conduisant à une perte d’appétit, une perte de poids et perte de sociabilité vis-à-vis des congénères.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin d'analyser l’impact de la délétion du gène Foxk1, les infiltrats cellulaires aux seins des organes lymphoïdes seront analysés. De manière générale, le suivie de la réponse immunitaire et en particulier des lymphocytes T, objet de l'étude, nécessite l'euthanasie des animaux à l'issue des procédures.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucune alternative à l’expérimentation animale lorsqu’il s’agit de modéliser les processus complexes de développement de la réponse immunitaire dans un auto-immun. Afin d’étudier de nouvelles approches d’immunothérapie, l’utilisation de modèles murins est cruciale.
Réduction
Nous souhaitons étudier des populations cellulaires dont certaines sont rares mais dont la distribution suit une loi normale N ( μ = 15, σ = 3). Sur la base de nos expériences antérieures et des données de littérature, nous savons que des groupes de maximum 6 animaux, analysés avec le test two-tailed student’s test with welch’s correction nous permettent d’obtenir des résultats significatifs et doivent être réalisés en duplicat pour être publiables. La validité statistique des résultats (différence significative entre les groupes) sera évaluée par les tests statistiques suivants : two-tailed student’s test with welch’s correction ANOVA et/ou Mann Whitney.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales du projet sont réalisées en tenant compte du bien-être animal dans le strict respect des réglementations en vigueur et en étroite collaboration avec la structure du bien-être animal de notre établissement. Les expérimentations seront optimisées dans l’optique de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les souris afin d'obtenir des données fiables. Le nombre d’animaux adultes par cage sera au maximum de 5. Les animaux sont hébergés dans des cages dont la surface est de 500 cm2. L’état de santé des souris sera quotidiennement surveillé par du personnel compétent afin de déceler le plus précocement une altération du bien- être animal. Nous évaluerons la survie des souris en nous basant sur un taux de survie de 10% à 50 jours observé dans un modèle similaire de maladie auto-immune (Shi et al, 2019 ; Zhenh et al 2013).Tout au long de ces 50 jours (voir également fichier Annexe 1, les souris seront évaluées tous les 3 jours pendant les 20 premiers jours puis et tous les 2 jours pendant les 30 jours suivants ; Le poids, la posture, l’aspect de la peau, l’activité d’exploration et la mobilité, l’aspect du pelage et le comportement avec ses congénères seront évalués. Le score cumulatif obtenu permettra de définir des points limites précoces. En fonction du score, l’animal pourra être isolé, son environnement sera enrichi (nourriture en gel sur la litière, dome/maison) et des analgésiques/antalgiques (Acétaminophène) pourront lui être administrés afin de réduire la douleur jusqu’à sa mise à mort. Nous mettrons donc en place des actions pour limiter les douleurs de l’animal dans la mesure où celles-ci n’impactent pas les mesures expérimentales que nous voulons réaliser (ex : perte de poids, peau irritée, etc..). Pour un score > ou = 5 au cours de 2 observations successives (soit sur 4 jours), l’animal sera euthanasié est décompté comme succombant à la maladie. Les animaux survivants seront euthanasiés à l’issue des 50 jours. Dans la plupart de nos expériences outre la courbe de survie, nous suivrons nos animaux suivant la même grille de score tous les 3 jours pendant les 20 premiers jours puis et tous les 2 jours pendant les 10 jours suivants et mettrons à mort nos souris avant la phase très sévère de la maladie dans les 30-40 premiers jours théoriques du développement de la maladie. Les souris seront également mises sous anesthésie gazeuse lors des procédures de transfert adoptif.
Choix des espèces
Mus musculus, mammifères dont 99% des gènes sont orthologues à l’homme, animal de petite taille et à reproduction rapide, bonne connaissance anatomique, physiologique et biologique de ce modèle. Le système immunitaire adaptatif caractérisé par la présence de lymphocytes B et T en interaction avec les cellules dendritiques est issu de l’hématopoïèse laquelle est observée chez les vertébrés uniquement et sur le plan immunitaire, il existe de nombreuses similarités entre l’homme et le modèle souris. Les techniques de mutagénèses conditionnelles ne sont disponibles que chez les souris et sont validées pour les études physiopathologiques de gènes. La physiopathologie de la souris est suffisamment proche de celle de l’homme pour que son étude soit riche d’enseignements permettant d’accroître nos connaissances sur le fonctionnement du système immunitaire des 2 espèces, avec des applications cliniques potentielles pour l’homme. Par ailleurs, la taille, la rapidité du cycle de reproduction et la génétique de la souris en font le modèle le mieux approprié pour les études envisagées les animaux adultes seront utilisés à 8 semaines.
Etude du rôle des lymphocytes T CD4 et du facteur de transcription HELIOS dans l’amélioration des immunothérapies anti-PD1
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Les cellules cancéreuses mettent en place des freins appelés point de contrôle (PD1, PDL-1) qui vont permettre d’inactiver la réponse immunitaire anti-tumorale. Des immunothérapies ont été développées pour bloquer ces freins et rétablir une réponse immunitaire efficace contre le cancer. Même si ces thérapies montrent une certaine efficacité, certains patients ne répondent pas à ces traitements et certains cancers restent largement réfractaires à ces thérapies. Notre projet de recherche fondamentale a pour but de lever la résistance aux immunothérapies ciblant le point de contrôle PD1. En effet, nous espérons identifier et réveiller une sous population de lymphocytes T freinés par les points de contrôle de la tumeur afin de rétablir une réponse immunitaire anti-tumorale efficace et donc de lever la résistance aux immunothérapies. Pour évaluer la réponse à notre traitement, nous mesurerons la croissance tumorale au cours du temps pour les différents groupes étudiés (traités ou non traités) et réaliserons une analyse des différents composants cellulaires de la tumeur après mise à mort des animaux qui ont reçu ou non les traitements.
Bénéfices attendus
La réactivation des réponses immunitaires anti-tumorales grâce aux immunothérapies a démontré des effets notables sur le traitement du cancer, mais son taux de réponse doit encore être amélioré. Nous espérons améliorer la réponse immunitaire contre le cancer en réveillant une population cellulaire essentielle dans la réponse immunitaire. Il est important de mieux comprendre le fonctionnement des immunothérapies pour les combiner et améliorer la réponse contre le cancer. Ce projet représente un énorme intérêt en immunothérapie du cancer chez l'homme puisque notre traitement est déjà utilisé dans le cadre du rejet de greffe du rein et dans le traitement des maladies auto-immunes. De plus, une étude clinique a déjà été réalisée dans le cadre du cancer chez des patients atteints de tumeurs. Notre traitement est donc facilement applicable chez l'homme et constitue donc un réel espoir dans le traitement du cancer.
Procédures
Injection par voie sous-cutanée de cellules cancéreuses murines : - Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse Une seule injection par animal - Durée : 5 minutes Traitements par immunothérapie par voie intrapéritonéale : - Geste réalisé sur animal vigil - Une seule injection par animal quelques soit le nombre d’immunothérapies qu’il reçoit. Les différentes immunothérapies seront mélangées pour ne faire qu'une seule injection - Durée : 1 minute
Impact sur les animaux
L’injection de cellules tumorales en sous-cutané génère une masse tumorale au niveau du flanc droit pouvant gêner la liberté de mouvement de l’animal. Une altération de l’état général est possible, du fait de la pathologie cancéreuse induite. Donc surveillance régulière du poids, posture douloureuse, léthargie, absence de toilettage. D’éventuels effets secondaires des traitements sont rares : les immunothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
Les expériences ne seront réalisées que deux fois ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. Les expériences de croissances tumorales seront réalisées en premier. Si aucune différence entre les différents groupes n’est observée pour un ou plusieurs modèles, les expériences d’immunomonitoring ne seront pas réalisées sur ces mêmes modèles.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions qui répondent à leurs besoins (groupes, environnement enrichi) et seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études et quotidiennement si dégradation. Une anesthésie générale gazeuse (isoflurane 3% + oxygène 1.5L/min) sera réalisée avant chaque greffe.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris immunocompétentes sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 6 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Role(s) sur le sommeil et la thermoregulation d’un facteur de transcription exprimé dans l’hypothalamus anterieur
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Les variations de glycémie liées à un diabète mal contrôlé sont fréquemment associées à des troubles du sommeil (sommeil fragmenté, cauchemars, apnées du sommeil, fatigue diurne) et à des défauts de thermorégulation (sueurs, hypothermie). L’hypothalamus antérieur contrôle plusieurs fonctions telles que le sommeil et la thermorégulation. Nous avons observé qu’un gène connu pour contrôler la synthèse de l’insuline en réponse au glucose dans le pancréas est également présent dans l’hypothalamus antérieur. Ce projet expérimental a pour but : (1) de caractériser anatomiquement et fonctionnellement les neurones exprimant ce gène dans l’hypothalamus ; (2) d’étudier le rôle de ce gène dans l’hypothalamus antérieur et sa régulation par le glucose; (3) d’établir dans quelle mesure la régulation de ce gène pourrait être responsable des troubles du sommeil et de la thermorégulation.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ce travail apportera une meilleure connaissance des réseaux neuronaux contrôlant le sommeil et la thermorégulation ainsi qu’un éclairage moléculaire nouveau sur le lien entre le diabète et certaines de ses comorbidités dans le système nerveux central. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir des pistes thérapeutiques nouvelles pour le traitement des troubles du sommeil associés au diabète, en ciblant par exemple les modifications post-traductionnelles de ce facteur de transcription.
Procédures
enregistrement de l'activite veille/sommeil en cage individuelle ( 2x 48h, n=292 souris ) procédure chirurgicale injection intracerebrale ( n= 48 animaux , durée de l'intervention : 30 minutes + 1h de reveil) chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil en vue du prélèvement du cerveau (n=242 animaux durée analgesie 30 minutes avant +15 minutes)
Impact sur les animaux
En l’absence de stimulation, aucun phénotype dommageable n’a été rapporté les lignées murines utilisées dans ce projet. L’effet de la stimulation de ces quelques neurones de l'hypothalamus antérieur est transitoire (1h) et son effet sur les animaux sera suivi en continu. Des perturbations du rythme de sommeil sont envisagées. Les chirurgies sont susceptibles d’entrainer une sensibilité post chirurgie. Les animaux récupèrent habituellement en quelques heures. Le sommeil des animaux est enregistré en en cages individuelles. Le régime alimentaire riche en graisse induit une obésité et un diabète.
Devenir
les animaux sont mis a mort pour permettre l'analyse post-mortem de leur cerveau (expression de gènes et de protéines d'interêt)
Remplacement
Il n’est pas possible d’étudier une fonction physiologique complexe comme la régulation du sommeil hors d’un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est optimisé pour permettre de mettre en évidence le résultat de façon statistiquement significative (puissance du test 80% risque alpha 5%) tout en minimisant le nombre d’animaux requis . La taille des groupes est donc calculée dans chacune des procédures en fonction des effets attendus. Dans le cas de l'étude anatomique, uniquement descriptive, le nombre retenu (n=10) est celui généralement mentionné dans les publication anatomiques comparables. La séquence expérimentale est optimisée (ex : étude anatomique suivant les test de sommeil) de façon a minimiser le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
Les modèles conditionnels dans lesquels les modifications génétiques sont restreintes à quelques neurones de l’hypothalamus antérieur permettront d’éviter des phénotypes plus dommageables. Pour les enregistrements (48h), les animaux sont placés avec les memes elements d'enrichissement en cages individuelles où ils gardent un contact visuel entre eux. Les approches non invasives sont systématiquement privilégiées. L’administration par voie orale se fera, après habituation, en proposant le principe actif dans un petit volume de gélatine aromatisé aux fruits rouges. Lorsqu’une expérimentation nécessite une intervention chirurgicale, en plus de l’anesthésie générale, des anesthésiques locaux et des analgésiques seront systématiquement administrés en péri-opératoire.
Choix des espèces
L’existence et la disponibilité de souris génétiquement modifiées qui n’existent dans aucune autre espèce de vertébrés homéothermes (dont la température est régulée) nous permet d’entreprendre l’étude des mécanismes physiologiques complexes du système nerveux central tels que l'alternance veille /sommeil avec une approche causale du rôle d’un gène pour une fonction étudiée. Le rythme de sommeil, initialement très irrégulier avant le sevrage, mature progressivement. Le rythme de sommeil est considéré comme de type adulte 5 à 6 semaines après la naissance. De même, la thermorégulation, absente chez les souriceaux nouveaux-nés, se met en place progressivement. Nous enregistrerons donc le sommeil lorsqu’il est stable, sur des souris adultes, mais pas âgées, entre 2 et 6 mois.
Étude fonctionnelle des gènes d’une famille de facteurs de transcription chez le poissons-zèbre pour l’étiopathogénie de la scoliose idiopathique-EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Objectifs
La scoliose, dite idiopathique, qui touche près de 3% des sujets selon les régions géographiques, comporte une composante génétique. Cependant, les modalités exactes de transmission ne sont pas clairement établies. L’hypothèse sous-tenant le projet « scoliose et génétique » est que s’il existe des gènes de prédisposition à la scoliose « idiopathique », une analyse génétique poussée de familles scoliotiques présélectionnées par leur arbre généalogique permettra de détecter de nouvelles mutations spécifiquement associées à la pathologie par comparaison entre patients atteints et apparentés « sains ». Cette analyse a permis de découvrir une mutation d’un gène codant une protéine impliquée dans la transcription de l’ADN chez plusieurs personnes atteintes de scoliose idiopathique dans deux familles indépendantes. Chez le poisson-zèbre, il existe trois gènes qui pourraient être l’homologue de ce gène chez l’homme. Nous allons donc inactiver ces trois gènes indépendamment afin de générer trois lignées de mutants poissons-zèbres. Les mutants poissons-zèbres ainsi générés seront par la suite analysés cliniquement par l’imagerie afin de vérifier l’absence ou la présence de scoliose chez ces animaux. De ce fait, nous souhaitons utiliser le poisson-zèbre comme modèle animal pour étudier le rôle fonctionnel de cette protéine, et son implication dans la physiopathologie de la scoliose idiopathique. Ce projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu du projet est la validation du gène exploré dans la genèse de la scoliose idiopathique. Cette hypothèse serait renforcée par le développement de scolioses chez les mutants ainsi créés. La validation de ce variant permettrait d’avancer dans la compréhension de la genèse des scolioses idiopathiques (physiopathologie) et éventuellement à long terme d’avancer dans la prédiction de progression des courbures scoliotiques découvertes. En effet, la progression de l’identification des mécanismes génétiques causaux à la scoliose dite « idiopathique » permettrait de pouvoir proposer aux patients chez qui une scoliose est découverte un séquençage exomique précoce de manière à avoir une meilleure connaissance du risque et donc d’adapter le traitement des patients (agressivité du traitement orthopédique par corset, nécessité de chirurgie correctrice).
Procédures
EU1 : Afin d’identifier le type de mutation porté par les poissons, un prélèvement du tissu de la nageoire caudale sera réalisé sous anesthésie générale afin de minimiser la souffrance des animaux. Un seul prélèvement de quelques millimètre sera effectué par animal, la manipulation dure 1-2 minutes. Cette intervention n’entraîne pas de séquelles impactant la nage ou les capacités d’alimentation. EU2 : Les animaux seront transportés de l’animalerie (UE1) jusqu’au laboratoire d’imagerie (EU2) pour la réalisation d’une imagerie micro-scanner à 8,12 et 16 semaines de vie. La durée est de 30 minutes maximum par trajet. L’analyse par imagerie micro-scanner, anesthésie incluse aura une durée totale de 3 à 4 minutes. Les animaux seront mis à mort en fin de procédure expérimentale par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Concernant la création d’une lignée mutante, le phénotype (Ensemble des caractères apparents d'un individu) attendu causerait éventuellement une déformation de la colonne vertébrale, il ne devrait pas y avoir d’impact majeur sur la capacité des poissons à se mouvoir ou à s’alimenter (classe légère). L’inactivation d’un gène codant pour une protéine qui est impliquée dans la synthèse des neurotransmetteurs pourrait entrainer des modifications de la physiologie des animaux et potentiellement affecter leur croissance et leur capacité à se reproduire, sans pour autant les empêcher de se nourrir ou de se déplacer, bien qu’ils puissent être de taille plus petite ou avoir un axe corporel incurvé ou déformé. L’effet indésirable prévu chez les animaux suite aux prélèvements de tissu au niveau de la nageoire caudale pour identification génétique est une petite plaie de quelques millimètres suivie ensuite d’un processus cicatriciel, indolore et capable de se regénérer en quelques jours. Le transport jusqu’au lieu du scanner ainsi que la réalisation des imageries peuvent être source de stress ou d’angoisse pour les poissons. Le protocole d’imagerie sera réalisé sous anesthésie générale afin de maintenir les poissons immobiles, ce qui peut entrainer un risque anesthésique. Les animaux sont placés en quarantaine jusqu’à la fin du protocole d’imagerie puis euthanasiés afin d’éviter toute contamination par d’éventuels pathogènes de l’aquarium principal.
Devenir
Nous générons au total 780 animaux, 180 animaux porteurs d’une mutation des gènes cibles seront conservés à l’animalerie. Les autres animaux (soit 600 animaux) seront euthanasiés une fois la génération d’une lignée de mutation de troisième génération, stable sur le plan génétique soit établie. Ces 180 animaux seront euthanasiés après la procédure d’imagerie micro-scanner, un retour de quarantaine au système principal de l'animalerie étant impossible par sécurité sanitaire.
Remplacement
Les études sur lignées cellulaires ne permettent pas d’analyser la colonne vertébrale en entier et de suivre l’apparition de scolioses. Notre projet nécessite donc une approche in vivo sur l’animal. Les poissons-zèbres, du fait de leur forme longitudinale, permettant une torsion axiale de la colonne (contrairement aux quadrupèdes par exemple) sont un modèle de choix pour l’étude des scolioses.
Réduction
Nous n’avons pas de résultats préliminaires nécessaires pour effectuer des tests statistiques. Les expériences sont réalisées sur des poissons juvéniles puis adultes. Nous limitons le nombre minimal au maintien d’une lignée, dont 20 poissons/aquarium. Nous élèverons 20 poissons pour la première génération (F0), puis 120 poissons (homozygotes, hétérozygotes et les sauvages à identifier) pour la deuxième generation (F1), 120 poissons (homozygotes et hétérozygotes à identifier) pour la troisième génération (F2). Nous avons besoin de 3 générations, de ce fait nous aurons au total 260 individus (20 F0 + 120 F1 + 120 F2) pour chaque lignée. Nous aurons 780 (260 x 3) individus pour les trois lignées de mutants (3 gènes homologues à celui de l’Homme chez le poisson-zèbre). La population adulte de poissons utilisée pour produire les embryons est ainsi restreinte pour limiter le nombre d’animaux mais suffisamment développée pour assurer des conditions de reproduction efficaces pour les études envisagées. Concernant la réalisation des scanners : nous limiterons le nombre d’animaux utilisés aux besoins statistiques de nos analyses. Ce nombre permettra d’effectuer des analyses statistiques comparatives ainsi qu’une analyse de variabilité inter-observateurs avec une puissance suffisante (score kappa de Fleis attendu : >0.8 ; alpha
Raffinement
Pour assurer le bien-être des animaux une densité de 20 poissons/aquarium de 3.5L sera appliquée. Nous nous appliquerons à réduire la souffrance, la douleur et l’angoisse. L’alimentation sera composée d’aliments secs et de proies vivantes adaptés au stade développemental des poissons-zèbre afin de leur permettre d’exprimer leur comportement naturel de prédateur. Les animaux ne seront jamais hébergés seuls. Dans le cas de l’identification d’un poisson-zèbre exprimant notre mutation d’intérêt, alors nous mettrons en place un enrichissement social en introduisant dans l’aquarium d’autres congénères. Les poissons présentant des anomalies qui les empêcheraient d'appréhender leur milieu normalement seront euthanasiés. De même pour préserver l'ensemble des poissons hébergés et le maintien d'un certain statut sanitaire, une limite d'âge de 18 mois est appliqué pour éviter la propagation d’infections par des animaux vieillissants. Les manipulations nécessitant une immobilisation et les prélèvements de nageoire caudal, seront conduites sur animaux anesthésiés. Nous surveillerons les animaux après le prélèvement de la nageoire caudale pour vérifier qu’il n’y ait pas de saignement et que dans les jours qui suivent la régénération de la plaie se met en place. Dans chaque cas, nous suivrons les signes visibles d’un animal souffrant et procéderons si nécessaire à une interruption de l’expérience ou à une mise à mort.
Choix des espèces
Le modèle poisson-zèbre partage 71% de son génome avec celui de l’homme et celui-ci est facilement modifiable par des techniques de biologie moléculaire. De plus, son élevage et sa reproduction sont rapides et aisés. Dans le cas de notre étude sur la scoliose qui est une déformation en trois dimensions de la colonne vertébrale, les modèles animaux quadrupèdes sont de mauvais modèles d’étude car la présence d’appui sur les pattes avant leur permet de compenser et d’empêcher l’évolutivité d’une telle déformation. Les poissons-zèbres cependant constituent un bon modèle pour ces déformations vertébrales, leur colonne vertébrale comportant de grandes similarités avec l’espèce humaine : une structure vertébrale longitudinale, constituée d’éléments osseux mobiles et de disques intervertébraux, organisée en 4 segments. L’analyse de la morphologie de la colonne vertébrale par micro scanner chez le poisson-zèbre a déjà été validée par des études précédentes. Nous analyserons les images issues du scanner micro-CT avec un logiciel dédié. Grâce à ces images, nous mesurerons les courbures de la colonne vertébrale des mutants par comparaison avec celle de poissons sauvages. Les animaux seront étudiés du point de vue phénotypique (apparition de scoliose) à 3 points cinétiques à 8, 12 et 16 semaines, qui correspondent respectivement à une période de forte croissance, au stade juvénile (parallèle avec l’aggravation pubertaire des scolioses humaines) et une analyse finale au stade adulte. Ceci permettra de suivre l’évolution de la scoliose dans le temps lors de sa phase de constitution puis une analyse finale à l’âge adulte