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)
- 340 projets autorisés en juin 2026 (01/07/2026)
Rôle de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L'athérosclérose est la principale cause de maladies cardiovasculaires. Elle se caractérise par l’accumulation de lipides dans la paroi des artères ce qui engendre la modification de la composition du tissu sous-jacent à ces dépôts et par conséquent la fragilisation des vaisseaux sanguins. Notre équipe de recherche s’intéresse à la protéine X. Cette protéine est présente dans de nombreux tissus sains et notamment dans la paroi des artères. L’absence de cette protéine X chez l’homme est associée à une fragilité et un dysfonctionnement des vaisseaux sanguins (ecchymoses spontanées, complications hémorragiques avec saignements gastro-intestinaux et hémorragies post-partum ainsi que anévrismes aortiques thoraco-abdominaux) et les mêmes conclusions ont été établies dans notre modèle de souris transgéniques déficientes en protéine X. Notre objectif est de démontrer le rôle prépondérant de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose. Pour cela, nous accouplerons des souris déficientes en protéine X avec des souris transgéniques développant des plaques graisseuses dans la paroi des artères quand elles sont nourries avec un régime riche en graisse. Chez ces souris doublement transgéniques, nous analyserons la vitesse de formation des plaques graisseuses et la composition de la paroi des artères malades. Nous étudierons également comment la protéine X évolue (diminue ou augmente) dans la paroi des artères de souris transgéniques développant des plaques graisseuses quand elles sont nourries avec un régime riche en graisse.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de comprendre l’évolution de la présence de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose ; de comprendre son rôle sur celle-ci (rôle positif ou négatif) ; et à terme, d'envisager cette protéine comme un marqueur pour permettre le dépistage précoce de l’athérosclérose et peut-être de cibler cette protéine pour le traitement des patients.
Procédures
Pour le génotypage, un prélèvement sur souris vigile d'un bout d'oreille (
Impact sur les animaux
240 animaux au total seront nourris avec un régime riche en gras à partir de 8 semaines post-naissance, ce qui entraînera une augmentation de la masse corporelle et pourra provoquer un inconfort digestif ou une stéatose hépatique (foie gras) pouvant conduire à une jaunisse. Cependant aucun symptôme évident (troubles majeurs de l’alimentation, comportement…) associé au développement de la pathologie n’a été rapporté chez ces souris aux stades étudiés. Des difficultés d'agrippement pourraient être observées sur une partie des souris transgéniques (893 animaux au total) conduisant à une mobilité légèrement réduite à des stades avancés (>8 mois). De manière générale, les animaux subiront différentes contentions pouvant générer un stress léger de quelques minutes.
Devenir
Tous les animaux d'élevage seront mis à mort à 9 mois. Une reproduction au-delà de ce point de cinétique pourrait impacter le bien-être des animaux et pourrait conduire à une baisse de la fertilité. Pour l'analyse du rôle de la protéine X dans l’athérosclérose, les animaux seront mis à mort au maximum à 8 semaines + 24 semaines de régime riche en graisses soit entre 7 et 8 mois, temps nécessaire et suffisant pour conclure sur le rôle de la protéine X.
Remplacement
Des travaux préalables ont été réalisés dans notre équipe et notamment des analyses sur des aortes de souris déjà prélevées. Toutefois, le développement de la lésion d’athérosclérose implique la participation de nombreux tissus environnants (vaisseaux sanguins, système immunitaire) et de l’organisme dans son ensemble. Il nous est impossible de reproduire les conditions d’initiation et de développement de la pathologie dans des modèles cellulaires. Ainsi, le recours aux modèles de souris génétiquement modifiées est nécessaire pour comprendre le rôle de la protéine X dans l’athérosclérose.
Réduction
Pour l'élevage des souris transgéniques, nous avons réduit le nombre de souris générées au minimum pour réaliser l’ensemble de notre projet. Pour l'analyse du rôle de la protéine X dans l’athérosclérose, nous avons choisi nos effectifs d’après la littérature, nos connaissances des modèles transgéniques utilisés et le type d’analyses à réaliser sur les tissus collectés. Ainsi, le nombre d’individus utilisés est minimal et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en réduisant la souffrance subie par les animaux.
Raffinement
Aucune des souris transgéniques utilisées ne présente de défauts de reproduction ou de vieillissement, ni de sensibilité à des pathogènes communs. Cependant, les souris déficientes en protéine X sont hyperlaxes et présentent des difficultés légères à l'agrippement, même si leur locomotion n'est pas altérée. Pour s'assurer du bien-être des souris, elles seront surveillées de leur naissance à leur mort quotidiennement et seront mises en reproduction de 6 semaines à 9 mois, âge maximal de leur mise à mort. Une surveillance des souris sera réalisée quotidiennement et les animaux seront pesés 1 fois par semaine au cours du développement de l’athérosclérose et notamment dès le début de la mise en place du régime riche en lipides. La qualité de l’alimentation sera également vérifiée (aspect, fraicheur) toutes les semaines et l’alimentation sera changé si besoin. Le même soin sera apporté aux changements des litières pour éviter les dépôts de gras dans la cage. Dans tous les cas, l’alimentation sera changée au minimum systématiquement toutes les 2 semaines pour s’assurer de sa qualité et éviter tout problème d’appétence ou trouble digestif pour les animaux. Le projet a été établi de manière à réduire au minimum les gestes invasifs réalisés sur les animaux. Ainsi, pour les souris transgéniques dont le génotype est certain (parents de même génotype), il sera vérifié après la mise à mort en fin de procédure, évitant ainsi le prélèvement d’une biopsie. Nous testerons également sur 2 lots de souris, une nouvelle technique de prélèvement des aortes sur animaux fraichement mis à mort pour vérifier que la qualité des échantillons est toujours optimale pour nos marquages tissulaires. Si les marquages sont toujours de qualité, nous réaliserons le prélèvement des tissus aortiques après la mise à mort pour toutes les autres souris concernées de la DAP, ce qui participera au raffinement de nos procédures. Lors de la mise à mort par injection, les souris seront préalablement endormies et la solution sera diluée pour que celle-ci ne soit pas irritante (et donc douloureuse) pendant l’injection. Enfin, certains animaux subiront une diète de 20 semaines maximum (au lieu de 24), pour tenir compte d’un éventuel développement plus précoce de la pathologie. Les animaux seront hébergés en groupe de 5 souris au maximum (suivant le poids des souris) par cage et chaque cage présentera des enrichissements (coton de nidation, bâton, et maison en carton).
Choix des espèces
Notre objectif est de comprendre le rôle de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose. Le modèle murin est un modèle de choix pour les études des maladies cardiovasculaires. En effet, la proximité génétique et physiologique de la souris avec l’homme permet de reproduire de nombreux aspects de la pathologie humaine, tant sur le plan moléculaire que cellulaire. Le modèle de souris transgénique utilisé est un modèle d’athérosclérose connu et documenté. Il est considéré comme la référence pour l’étude du développement de la pathologie. La cinétique de la pathologie a été largement étudiée et nous savons donc que les stades de développement des plaques chez la souris imitent de manière étroite la progression de l'athérosclérose humaine. Pour l'élevage, les souris seront mises en reproduction à 6 semaines post-naissance jusqu'à 9 mois max. Les souris ne sont pas utilisées au-delà des 9 mois pour éviter une baisse de fertilité potentielle et tout mal-être potentiel. Les souris seront soumises à une diète riche en graisse à partir de 8 semaines après la naissance et seront suivies jusqu'à leur mise à mort (maximum 8 + 24 semaines = 32 semaines). Les souris génétiquement modifiées utilisées n'ont pas de problème de reproduction, ni de vieillissement, mais montrent des difficultés légères lors de tests d'agrippements et de suspension. Pour éviter leur mal être induit par une période de reproduction avancée, elles ne seront mises en reproduction qu'à partir de 6 semaines jusqu'à 9 mois post-naissance. Nous travaillerons sur des souris adultes, donc matures sexuellement pour standardiser notre modèle et cette maturité est atteinte chez le mâle et la femelle entre 5 et 7 semaines.
Evaluation in vivo de l’effet pharmacologique et de la sécurité de molécules destinées à être utilisées dans le traitement du diabète, de l’obésité et des maladies métaboliques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Chiens : 50
Cochons : 120
Objectifs
L’obésité et le diabète constituent deux enjeux majeurs de santé publique à l’échelle mondiale. Selon l’Organisation mondiale de la santé, la prévalence de l’obésité a presque triplé depuis 1975 : plus d’un milliard de personnes vivent désormais avec une obésité, dont une proportion croissante d’enfants et d’adolescents. Cette progression s’accompagne d’une augmentation rapide du diabète de type 2, fortement associé au surpoids et à la sédentarité. D’après l’International Diabetes Federation, environ 537 millions d’adultes vivaient avec un diabète en 2021, et ce chiffre pourrait dépasser 640 millions d’ici 2030. En Europe, la prévalence du diabète avoisine 8 à 10 % chez l’adulte, avec un poids économique considérable pour les systèmes de santé en raison des complications associées. Les traitements de ces maladies reposent en grande partie sur l’utilisation de différents types de molécules actives agissant sur la glycémie ou le métabolisme. Cependant, l’efficacité d’un médicament ne dépend pas uniquement de la molécule active qu’il contient, mais aussi de la manière dont elle est formulée et présenté. La forme pharmaceutique, c’est-à-dire la manière dont un médicament est présenté (comprimé, gélule), joue un rôle essentiel dans son efficacité. Elle influence la vitesse à laquelle le principe actif est libéré dans l’organisme, son absorption et donc l’intensité et la durée de son action. Les excipients, souvent perçus comme de simples composants « inactifs », sont également déterminants : ils assurent la stabilité du médicament, facilitent sa dissolution et son absorption. Ainsi, le choix de la forme pharmaceutique et des excipients ne relève pas seulement de la fabrication, mais constitue un levier majeur pour optimiser l’efficacité des traitements. Le but du projet est de tester de nouveau excipient qui ont vocation à améliorer l’efficacité de molécules pour mettre à disposition des thérapeutes un large panel de médicaments à action rapide ou lente pour le traitement ces pathologies.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont les suivants : 1- Santé : Pour les patients, de nouveaux traitements plus efficaces, mieux tolérés et plus simples d’utilisation pourraient améliorer significativement leur qualité de vie. Des formes d’administration moins contraignantes, des effets secondaires réduits et une meilleure efficacité sur le poids ou la glycémie favoriseraient l’adhésion au traitement et l’autonomie des personnes malades. 2- Economique : ces innovations pourraient générer des économies pour les systèmes de santé en réduisant les hospitalisations, les complications coûteuses et les traitements lourds associés aux formes avancées de la maladie.
Procédures
Les porcs seront anesthésiés pour la mise en place du cathéters. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la pose du cathéter soit environ 45min. Les cathéters restent à demeure et sont remplacés s'il deviennent non fonctionnel au cour du projet. Les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles par l'intermédiaire des cathéters. Si les cathéters sont non fonctionnel et qu'il n'est pas possible dans reposer un pour le prochain prélèvement, celui-ci sera réalisé à la jugulaire sur animal anesthésié. La pose de cathéters chez les chien sera réalisée sur animal vigile, les cathéters seront implantés à une veine au niveau de la patte. La durée de l'intervention est de 5 min. Un cathéter est posé avant chaque session de prélèvement. Les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles par l'intermédiaire des cathéters pour les temps court. Pour les temps long ou si le cathéter est non fonctionnel, les prélèvements sont réalisés sur animal vigile à la jugulaire. Nous réaliserons 4 à 5 prélèvements de ce type pour une durée n'excédant pas 1 min par prélèvement. Pour les rats, les prélèvements seront réalisés sur animal aneshésié (anesthésie gazeuse), les prélèvements sont réalisés à la jugulaire, la durée est 5min pour l'anesthésie plus le prélèvement. Le nombre de prélèvements sanguins nécessaire par session sera le suivant : Porc entre 15 à 18 prélèvements, chien entre 10 à 15 prélèvements et rats entre 10 à 15 prélèvements.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues peuvent être dus à un effet trop important des molécules testées. Il peut s’agir d’hypoglycémie, perte d’appétit, perte de poids survenant quelques jours après l’administration. Les élements suivants provoqueront du stress et un inconfort chez les animaux : 1- Toutes les anesthésies générales nécessaires aux prises de sang, aux administrations d'éléments d'essais ou aux poses de cathéter pour les porcs. 2- Les administrations d'élement d'essai sur animaux vigiles. Exemple administration orale chez le chien ou sous-cutané chez le rat. 3- L’isolement dû à la mise en place d’un cathéter, permanant chez le porc (maximum 4 mois) et transitoire chez le chien (max 4h). 4- Les mises a jeun nécessaire pour les administrations d'élements d'essais ou pour les anesthésies. La mise à jeun solide sera de 20H maximum pour les porcs et les chiens et de 6H pour les rats. La mise à jeun hydrique sera elle de 3H maximum pour les porcs, les chiens et les rats. 5-Pour les cohortes de porcs et de chiens la répétition des études peut engendrer des effets cumlatifs. Ces effets correspondent à l’ensemble des conséquences physiologiques (altération des paramètres sanguins), clinique (inflammation des sites de prélèvement) et comportementales (stress chronique) résultant de la répétition des procédures expérimentales.
Devenir
Pour les porcs, a l'issue de leur procédure et après une période de repos suffisante, les animaux peuvent être inclus dans une nouvelle session. Les animaux seront euthanasiés lorsque leur poids (85kg) ne permet plus un hébergement adapté ni des manipulations en toute sécurité. Pour les chiens, a l'issue de leur procédure et après une période de repos suffisante, les animaux peuvent être inclus dans une nouvelle session. Les animaux sont à terme réformés et entre dans un processus d'adoption ou peuvent être inclus dans d'autres projets. Pour les rats, la procédure présente des contraintes importantes (volume prélevé, anesthésies et prélèvements répétés), incompatible avec une reutilisation. Par conséquent ils seront euthanasiés en fin d'étude.
Remplacement
Les études in vitro sont utiles pour obtenir des premières informations sur le métabolisme ou la stabilité d’une molécule, mais elles ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant. La pharmacocinétique dépend en effet de nombreux processus intégrés : absorption digestive, distribution dans les tissus, passage des barrières biologiques, métabolisme hépatique et élimination rénale, qui interagissent entre eux et varient dans le temps. Ces phénomènes reposent sur des fonctions physiologiques complètes et complexes, impossibles à modéliser totalement in vitro. Ainsi, l’expérimentation animale reste aujourd’hui indispensable pour évaluer de façon fiable le devenir d’un médicament dans l’organisme avant son administration chez l’humain.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utiliserons des cohortes pour les pharmacocinétiques avec des porcs et des chiens. Ces cohortes permettront de réaliser plusieurs sessions jusqu’à ce que les animaux soient réformés. Chaque animal sera ainsi son propre témoin. Pour les rats le nombre d’animaux sera réduit au maximum afin d’avoir des données exploitatables. En général, les études font intervenir 6 groupes composés de 5 animaux chacun. 1 groupe par formulation. Aucun calcul statistique n’a été réalisé pour déterminer le nombre d’animaux. Celui-ci a été défini sur la base de l’expérience antérieure, de la variabilité attendue des paramètres étudiés et des objectifs de l’étude.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations avec un minimum de contraintes et de stress. Après administration des molécules testées, les animaux seront observés quotiennement et un examen clinique avec pesée sera réalisé une fois par semaine. Cathéter veineux percutané (porc) : Afin d’éviter la douleur et le stress lié aux prises de sang répétées, un cathéter per cutané sera placé au niveau de la jugulaire, 5 jour minimum avant la première pharmacocinétique. Ce cathéter sera laissé à demeure même entre les sessions. Cathtéter à la veine de la patte : Afin d’éviter de prélèver à la jugulaire, un cathéter sera posé avant la première prise de sang de la session. Ce cathéter sera laissé à demeure pour les premiers temps de la session (pas plus de 4H). Les chiens sont isolés tant qu’ils ont le cathéter. Hébergement individuel en raison du maintien permanent du cathéter : Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir,et se sentir. En outre, ils seront promenés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Afin d’atténuer le stress durant l’administration des éléments d’essai (chien et porc), les animaux seront habitués durant la période d’acclimatation à être manipulés et ils seront conditionnés à se coucher et à rester calmes quand le technicien doit réaliser les administrations (notament sous cutanée). Des anesthésiques locaux seront appliqués avant de réaliser les injections sous cutanée. Si cela est compatible avec l’étude, de la nourriture pourra être distribuée à J0 afin de faciliter les administrations. Des traitements locaux seront appliqués lors des sessions pour traiter les hématomes. Si nécessaire, suivi de la glycémie régulièr avec la mise en pace d’un arbre décisionnel. Pour les cohortes, la sucession des procédures est susceptible d’entraîner des effets cumulatifs liés aux prélèvements sanguins (volume et site prélevé) et aux manipulations répétées. Ces effets sont maîtrisés par un suivi clinique, comportemental et physiologique régulier (examen clinique, pesée, numération de formule, paramètres sanguins…), associé à des périodes de repos et aux respects des seuils limites de prélèvement. Tout signe d’altération du bien-être animal conduira à l’exclusion de l’animal et à sa réforme le cas échéant. Des points limites ont été définis.
Choix des espèces
Le rat sera pincipalement utilisé en phase précoce car il permet d’explorer rapidement l’absorption, la distribution et l’élimination d’une molécule, tout en nécessitant de faibles quantités de produit. Son métabolisme est bien caractérisé et il existe de nombreuses données historiques facilitant l’interprétation des résultats. Il est particulièrement utile pour comparer différentes formulations ou voies d’administration et orienter les choix de développement. Le chien présente une forte similarité avec l’humain en termes de physiologie digestive. De plus ce modèle présente une résistance au jeun plus importante que le porc ce qui permet de limiter le risque d’hypoglycémie lors des sessions de pharmacocinétique le necéssitant. Le porc présente une forte similarité avec l’humain en termes de physiologie digestive, d’épaisseur cutanée, de composition du tissu adipeux et de métabolisme. Il est donc particulièrement adapté pour prédire l’absorption orale et la diffusion après injection sous-cutanée. Les animaux utilisés en étude sont de jeunes adultes. Les Chiens en étude de pharmacocinétique sont de jeunes adultes finissant leur croissance pondérale. Ils présentent à ce stade un juste équilibre entre réponse physiologique et acclimatation en étude. Les Porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux qui arrivent à maturité sexuelle, leur croissance n’est pas terminée mais leur taille permet un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids (50kg à l’arrivée en étude) est proche d’un poids humain et permet de travailler avec des doses humaines. Les Rongeurs sont quant à eux intégrés en étude à 10 semaines, ce qui permet d’avoir des animaux avec un volume de sang circulant compatible avec le nombre de prèlèvement.
Tumorigenèse hypophysaire : Différences liées au sexe et rôle des hormones stéroïdes sexuelles
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
Le projet a pour but d'explorer comment le sexe et les hormones stéroïdes sexuelles influencent le développement, la progression, le comportement invasif ; et les caractéristiques cliniques, histopathologiques et moléculaires des tumeurs hypophysaires.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’un projet visant à approfondir les connaissances fondamentales sur les différences liées au sexe et le rôle des hormones stéroïdes sexuelles dans le développement et l'agressivité des tumeurs hypophysaires. Les stéroïdes sexuels pourraient favoriser l'invasivité tumorale par des mécanismes impliquant la prolifération cellulaire et les interactions avec le microenvironnement tumoral. En mettant l'accent sur le sexe comme variable biologique-clé en biologie tumorale, ce projet pourrait améliorer les traitements actuels et mener à des innovations thérapeutiques, offrant ainsi des solutions plus personnalisées aux patients en fonction de leur sexe et de leur statut hormonal. De nouvelles thérapies ciblées pourraient être développées pour moduler la synthèse et l'action des stéroïdes sexuels, notamment pour traiter les adénomes hypophysaires résistants aux traitements conventionnels chez l'homme et la femme.
Procédures
Procédures chirurgicales : Injection stéréotaxique de cellules tumorales hypophysaires dans l'hypophyse sous anesthésie générale gazeuse et sous analgésiques (durée 30 min). Chez certains rats femelles, l’injection de cellules cancéreuses sera précédée 15 jours avant du retrait des ovaires (sous anethésie générale gazeuse et sous analgésiques; durée 20 min). Chez certains rats mâles, l’injection de cellules hypophysaires sera précédée 15 jours avant du retrait des testicules (sous anesthésie générale gazeuse et sous analgésique, durée 15 min). Prélèvements sanguins: 4 prises de sang à J1, J14 , J28 et J35 post-chirurgie pour le suivi hormonal (10 min par prélèvement). Chez certains rats ,traitements pharmacologiques par insertion sous cutanée sous anésthésie d'implants à libération continue d'un anti-aromatase ou d'un antagoniste de srécepteurs des oestrogènes.
Impact sur les animaux
Le nuisances attendues sont : - douleurs modérés et stress liés au retrait des testicules/ovaires - douleurs et stress lié à l'intervention chirurgicale d'implantation tumorale - léger stress lié aux prélèvements sanguins, à la prise régulière de mesures du poids.
Devenir
Les animaux seront gardés vivants après l’ovariectomie des femelles et l’orchidectomie des mâles et seront soumis 15 jours après à une injection stéréotaxique de cellules hypophysaires pour induire une tumeur. Tous les animaux seront euthanasiés à 35 jours post-injection stéréotaxique des cellules hypophysaires ; le cerveau et les tumeurs hypophysaires seront prélevés pour faire des analyses biochimiques et moléculaires.
Remplacement
Les modèles animaux permettant d’étudier la progression tumorale chez l'être humain sont utiles à la compréhension des mécanismes moléculaires qui sous-tendent la pathogénicité tumorale et l’identification de possibles cibles thérapeutiques et/ou diagnostiques. Seule l’expérimentation utilisant un modèle in vivo mimant le plus fidèlement possible le microenvironnement tumoral permettra de répondre à nos questions. Le modèle in vivo permet notamment d’évaluer les interactions avec le système immunitaire ainsi que les régulations endocrines, ce qui est actuellement impossible avec des modèles in vitro ou in silico. Actuellement, il n’existe pas de modèle alternatif n’utilisant pas d’animaux qui permettrait de mimer fidèlement la pathologie telle qu’elle est observée chez l’humain.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés à été réduit au strict minimum afin d'avoir un nombre suffisant d’animaux pour réaliser une analyse statistique fiable. Ce nombre a été calculé à partir de données déjà publiées par notre laboratoire sur ce même modèle.
Raffinement
Les conditions d’hébergement des animaux seront appropriées pour réduire la douleur, la souffrance, l’angoisse ou les dommages que pourraient ressentir les animaux. Ils seront maintenus par trois dans chaque cage avec de l’enrichissement du milieu par copaux de bois et tunnel en carton. Dans le cadre de leur habituation à l’expérimentateur et afin d’améliorer leur bien-être, les rats reçoivent 3 jours d’affilé des chatouillis pour mimer leurs comportements sociaux de jeu. Ces chatouillis seront répétés juste avant d’opérer les animaux. Les animaux seront observés quotidiennement par les membres qualifiés de l’animalerie et les responsables du projet afin de ne pas méconnaitre tout signe de souffrance. La chirurgie est réalisée sous anesthésie gazeuse. Afin d’éviter toute hypothermie durant la chirurgie, l'animal est placé sur un tapis chauffant afin de maintenir sa température corporelle à 37°C. Pour minimiser les douleurs et stress potentiels de l’animal, des analgésiques sont administrés. Les rats sont pesés avant et quotidiennement après toute procédure pour évaluer la perte de poids. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si après la chirurgie, un dépassement des points limites précédemment fixés est constaté, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques.
Choix des espèces
Actuellement, le rat est la seule espèce animale chez laquelle a été développé un modèle de tumeur hypophysaire reproduisant le microenvironnement tumoral des tumeurs hypophysaires humaines. Les animaux seront utilisés à 10-12 semaines, âge auquel ils sont sexuellement matures.
Nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre les effets néfastes du glucose dans l’accident vasculaire cérébral chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
En France, l’accident vasculaire cérébral reste une cause majeure de handicap, de troubles cognitifs et de mortalité. Le traitement actuel repose sur la dissolution du caillot par un médicament et/ou son retrait mécanique, quand cela est possible dans les premières heures. Cependant, malgré ces traitements, certains patients s’aggravent rapidement. Un facteur de risque important est l’excès de sucre dans le sang, observée chez environ 40 % des patients. Elle peut provoquer des saignements intracrâniens, aggraver les lésions cérébrales et stimuler des cellules sanguines impliquées dans l’inflammation. Les objectifs du projet sont, d’une part, de mieux comprendre la physiopathologie des saignements intracrâniens chez les patients présentant un accident vasculaire cérébral associé à un excés de sucre dans le sang et, d’autre part, d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements visant à protéger le cerveau contre ces complications hémorragiques.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet donnera des résultats concernant la physiopatholgie de la survenue des saignements intracrâniens et l'efficacité thérapeutique de différents candidats médicaments pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux présentant des saignements. Il permettra ainsi d’envisager une meilleure prise en charge des patients atteints d’un accident vasculaire cérébral ischémique et ainsi une amélioration de la fonction neurologique et de l’état de santé chez ces patients.
Procédures
Dans cette étude, nous utiliserons un modèle de souris d’accident vasculaire cérébral ischémique, procédure réalisée systématiquement sous anesthésie et analgésie. L’intervention chirurgicale dure environ 30 minutes. Chaque animal recevra entre trois et huit injections (traitements, diabète anesthésie profonde et analgésie) ainsi que deux prélèvement sanguins (réalisé à J-1 et J1). L’injection dure en moyenne 10 secondes, tandis que le prélèvement sanguin ne dépasse pas 2 minutes. Toutes les souris feront l’objet d’une évaluation neurologique qui dure environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les modèles d’accidents vasculaires cérébraux peuvent provoquer des douleurs anisi que prostration et difficultés à se déplacer. L’injection de médicament et d’analgesie peuvent provoquer un stress et une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent provoquer un stress et une douleur légère de courte durée L’hyperglycémie aiguë peut également entraîner une déshydratation chez l’animal. La diminution des globules blanc peut induire un risque infectieux. La diminution des plaquettes peut induire un risque de saignement. Les tests comportementaux induisent un stress de l’anxiété ou un stress modéré de courte durée
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de prélever les tissus cérébraux pour des analyses biologiques.
Remplacement
Aucun modèle in vitro ne permet de rendre compte de l’efficacité d’un traitement thérapeutique à la phase aiguë d’un accident vasculaire cérébral associé à une hyperglycémie aiguë. L'effet biologique des molécules utilisées sur leur cible a été démontré in vitro. La démonstration de leur effet bénéfique thérapeutique avant transposition chez l'homme ne peut se faire que dans un modèle animal proche de la physiopathologie humaine. Les modèles de souris d'accident vasculaire cérébral permettent de reproduire la physiopathologie de l'occlusion de l’artère cérébrale chez l'homme.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons réalisé une étude statistique préalable à l’aide d’un logiciel spécialisé. Cette analyse nous permet de déterminer précisément le nombre minimum de souris nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Nous avons conçu nos groupes de manière optimisée en nous basant sur des études antérieures, garantissant ainsi l’utilisation du strict nécessaire d’animaux. De plus, le modèle d’accident vasculaire cérébral hémorragique que nous utilisons est bien maîtrisés par notre équipe, ce qui nous permet de mener nos recherches de façon rigoureuse et éthique. Pour analyser les résultats, nous appliquerons des méthodes statistiques adaptées, garantissant une interprétation fiable des données tout en respectant notre engagement à réduire l’usage des animaux
Raffinement
Leur suivi sera assuré par une équipe qualifiée : un soigneur spécialisé s’occupera d’eux chaque jour, et un chercheur expérimenté effectuera un contrôle approfondi deux fois par semaine. Les souris seront hébergées par groupes de cinq dans des cages ventilées, équipées de materiel pour leur permettre de construire des nids et d’améliorer leur confort. Afin de prévenir toute douleur qui pourrait être associée au modèle, les animaux recevront un traitement antalgique en pré et post-opératoire de manière systématique jusqu’à 24h. Avant la chirurgie, une anesthésie locale sera appliquée. La chirurgie est par ailleurs réalisée par une anesthésie adaptée (anesthésie gazeuse). En post-chirurgie, nous surveillerons attentivement leur état de santé grâce à une grille d’évaluation précise, prenant en compte des points limites stricts et adaptés au projet. Cette méthode permettra de détecter rapidement toute souffrance et d’y remédier. En cas de douleur, un traitement adapté sera administré, et si nécessaire, une mise à mort sera réalisée selon les réglementations en vigueur afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
L’espèce utilisée sera la souris sur laquelle toutes les techniques décrites ont déjà été validées dans la littérature. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (à partir de 8 semaines). C'est à cet âge que les modèles utilisés sont validés
Effet de l’activation d’un sous-type de neurones hippocampiques sur l’activité cérébrale dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
La maladie d’Alzheimer entraîne une détérioration progressive de la mémoire et d’autres fonctions du cerveau. Avant même l’apparition de lésions importantes, le fonctionnement des réseaux de neurones peut déjà être perturbé. Mieux comprendre ces changements précoces est important, car ils pourraient expliquer une partie des troubles de la mémoire observés au début de la maladie. Ce projet cherche à comprendre le rôle d’un type particulier de cellules du cerveau qui participent au bon contrôle de l’activité nerveuse. Ces cellules sont connues pour être importantes dans l’organisation de l’activité cérébrale et dans certaines fonctions cognitives, notamment la mémoire. Des travaux antérieurs suggèrent que leur fonctionnement est altéré dans la maladie d’Alzheimer, ce qui pourrait contribuer aux troubles observés. L’objectif du projet est donc de déterminer si l’activation ciblée de ces cellules peut améliorer le fonctionnement global du cerveau et les performances de mémoire dans un modèle murin de la maladie. En parallèle, le projet cherchera à identifier des modifications de l’activité cérébrale associées aux premiers stades de la maladie, afin de mieux comprendre comment apparaissent les dysfonctionnements. Plus largement, ce travail permettra d’améliorer les connaissances sur les mécanismes précoces de la maladie d’Alzheimer. À plus long terme, il pourrait contribuer à identifier de nouvelles pistes pour repérer plus tôt certaines anomalies du fonctionnement cérébral et, à terme, orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes précoces impliqués dans les troubles de la mémoire au cours de la maladie d’Alzheimer. Il pourrait aider à identifier certaines modifications de l’activité cérébrale associées aux premiers stades de la maladie. À plus long terme, ces travaux pourront contribuer à faire émerger de nouvelles pistes pour repérer plus tôt certains dysfonctionnements cérébraux et, à terme, orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale réalisée sous anesthésie générale à l’âge de 5 à 8 mois d’une durée d’environ 2h à 2h30. Ils seront isolés le temps du réveil de la chirurgie (maximum 12h), entre les phases d’acquisition et de rétention des tâches mnésiques (3h de délai, pendant lequel l’activité cérébrale est enregistrée) et la tâche d’association place-objet (5 min de délai). De la même manière, des enregistrements de sommeil de 24 ± 1h seront répétés 2 fois entre les sessions de comportement. Enfin les souris sont soumises à des tests comportementaux afin d’évaluer leur mémoire spatiale (3x10 mins sur 2 jours par animal pour le test de localisation d’objet et 20 minutes pour le test d’association place/objet).
Impact sur les animaux
L’anesthésie générale peut provoquer un stress transitoire lié à son caractère aversif. L’intervention chirurgicale peut entraîner une douleur modérée ainsi qu’une altération temporaire de l’état général dans les jours qui suivent. Des difficultés de cicatrisation ou, plus rarement, une infection au niveau de la plaie peuvent également survenir. Enfin, les périodes d’hébergement individuel nécessaires à certaines étapes de l’étude peuvent être une source de stress pour les animaux.
Devenir
Les souris seront mises à mort pour réaliser des prélèvements de tissus et effectuer des observations anatomiques et histologiques nécessaires à la validation scientifique de ce projet.
Remplacement
Ce projet vise à établir un lien causal entre le remodelage des neurones PV, l’amélioration des performances mnésiques et le rétablissement de dynamiques électriques cérébrales globales chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer (MA). Une telle démonstration causale, couplant manipulation neuronale spécifique, enregistrements et évaluation comportementale, n’est pas réalisable chez l’humain, en particulier aux stades précoces. Les modèles murins génétiques permettent au contraire de sélectionner des animaux à un âge défini (ici 5 à 8 mois), correspondant chez le modèle utilisé à un stade avec troubles de la mémoire spatiale en l’absence de dépôts amyloïdes détectables selon nos critères. Enfin, l’étude de dynamiques cérébrales globales associées à des comportements complexes requiert un cerveau intact et ne peut pas être menée in vitro ; elle doit donc être réalisée chez l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum compatible avec les objectifs scientifiques du projet. Le protocole repose sur un suivi des mêmes animaux à différentes étapes de l’étude, ce qui permet de limiter le nombre total d’animaux nécessaires tout en augmentant la robustesse des comparaisons. Tous les animaux inclus contribuent à plusieurs volets du projet, avec l’enregistrement de l’activité cérébrale, l’évaluation de la mémoire et les analyses finales sur les tissus. Cette organisation permet d’éviter la constitution de cohortes supplémentaires. Le nombre d’animaux prévu tient également compte d’un risque limité d’exclusion, par exemple en cas de qualité insuffisante des enregistrements, de ciblage insuffisant de l’intervention ou de complication après la chirurgie. L’effectif retenu vise donc à obtenir un nombre suffisant de données exploitables sans avoir à recommencer une expérimentation complémentaire.
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux tout au long du projet. L’intervention est réalisée sous anesthésie générale, avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après la chirurgie. Les animaux bénéficient d’une surveillance rapprochée après l’intervention, avec une attention particulière portée à leur état général, à la cicatrisation et à la reprise de l’alimentation. Les conditions de maintien sont également adaptées pour limiter le stress : période d’acclimatation avant le début des expériences, familiarisation progressive à la manipulation, au transport et au dispositif d’enregistrement, hébergement en groupe en dehors des phases où un isolement temporaire est nécessaire, et présence de matériel permettant le nid et l’enrichissement du milieu de vie. Des points limites précoces ont été définis afin qu’un animal en difficulté puisse être pris en charge rapidement ou retiré de l’étude si nécessaire.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle constitue un modèle de référence pour l’étude des maladies neurodégénératives et du fonctionnement de la mémoire. Son cerveau présente une organisation générale compatible avec l’étude des circuits impliqués dans la mémoire, ce qui permet d’explorer des mécanismes difficilement accessibles chez l’humain. Les animaux seront étudiés à l’âge adulte, à un stade correspondant à l’apparition de troubles de la mémoire dans le modèle utilisé. Ce choix est important pour analyser les changements précoces du fonctionnement cérébral, avant l’installation de lésions plus avancées, et pour étudier des mécanismes susceptibles de jouer un rôle au début de la maladie.
Production de souris présentant une immunodéficience sévère pour des modèles expérimentaux de tumeurs humaines
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Les cancers du sang, comme les leucémies et les lymphomes (une forme de leucémie localisée à un organe, comme la rate ou l'estomac), étaient autrefois très souvent mortels. Aujourd’hui, une nouvelle approche, appelée thérapie par cellules CAR-T, a profondément changé la donne. Elle consiste à prélever des cellules du système immunitaire du patient, à les modifier en laboratoire pour qu’elles reconnaissent et attaquent les cellules cancéreuses, puis à les réinjecter au patient. Grâce à cette technique, certaines personnes peuvent aujourd’hui guérir. Cependant, ce traitement peut parfois provoquer des effets secondaires importants. Notre projet vise à réduire ces effets indésirables en améliorant et en modifiant génétiquement ces cellules afin de les rendre plus sûres. Avant de pouvoir proposer ces nouvelles cellules à des patients dans le cadre d'un essai clinique, nous devons toutefois vérifier leur efficacité et leur sécurité. Pour ce faire, il est indispensable d'utiliser un modèle expérimental chez la souris. Nous travaillons avec une lignée de souris dépourvue de système immunitaire. L'absence de système immunitaire permet à ces lignées murines de supporter la greffe de tumeurs humaines sans risque de rejet. Il est ainsi possible d'amplifier les tumeurs obtenues à partir de prélèvements de patients (des cellules qui ne peuvent pas être cultivées en éprouvette) et de reproduire une pathologie proche de la leucémie humaine afin de tester l'efficacité des nouvelles thérapies. Notre projet a été approuvé par deux agences d'évaluation de la recherche.
Bénéfices attendus
Ce projet d’élevage permettra de fournir des souris sans système immunitaire (appelées souris immunodéficientes) aux équipes de recherche de notre site. Ces souris sont indispensables pour tester de nouveaux traitements contre le cancer dans des conditions proches de la réalité, avant de pouvoir les proposer à des patients.
Procédures
Ce projet consiste dans l'élevage d'une lignée de souris. Un mâle sera mis en couple avec 2 femelles et les souriceaux seront séparés après le sevrage (3 à 4 semaines d'âge). Les souris n'auront aucun prélèvement.
Impact sur les animaux
En raison de leur immunodéficience, ces souris sont sensibles aux infections. Les animaux immunodéprimés ne sont pas en mesure de se débarrasser des infections qu'ils contractent. Dans certains cas, les signes cliniques restent modérés, mais l’infection peut rapidement évoluer vers une dégradation brutale de l’état général, une perte de poids et une atrophie musculaire marquées, ainsi qu'une atteinte sévère de l’organe infecté (difficulté à respirer pour les poumons, plaies sanguinolentes pour la peau, etc.). En l’absence de traitement, l’infection persistante peut entraîner la mort. Tenant compte du statut sanitaire de la colonie et de la mise en place des conditions barrières strictes les risques infectieux seront reduits au minimum.
Devenir
Les souris reproductrices qui auront plus de 11 mois seront euthanasiées. Les souris qui présenteront des plaies dues à des bagarres et qui en souffriront seront également mises à mort. Globalement, au cours de la procédure d'élevage, une attention extrême sera portée pour qu'aucune souris ne se retrouve en état de souffrance. Les souris impliquées dans d'autres procédures expérimentales, en dehors de l'élevage, seront mises à mort en fonction des points limites explicitement précisés dans les protocoles écrits pour ces manipulations, en dehors du projet d'élevage.
Remplacement
L'étude des cellules leucémiques de patients n'est pas possible in vitro (en éprouvette), car les conditions de culture actuelles ne permettent pas de les maintenir et de les faire se développer. De plus, l'évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le cadre de traitements contre le cancer nécessite l'utilisation de modèles animaux permettant de reproduire les interactions entre les cellules tumorales et le microenvironnement cellulaire (c'est-à-dire les autres cellules de l'organisme en contact avec la tumeur). À ce jour, l'utilisation de souris immunodéficientes reste obligatoire pour de nombreux projets de recherche fondamentale et translationnelle, c'est-à-dire une recherche qui vise à trouver de nouvelles méthodes de traitement.
Réduction
Nous adapterons l'élevage aux besoins des équipes de recherche. Nous connaissons bien cette lignée de souris immunodéficientes (nombre et taille des portées), ce qui nous permet de gérer l'élevage de manière optimale. Pour chacun des projets des autres DAP, 80 souris sont nécessaires pour évaluer un type de thérapie cellulaire (40 souris témoins et 40 souris traitées). Cet effectif a été calculé en tenant compte de la variabilité interindividuelle observée dans les modèles tumoraux, afin de permettre la réalisation d’un test t de Student (niveau de signification : 5 %, puissance : 90 %, moyenne du groupe témoin : 10, moyenne du groupe expérimental : 7, écart-type : 4,1) (https://sealedenvelope.com/power/continuous-superiority/).
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes afin de respecter leur comportement naturel. Ils seront hébergés dans des portoirs ventilés en surpression, c'est-à-dire dans des endroits qui les protègent des agents infectieux. Ils recevront de la nourriture irradiée conditionnée en double emballage, ce qui les protège des infections. Leur manipulation se fera systématiquement sous une hotte (endroit stérile) afin d'éviter toute contamination par des microbes. De plus, l'ensemble des pièces d'hébergement sont en surpression, ce qui signifie qu'aucun microbe ne peut y pénétrer. Les souris feront l'objet d'une surveillance quotidienne afin de détecter d'éventuels signes de souffrance liés à une infection, en tenant compte de leur apparence et de leur comportement. Des contrôles sanitaires (trois à quatre fois par an) permettront de s'assurer du maintien de la barrière sanitaire et de l'absence d'agents pathogènes dans leur pièce d'hébergement. Un contrôle sanitaire signifie pour les souris une analyse en laboratoire de biologie de leurs urines, selles et serum, afin de détecter d'éventuelles infections.
Choix des espèces
L'utilisation de souris immunodéficientes pour mettre en place un modèle de greffe de cellules cancéreuses humaines est largement décrite dans la littérature scientifique. Ces modèles sont robustes et reproductibles. Les souris seront accouplées à partir de 8 semaines d'âge (maturité sexuelle) et gardées en couple jusqu'a 11 mois. Nous allons utiliser exclusivement des souris sans apparition du phénotype dommageable En tout cas, tenant compte du statut sanitaire de la colonie et de la mise en place des conditions barrières strictes le risque d’apparition du phénotype dommageable est reduit au minimum.
Etude de l’effet antitumoral d’ARN thérapeutiques ciblant RBM39 MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Ce projet de recherche a pour but d'évaluer le potentiel antitumoral d’ARN thérapeutiques sur des modèles précliniques de cancer. Malgré de nombreuses avancées, en particulier avec l’arrivée des thérapies ciblées puis des immunothérapies, les thérapeutiques anticancéreuses actuellement disponibles restent limitées et des résistances émergent le plus souvent, nécessitant un changement de stratégie thérapeutiques. Il est donc essentiel de développer des nouveaux traitements, dont les mécanismes d’actions seraient différents des traitements actuellement utilisés, afin d’élargir le spectre des options thérapeutiques ais également de pouvoir adapter le traitement au patient et aux caractéristiques biologiques et moléculaires tumorales. Les arylsulfonamides sont une classe de drogue dont l’intérêt pour le traitement des cancers a été évalué. Nous avons récemment développé une approche thérapeutique via des ARN thérapeutiques, et avons fait la preuve de concept in vitro de leur activité antitumorale. Nous souhaitons donc avec ce projet valider nos observations in vitro.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à valider l'utilisation d'ARN thérapeutiques pour le traitement des cancers, en particulier le cancer colorectal. A plus long terme, ce projet pourrait aboutir au développement en clinique de ces mêmes ARN thérapeutiques.
Procédures
Greffe de cellules tumorales sous-cutanée dans les flancs : Durée 10 minutes - 1 fois par animal / Injection intrapéritonéale de luciferine pour bioluminescence : Durée 1 minute - 5 à 6 fois par animal - Anesthésie gazeuse durant l'imagerie : Durée 30 minute - 5 à 6 fois par animal / Prélèvements sanguins retroorbitaires - Durée 2 minutes - 3 fois par animal / Injection de traitements par voie IV - Durée 2 minutes - 3 à 5 fois par animal / MODIFICATION - Injection de traitements par voie intratumorale - Durée 2 minutes - 5 A 20 FOIS PAR ANIMAL / Injection de traitements par voie intrapéritonéale - Durée 2 minutes - 3 à 5 fois par animal
Impact sur les animaux
La greffe de lignées cellulaires tumorales, suivi de la croissance des tumeurs, engendreront une altération de l'état général des animaux avec perte de poids, fatigue, et anémie principalement. Le traitement par indisulam pourrait engendrer certaines toxicités, même si la littérature décrit des toxicités systémiques limitées chez l'homme et la souris (rares anémies). Nous n'avons pas encore évalué la toxicité potentielle des ARN thérapeutiques, mais celle-ci sera évaluée grâce aux expériences de mise au point. LES INJECTION REPETEES INTRATUMORALES POURRAIENT ENGENDRER UN SURCROIT DE STRESS ET D'INCONFORT POUR LES ANIMAUX.
Devenir
Des tests sur des cellules tumorales cultivées au laboratoire nous ont déjà permis de déterminer certains effets de nos traitements. Cependant, l’utilisation de modèles animaux est indispensable mieux comprendre leur effet dans un organisme entier, nottament concernant la toxicité. Cette étape est primordiale puisque nous envisageons une potentielle et future utilisation chez l’homme. Afin d'évaluer l'effet de nos traitements sur les tumeurs, nous devons récupérer en fin d'expérience les tumeurs des animaux traités. Nous devons pour cela procéder à l'euthanasie et mise à mort systématique de l'ensemble des animaux du projet. L'étude biologique des tumeurs au laboratoire, ainsi que celles des tissus des autres organes est indidspensable pour évaluer les effets antitumoraux mais également la toxicité des traitements testés.
Remplacement
Des tests sur des cellules tumorales et des cellules normales en culture in vitro nous ont déjà permis de déterminer certains effets de nos traitements. Cependant, l’utilisation de modèles in vivo comme la souris est indispensable à la compréhension des mécanismes d’action du traitement dans un organisme entier proche de l'homme, incluant des paramètres comme le développement tumoral, le microenvironnement, les contraintes physiques etc. qui ne sont pas retrouvés in vitro. Cette étape est également nécessaire puisque nous envisageons une potentielle et future utilisation chez l’homme comme thérapie.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d'animaux, nous utiliserons les mêmes animaux pour évaluer à la fois la prise et la croissance tumorale, la dose des traitements et leur toxicité. Nous utiliserons également les mêmes souris pour nos contrôles positifs et négatifs dès que ce sera possible. Cette association nous permet de réduire le nombre de souris contrôles utilisées. Le nombre d’animaux par lot sera également réduit au maximum afin d’avoir des résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Le bien-être de l’animal au quotidien est nécessaire au bon déroulement de nos expériences, mais également à la reproductibilité de nos résultats. Des enrichissements (maisons rouges) sont présents dans les cages. Au cours de nos expériences, de la nourriture humidifiée sera accessible directement dans la cage pour éviter la déshydratation des souris. Des tapis chauffants seront également utilisés dès l’anesthésie des souris, pendant les injections, et lors de la phase de réveil. Des injections d'analgésique pré et postopératoire pourront être réalisées en fonction de l'expérience et de la souffrance de l'animal. Un suivi attentif quotidien par du personnel compétent et formé, weekend compris, sera également mis en place. L'environnement des animaux sera enrichi par des tunnels en polycarbonate. Au moindre doute, nous ferons appel aux conseils de notre vétérinaire ou de la structure du Bien-Etre Animal (SBEA).
Choix des espèces
La souris représente l'animal classiquement décrit dans littérature pour ce type d'éxpérimentation. Nous utiliserons des lignées génétiquement modifiée immunodéprimées afin de permettre la bonne prise tumorale des xénogreffes de cellules humaines. L'utilisation d'un modèle syngénique nous permettra de valdier nos observations dans un système immunocompétent ce qui est essentiel pour envisager un dévellopement chez l'homme par la suite. Comme ce qui est classiquement décrit dans littérature pour ce type d'expérimentation, les animaux utilisés seront de 8 à 12 semaines.
Étude des effets transgénérationnels du stress thermique pendant la gestation sur des syndromes de vieillissement physiologiques, microbiens, et cognitifs chez un lézard
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Chez les animaux ectothermes, les environnements plus chauds entraînent généralement une accélération du rythme de la reproduction, qui se traduit notamment par une mise bas plus précoce dans la saison. Des travaux récents suggèrent que ce phénomène s’accompagne de coûts physiologiques notables pour les femelles, avec une augmentation des dépenses énergétiques associées à la reproduction mais aussi une accumulation de dommages cellulaires et une accélération du vieillissement biologique et une perturbation du microbiote. Des effets intergénérationnels des conditions thermiques pendant la gestation pourraient aussi exister chez les espèces vivipares, dont la maintenance des embryons in utero favorise l’expression d’effets maternels, les effets de l'environnement maternel sur le comportement et le développement des descendants. Cependant, les périodes de la gestation les plus sensibles aux variations de température n’ont pas été clairement identifiées, ce qui limite notre capacité à prédire les conséquences des évènements climatiques extrêmes sur ces espèces. Dans ce contexte, le présent projet vise à analyser les effets du stress thermique pendant la gestation sur des syndromes de vieillissement physiologiques, microbiens, et cognitifs chez un lézard en intégrant une approche transgénérationnelle. Plus précisément, il s’agit d’étudier comment des conditions thermiques élevées, associées à une modification du calendrier reproducteur, influencent des marqueurs de sénescence biologique chez les mères, ainsi que les trajectoires de développement, de vieillissement et de performance des descendants.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à caractériser les patrons et les mécanismes des perturbations physiologiques, « microbiologiques » et cognitives intergénérationnelles chez des lézards exposés au réchauffement climatique. Nous combinerons une manipulation expérimentale du stress thermique chronique à différents moments de la gestation, et une manipulation des capacités antioxydantes avec des analyses détaillées du vieillissement biologique, de la condition corporelle, de traits fonctionnels, cognitifs et microbiens. Cette approche expérimentale nous permettra ainsi de faire progresser les connaissances très rares à l’heure actuelle sur la biologie thermique du stress oxydatif chez les reptiles et le lien entre cette biologie thermique et trois syndromes importants du vieillissement de l’organisme. Elle constituera aussi notre première étude du vieillissement biologique des lézards intégrant des informations sur leur microbiome et leur cognition, dans un contexte d’accumulation d’études sur le rôle de ce microbiome dans la biologie thermique, l’immunité ou l’équilibre énergétique des reptiles. Enfin, cette étude fonctionnelle est importante pour nous aider à mieux comprendre les processus de vieillissement biologique observées dans les populations naturelles.
Procédures
Les femelles gestantes seront capturées en extérieur dans des enclos semi-naturels au printemps (n=160), maintenues en captivité en cage individuelle avec une manipulation des conditions thermiques et d'apport en antioydants alimentaires (8 groupes, 20 femelles par lot) pendant 6-8 semaines, des prélèvements sanguins et de salive (durée de manipulation de 3-4 minutes) seront effectués sur animaux vigiles au début pendant et après la manipulation (n=160, 3-4 prélèvements par animal) et des prélèvements de microbiote (duré de manipulation de 4-5 minutes) seront effectuées sur animaux vigiles u début pendant et après la manipulation (n=160, 3-4 mesures par animal). A la fin de la gestation, les nouveaux nés seront marqués individuellement (n=960; durée de manipulation de 2 minutes) et pour un premier lot un prélèvement de tissu caudal sera effectué sur les nouveaux nés (n=800, durée de manipulation de 2 minutes). Les animaux seront ensuite relâchés dans des enclos semi-naturels en extérieur puis recapturés à l'automne (400 individusu) et au printemps de l'année suivante (300 individus). Pour le deuxième lot de nouveaux nés (pris dans 80 portées), on effectuera des tests cognitifs à la naissance pendant deux semaines (n=160; durée de manipulation de plusieurs minutes par jour) avant de faire les prélèvements comme avec le premier lot et de relâcher les individus dans des enclos semi-naturels en extérieur puis recapturés à l'automne (80 individusu) et au printemps de l'année suivante (48 individus).
Impact sur les animaux
Nos projets passés indiquent que le réchauffement simulé dans cette expérience induit chez les femelles adultes une accélération de la gestation sans effets létaux pour la mère ou sa descendance mais avec des coûts (réversibles) pour le maintien de la balance énergétique maternelle et des altérations de l’effort de reproduction. De plus, une manipulation contrôlée des antioxydants n'a aucun effet indésirable reconnu. Le gavage nécessaire pour cette étape implique une contention et un stress léger. Les effets attendus sont donc ceux d’une accélération thermique de la reproduction dans la gamme de variation naturelle et une modération du stress oxydatif et des dommages associés à la reproduction accélérée en conditions d’apports alimentaires en antioxydants. Ceci devrait impliquer un stress modéré se traduisant par une moins bonne condition physique et physiologique, un plus haut niveau de mobilisation des réserves ou de potentiels dommages oxydatifs chez les femelles des conditions les plus chaudes sans supplémentation d’antioxydants. Les effets attendus sont toutefois sublétaux et normalement réversibles. Par ailleurs, les nuiances cumulées incluront un cumul de procédures non invasives (mesures morphologiques) avec des prises de sang au cours de l’expérience impliquant notamment des contentions répétées. Le marquage utilisera une méthode stressante de rupture des phalanges.
Devenir
Tous les animaux sont remis en liberté dans leur enclos d'origine à la fin de la procédure.
Remplacement
Il est impossible de remplacer le modèle biologique par un équivalent cellulaire ou in silico car l'étude écophysiologique de la reproduction et du vieillissement biologique nécessite l'utilisation d'animaux entiers dans des conditions contrôlées au laboratoire (partie manipulation) et aussi en conditions naturelles (suivi post-manipulation).
Réduction
Le projet combine deux recherches portant sur la physiologie de la reproduction et la cognition des nouveaux-nés en tirant partie d’un protocole de manipulation partagé entre les deux recherches. Ceci permettra de réduire l’échantillon par rapport à une répétition indépendante des deux recherches. Un échantillon de 160 femelles gestantes leurs 960 descendants sera utilisé pour quantifier les conséquences écophysiologiques et cognitives des températures et d’un apport en antioxydants dans la mesure où ces animaux sauvages capturés dans des enclos semi-naturels présentent une forte variabilité phénotypique (variabilité de taille, variabilité de comportement, et de condition initiale) et génétique, et parce que les animaux seront divisés en 8 groupes expérimentaux. Ces effectifs ont été réduits au minimum par rapport aux nombres de groupes expérimentaux du projet (20 individus par groupe) et aux besoins du suivi longitudinal des différents traits mesurés dans l’étude en nous basant sur une analyse de puissance issue des travaux antérieurs qui manipulaient les températures nocturnes. A noter qu’on utilisera une répartition en 4 lots des animaux pour effectuer des mesures pendant la même contention d’un individu au cours de la même journée, et ainsi limiter le stress de manipulation au cours de l’expérience. Les analyses statistiques consisteront à comparer les traits des 8 groupes expérimentaux à l'aide d'analyse de variance (modèles linéaires classiques) ou de modèles mixtes pour les données répétées (données mesurées plusieurs fois pendant, au milieu et après l’expérience) selon le type de données.
Raffinement
En élevage, on raffinera aussi les conditions de maintien grâce à un enrichissement des cages et à l'utilisation de conditions thermiques variables avec des cycles journaliers. Les cages individuelles sont enrichies à l'aide d'un abri, d'une cache artificielle pour la thermorégulation et d'un éclairage blanc naturel enrichi en ultraviolet. Des points limites associés à la perte de masse (perte de masse supérieure à 30% de la masse initiale ad libitum) et au comportement et l’état général de l’individu seront appliqués avec arrêt des procédures expérimentales en cas de dépassement du point limite et basculement des conditions d'élevage des animaux vers des conditions optimales ad libitum, si nécessaire avec soins demandés par le vétérinaire référent. Les protocoles seront appliqués pendant un temps réduit sur chaque animal avec une contention douce pour limiter le stress de manipulation. Une phase post-expérimentale de repos au laboratoire avec estimation de la condition corporelle sera proposée avant de relâcher les animaux dans les enclos. La phase de jardin commun sera effectuée dans des conditions quasiment naturelles.
Choix des espèces
L’espèce utilisée est le lézard vivipare (Zootoca vivipara, Lichtenstein 1823). Il s’agit d’un lézard de la faune française étudié depuis 30 ans dans notre laboratoire et dont les populations naturelles en France ont été bien décrites. Le modèle biologique est intéressant pour étudier la réponse des vertébrés ectothermes au changement climatique (e.g., les reptiles, les amphibiens), un groupe taxonomique particulièrement menacé par l'augmentation des températures, les vagues de chaleur et les sécheresses. Ce groupe comprend de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à valeur symbolique et écologique forte. L'espèce n’est pas menacée en Europe et est considérée comme « préoccupation mineure » par l'UICN. Elle est néanmoins protégée au titre de l’article 3 de l’arrêté du 8 Janvier 2021. Elle est également considérée comme « sentinelle du climat » en France. Les animaux utilisés seront tout d’abord des femelles adultes gestantes (de 2 ans ou plus). Afin de limiter les variations inter-individuelles, nous ne prendrons pas de femelle sub-adulte (1an) qui serait gestante car cette première reproduction à 1an est plus rare en conditions naturelles et leur morphologie (taille, masse) serait trop différente de celles des femelles adultes. Dans un second temps, les nouveau-nés issus de la reproduction de ces femelles seront étudiés. Les populations semi-naturelles seront composées par ailleurs de tous les stades de développement pour générer une structure d’âge et de sexe « naturelle » comparable à celle des populations sauvages. Les animaux sont tous identifiés individuellement par un marquage à la naissance et les individus adultes et subadultes sont par ailleurs photographiés en phase ventrale chaque année pour confirmer le marquage individuel à la naissance en cas de doute.
Modulation de la neuroinflammation radio-induite pour un meilleur contrôle de l’hypersensibilité à la radiothérapie anti-cancéreuse.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Le cerveau est particulièrement sensible aux radiations. Lorsqu’il est exposé à des rayonnements, par exemple lors du traitement d’un cancer, cela peut endommager les cellules et entrainer des problèmes cognitifs durables comme des troubles de la mémoire ou de la concentration. Or certaines personnes sont encore plus vulnérables car elles possèdent un défaut génétique : elles manquent d'une protéine qui répare normalement les dommages que peut subir l'ADN exposé aux rayonnements. Ces patients risquent alors des complications bien plus graves. Quand les radiations endommagent le cerveau, cela déclenche une inflammation au niveau de cet organe (dite neuroinflammation). Cette dernière est entretenue par les cellules de nettoyage du cerveau, appelées microglies. Elles persistent et continuent à produire des substances inflammatoires qui aggravent les dégâts. Nous cherchons à comprendre comment arrêter ou réduire cette inflammation pour prévenir les dommages cognitifs. Pour cela, nous étudierons donc : 1- D'où provient cette neuroinflammation induite par les rayonnements ? Nous rechercherons les fragments d'ADN anormaux qui s'accumulent après l'irradiation et activent le système immunitaire du cerveau. 2- Par quels mécanismes cette neuroinflammation est-elle déclenchée ? Nous identifierons les protéines impliquées dans la transmission du signal d'alarme déclenchant l’inflammation. 3- Comment la contrôler ? Nous testerons des molécules pour arrêter cette cascade inflammatoire et réduire l'activation des microglies. Nous espérons ainsi mieux comprendre le lien entre dommages radiologiques et inflammation du cerveau pour développer des traitements protégeant les cellules des neurones après une exposition à des rayonnements.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux comprendre de quelle façon les radiations déclenchent l'inflammation du cerveau, en particulier chez les personnes génétiquement prédisposées. Cela élargira notre compréhension de la toxicité des rayonnements sur les cellules. Par ailleurs, nous identifierons les acteurs moléculaires responsables du contrôle de l’inflammation dans le cerveau exposé à des rayonnements. Et enfin, nous confirmerons l’intérêt de notre modèle, de défaut génétique de réparation de l’ADN, pour l’étude de l'hypersensibilité aux rayonnements ionisants. L'objectif final est d'améliorer la prise en charge des patients traités par radiothérapie, en développant des médicaments capables de bloquer l'inflammation du cerveau et de prévenir le déclin cognitif, sans toutefois réduire l'efficacité du traitement anti-cancéreux. De plus, l’identification de patients, à haut risque de complications en fonction de leur profil génétique, permettra d’adapter les protocoles de radiothérapie en personnalisant les doses selon le risque individuel. Ainsi ce travail contribuera à ajuster les normes de radioprotection afin de mieux protéger les populations sensibles. Ce projet est donc à l’intersection de la recherche fondamentale et de la clinique, afin d'une part de comprendre les mécanismes biologiques, et d'autre part de développer des stratégies thérapeutiques concrètes pour prévenir les effets secondaires graves de la radiothérapie.
Procédures
L'étude comprend deux types d’interventions effectuées sur des souris. La première correspond à une irradiation unique (sous anesthésie), ciblée sur la tête, durant 5 minutes maximum. La seconde ajoute l’administration quotidienne d’un médicament anti-inflammatoire par voie orale (soit mélangé dans la nourriture, soit administré directement par la bouche). Le temps d’administration des médicaments ne prend qu’une minute par animal durant les 15 jours de traitement. Les animaux sont euthanasiés et leurs cerveaux collectés
Impact sur les animaux
Ce projet implique plusieurs manipulations pouvant entrainer des effets sur le bien-être des souris. Aux doses les plus fortes, une perte de poids et d’activité ainsi que des troubles du comportement et de la cognition pourraient être observés. Une neuroinflammation transitoire à persistante se mettra en place. La procédure de gavage provoque du stress ou un inconfort modéré pour les animaux. Les administrations d’analgésiques et d’anesthésique seront réalisées par voie sous-cutanée.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour permettre d’effectuer des analyses histologiques ou moléculaires.
Remplacement
Notre projet étudie comment les radiations endommagent le cerveau et déclenchent une inflammation. Bien que nous utilisions des approches alternatives à l’aide de cultures cellulaires, elles ne peuvent pas à elles seules répondre à nos questions scientifiques. En effet, le cerveau est un organe extrêmement complexe avec de nombreuses structures différentes qui communiquent entre elles. Seul un cerveau intact et fonctionnel peut permettre de comprendre comment les radiations affectent simultanément toutes les structures du cerveau, d’observer la progression de l'inflammation dans le temps et de tester l’administration de molécules afin de limiter cette inflammation.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux à utiliser, nous avons sélectionné avec rigueur les conditions testées afin d’éviter les groupes inutiles. De plus, une phase pilote est prévue au début du projet afin de valider les procédures avant de mener les expériences complètes. Pour déterminer le nombre d'animaux requis par condition expérimentale, nous avons utilisé une approche statistique validée. Pour chaque échantillon biologique collecté, des analyses multiples (expression de gènes/protéines, histologie) seront mises en œuvre afin de limiter la répétition des expériences in vivo. Enfin, pour l’étude mécanistique des voies de signalisation impliquées, la priorité sera donnée à des expériences sur cellules en culture.
Raffinement
Nous avons mis en place plusieurs mesures pour minimiser l’inconfort et la souffrance des animaux pendant toute la durée du projet. Avant et après les procédures expérimentales, les cages des souris sont enrichies avec des éléments stimulants (tunnels en carton, coton, nourriture supplémentaire) pour améliorer leur bien-être quotidien. Une surveillance régulière du comportement des souris permettra de détecter rapidement tout problème. Pendant l’irradiation, les souris sont placées sous anesthésie générale afin de réduire le stress lié à la contention. La baisse de température corporelle dans l’appareil, sera compensée par un système de chauffage jusqu’au réveil de l’animal. Après irradiation et durant les traitements médicamenteux, une grille d'évaluation standardisée permettra de vérifier régulièrement l'état de l'animal (comportement, appétit, activité) et des critères limites ont été définis afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
La souris est le meilleur modèle pour ce projet car son cerveau possède une organisation structurelle comparable à celle du cerveau humain. De plus, les processus inflammatoires et les mécanismes de réparation de l'ADN fonctionnent de façon similaire chez la souris et chez l'humain. Ainsi, les découvertes faites dans ce projet pourront être extrapolées à la compréhension de la physiologie humaine; Les animaux inclus dans cette étude seront de jeunes adultes de 6 semaines, afin d’étudier l’inflammation induite par les rayonnements sur un cerveau complètement développé, tout en évitant les effets du vieillissement.
Synchronisation de la gamétogenèse pour études en biologie de la reproduction
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Objectifs
Nous cherchons à comprendre comment l’épigénétique régule la fertilité. L’épigénétique correspond à de petites marques chimiques naturelles, déposées sur l’ADN ou sur les histones, les protéines autour desquelles l’ADN s’enroule. Ces marques déterminent si un gène est allumé ou éteint. Elles jouent donc un rôle central dans l’identité des cellules et leur bon développement. Les cellules reproductrices ou gamètes —les ovules et spermatozoïdes— possèdent des profils épigénétiques uniques, indispensables pour qu’ils accomplissent correctement leur rôle lors de la fécondation. Dans un contexte de baisse de la fertilité humaine, liée à l’exposition croissante à certains polluants, il devient essentiel de comprendre quand ces marques se forment lors du processus développemental qui conduit à la production de gamètes (gamétogenèse), où elles se placent dans le génome, comment elles sont établies et pourquoi elles influencent la qualité des gamètes ainsi que le développement de l’embryon après fécondation. En conclusion, notre étude a le potentiel de mieux comprendre l’origine des infertilités chez la femme et l’homme, dont l’incidence augmente dans les pays industrialisés.
Bénéfices attendus
La souris, espèce Mammifère, est le modèle de choix pour des expériences relatives au domaine de la biologie de la reproduction, domaine dont relève nos projets de recherche. La gamétogenèse et les régulations épigénétiques qui l’accompagnent sont bien conservées entre la Souris et l’Homme, ce qui nous permet d’appliquer directement les connaissances obtenues par l’étude de cet animal à la reproduction humaine. De plus, nous utilisons une collection de modèles de souris génétiquement modifiées qui nous permettent de comprendre comment et pourquoi les marques épigénétiques sont indispensables à la production d’ovules et de spermatozoïdes et pour la fertilité. Cette recherche a un intérêt direct pour appréhender les origines, génétiques et environnementales, du déclin actuel de la fertilité humaine.
Procédures
Dans un premier lot, les souris femelles adultes vigiles sont soumises à deux injections successives d’hormones, avec une durée de 48h entre l’injection de chacune des hormones. Les femelles sont mises à mort entre 1 et 5 jours après la dernière injection d’hormones. Dans un deuxième lot, un traitement est administré oralement aux souriceaux mâles dès leur naissance. Ce produit, mélangé à de la gomme alimentaire, est fourni à l’aide d’une pipette souple une fois par jour pendant 7 jours. Puis, les souriceaux reçoivent un second traitement (injection unique sur animal vigile).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues après les injections sont des douleurs liées à la piqûre elle-même, et sont de courte durée. Les produits injectés n’ont pas d’effet douloureux en eux-mêmes ou d’autre effet néfaste sur l’animal. Il en est de même pour l’administration orale aux souriceaux. Les nuisances sont principalement dues à la contention de l’animal et sont aussi d’une durée de quelques secondes. Le produit en lui-même n’est pas toxique et n’entraine pas d’effet secondaire.
Devenir
Il est nécessaire de mettre à mort les femelles superovulées pour recueillir les ovules, et les embryons après fécondation. Il est aussi nécessaire de mettre à mort les mâles synchronisés pour récupération des testicules et des spermatozoïdes
Remplacement
Les toutes premières étapes de la gamétogenèse peuvent être modélisées in vitro, reproduisant de manière assez conforme ce qui se passe au tout début du développement embryonnaire (jours 6-10 de gestation chez la souris). Notre laboratoire utilise ce type d’approches, pour étudier le développement très précoce. Cependant, les conditions de culture cellulaire ne permettent pas de reproduire l’ensemble de la gamétogenèse dans une boîte de culture, jusqu’à la production finale d’ovules et de spermatozoïdes matures, capables de réaliser le processus de fécondation. La gamétogenèse est en effet un processus de différenciation très complexe - qui dépend de signaux présents dans le testicule ou l’ovaire - dont la chimie et la cinétique de production ne sont pas totalement connues et qui ne peut être mimé de manière efficace et reproductible dans une boîte de culture.
Réduction
La finalité même des procédures ici présentées est de réduire le nombre d’animaux utilisés, en augmentant le rendement de production des gamètes, spermatozoïdes chez les mâles et ovules chez les femelles. Nous avons de plus raffiné nos procédures expérimentales pour réduire le nombre de gamètes utilisés par expérience et réduire ainsi le nombre de souris.
Raffinement
Les injections d’hormones et l’administration orale sont des procédures peu douloureuses et ne nécessitent pas d’anesthésie. De plus, les produits administrés ne sont pas toxiques et n’entrainent pas d’effet secondaire délétère. Une grille de score est mise en place afin d’évaluer de façon objective l’état des animaux et proposer une réponse adaptée.
Choix des espèces
La gamétogenèse et les régulations épigénétiques qui l’accompagnent présentent chez les mammifères des caractéristiques uniques, absentes chez des espèces comme la mouche ou le poisson zèbre. En revanche, ces processus sont fortement conservés entre la souris et l’être humain, ce qui fait de la souris un modèle privilégié pour étudier la biologie de la reproduction. Les connaissances obtenues chez cet animal peuvent ainsi être transposées plus directement à l’Homme. Pour le protocole de superovulation en vue de collecter les ovules matures, nous utilisons des jeunes femelles adultes, âgées de 5 à 8 semaines. C’est à cette période que les femelles sont les plus réceptives à l’injection d’hormones.. Pour le protocole de synchronisation de la spermatogenèse, nous utilisons des mâles jeunes non sevrés (entre 2 jours et 3 semaines post-naissance). Pour obtenir des populations de cellules homogènes, il est nécessaire d’induire la synchronisation dès le premier cycle de spermatogenèse, qui commence à la naissance.
Etude de nouvelles formulations lipidiques pour une vaccination pulmonaire d’ARN messager chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
Objectifs
L’ARN messager (ARNm) est une molécule naturellement présente dans les cellules, qui sert à la fabrication des protéines. Ces molécules peuvent être utilisées dans certains vaccins, tels que ceux contre la COVID-19, où elles permettent à l’organisme de produire une protéine du pathogène afin de déclencher une réponse immunitaire contre ce dernier. Les formulations lipidiques ont démontré leur intérêt pour des approches de vaccination par leur capacité à protéger l’ARNm et faciliter son entrée dans les cellules du système immunitaire. Toutefois, ces vaccins ARNm actuellement administrés dans le muscle induisent une protection limitée au niveau des poumons, ce qui peut permettre la transmission de pathogènes malgré la vaccination. L’objectif de ce projet est de développer des nouvelles formulations lipidiques permettant une vaccination ARNm via une administration directement au niveau des voies respiratoires, principal site d’entrée de nombreux agents pathogènes, afin de renforcer la réponse immunitaire. Certaines questions essentielles, telles que la distribution des formulations dans l’organisme et leur capacité à franchir les barrières naturelles des poumons, ne peuvent être étudiées que dans un organisme vivant. Des expériences chez la souris sont ainsi nécessaires afin d’identifier la plus efficace pour une administration pulmonaire d’ARNm.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à sélectionner la meilleure formulation lipidique permettant une bonne expression de l’ARNm et un profil de distribution adéquat pour une vaccination pulmonaire. De plus, ce projet permettra de produire des connaissances nouvelles sur l’administration de vaccins à ARNm par voie pulmonaire, afin d’améliorer leur efficacité au niveau des voies respiratoires. Les résultats attendus pourront contribuer, à long terme, au développement de stratégies de prévention mieux adaptées contre les maladies infectieuses respiratoires et certaines pathologies cancéreuses.
Procédures
Une partie des animaux recevront une administration unique par dépôt dans la gorge et aspiration, sous anesthésie générale – durée 5 min. Une autre partie des animaux recevront une administration unique par dépôt dans la gorge et aspiration, sous anesthésie générale – durée 5 min. Les différents groupes recevront une injection réalisée sur animal vigile – durée 1 min, 4 fois maximum. L’imagerie des souris sera réalisée sous anesthésie générale – durée 10 min, 4 fois maximum.
Impact sur les animaux
L’administration peut occasionner une gêne respiratoire passagère, sans conséquence à long terme. Une réaction inflammatoire locale transitoire des voies respiratoires liée à l’administration pulmonaire des formulations ne peut être exclue et fera l’objet d’une surveillance. Les injections répétées peuvent induire un stress léger et transitoire lié à la contention et à l’injection. Les anesthésies générales de courte durée nécessaires au suivi par imagerie, lorsqu’elles sont répétées, peuvent induire du stress, ainsi que des effets secondaires légers tels qu'une hypothermie transitoire.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour étudier l’effet du traitement et analyser son impact sur les organes.
Remplacement
Des tests cellulaires seront effectués au préalable pour sélectionner les formulations lipidiques prometteuses. Cette première sélection permettra de ne tester chez l’animal que les formulations optimales. L’utilisation de souris est nécessaire pour ce projet car elle constitue un organisme modèle fiable pour évaluer la vaccination dans un système biologique complet Il n’existe actuellement aucune alternative capable de reproduire la complexité d’un organisme vivant.
Réduction
Les expériences ont été consciencieusement pensées et élaborées afin d’utiliser le moins d’animaux possible tout en permettant d’obtenir des résultats statistiquement satisfaisants. Ce nombre a été déterminé à l’aide d’une approche statistique. Pour l’analyse a posteriori des résultats, des tests statistiques seront utilisés. L’utilisation de l'imagerie nous permet de réduire le nombre d'animaux.
Raffinement
L’administration et les examens d’imagerie seront réalisés sous anesthésie générale. Après l’anesthésie, la souris sera placée dans une cage thermostatée le temps du réveil et de la récupération interventionnelle et post-examen d’imagerie. Des antalgiques sont prévus si l’animal présente un signe de souffrance. Enfin, des points-limites généraux avec l’établissement d’une grille d’évaluation regroupant les critères relatifs au bien-être tout le long de l’étude ont été établis. Une attention particulière sera portée aux conditions d’hébergement des animaux.
Choix des espèces
La souris adulte, c’est-à-dire de 7 semaines, constitue un modèle pertinent pour l’étude de la délivrance pulmonaire d’ARNm en raison de la similitude de l’organisation des voies aériennes et de la présence de mécanismes de sécrétion de mucus et de clairance mucociliaire fonctionnels et comparables. Cette espèce est largement utilisée et validée dans la littérature pour l’administration pulmonaire par aspiration oropharyngée et l’évaluation de formulations lipidiques.
Utilisation du microbiote intestinal sur modèle murin femelle comme intervention thérapeutique dans la Maladie de Charcot.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Objectifs
La maladie de Charcot est une maladie neurodégénerative grave qui touche progressivement les neurones responsables des mouvements. Avec le temps, elle entraîne une perte de la force musculaire et de la mobilité. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de stopper l’évolution de la maladie. Cette maladie ne concerne pas uniquement le cerveau et la moelle épinière : elle s’accompagne aussi de dérèglements du système immunitaire, du métabolisme et de la gestion de l’énergie par l’organisme. De plus en plus d’études montrent que les bactéries présentes naturellement dans l’intestin, appelées microbiote intestinal, jouent un rôle important dans la santé globale. Elles participent notamment à la digestion, au bon fonctionnement du système immunitaire et à la communication entre l’intestin et le cerveau. Des modifications de ce microbiote ont été observées chez les patients atteints de maladie de Charcot, suggérant qu’il pourrait influencer l’évolution de la maladie. Ce projet a pour objectif d’étudier si le transfert de microbiote intestinal provenant de souris jeunes et en bonne santé peut avoir un effet bénéfique dans des modèles de souris atteintes d’une forme de la maladie de Charcot. L’idée est de rééquilibrer le microbiote intestinal afin d’agir indirectement sur les mécanismes impliqués dans la maladie, comme l’inflammation et les troubles du métabolisme. Nous faisons l’hypothèse qu’en restaurant un microbiote plus équilibré, il serait possible de réduire l’inflammation, d’améliorer certaines fonctions de l’organisme et de ralentir la progression de la maladie. Pour cela, les souris seront suivies dans le temps afin d’évaluer leur comportement, leur motricité et différents paramètres biologiques. L’utilisation de plusieurs modèles de souris (3 au total) permettra également de mieux comprendre pourquoi la maladie de Charcot se manifeste différemment d’un individu à l’autre, et d’identifier des mécanismes communs reliant le microbiote intestinal, le métabolisme et la dégénérescence du système nerveux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, pour la première fois, de suivre dans le temps les effets d’un transfert de microbiote intestinal chez des souris modèles de la maladie de Charcot. Cela permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes impliques dans cette maladie. L’étude s’intéressera à plusieurs aspects de la maladie, notamment l’évolution du microbiote intestinal, le fonctionnement du métabolisme, les réactions inflammatoires, les capacités motrices et le comportement des animaux, ainsi que les altérations observées dans le système nerveux. En combinant ces différentes observations, les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment l’intestin et le cerveau communiquent entre eux dans le contexte de la maladie de Charcot, et comment un rééquilibrage du microbiote intestinal pourrait influencer l’évolution de la maladie. L’utilisation de plusieurs modèles de souris représentant différentes formes de la maladie de Charcot permettra également de prendre en compte la diversité de la maladie. Cette approche aidera à comprendre pourquoi les symptômes et la progression de la maladie de Charcot peuvent varier d’un individu à l’autre, et à identifier des mécanismes communs pouvant être ciblés par de futures stratégies thérapeutiques. À terme, ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l’utilisation du microbiote intestinal, en complément des traitements existants. Il contribuera ainsi au développement de pistes de recherche innovantes susceptibles d’améliorer la prise en charge future des patients atteints de maladie de Charcot.
Procédures
Les souris utilisées développent spontanément une maladie neurodégénérative. D'après les connaissances scientifiques actuelles, cette affection n'est pas associée à une douleur chez l'animal. Au cours du projet (environ 12 semaines par groupe), les animaux feront l'objet de différentes interventions : génotypage, administration de traitements, suivi régulier, prélèvements et examens d'imagerie. Administration du traitement : toutes les souris recevront soit un transfert de microbiote intestinal, soit un traitement contrôle, donné par la bouche à l'aide d'une sonde souple adaptée. Cette intervention sera réalisée une fois par jour pendant 7 jours consécutifs et durera environ 1 à 2 minutes par animal. Elle sera effectuée sur des animaux éveillés (240 souris). Suivi et observations : les animaux seront pesés une fois par semaine. Des tests permettant d'évaluer leurs capacités motrices et leur comportement seront réalisés toutes les deux semaines. Chaque session durera environ 30 à 45 minutes par souris, avec des périodes de repos. Ces observations concernent 216 souris suivies dans le temps. Prélèvements sanguins : de petits volumes de sang seront prélevés une fois par mois, avec un maximum de trois prélèvements par animal. Une courte anesthésie gazeuse sera réalisée avant chaque prélèvement, d'une durée d'environ 4 minutes. Le prélèvement lui-même durera 2 à 3 minutes. Ces procédures concernent 216 souris. Examens d'imagerie : chaque souris bénéficiera de deux examens, au début et à la fin de l'étude. Ces examens nécessitent l'administration de substances permettant de visualiser certaines fonctions du cerveau. Une injection sera réalisée sur animal éveillé, et une autre sous anesthésie. Chaque session durera environ 40 minutes, incluant l'anesthésie et le réveil. Ces examens concernent 216 souris. Fin de l'étude : les animaux seront euthanasiés de manière encadrée par une administration de produit anesthésiant à forte dose, puis des prélèvements d'organes seront réalisés.
Impact sur les animaux
Les modèles de souris utilisés développent spontanément un phénotype neurodégénératif mais il est établi et largement reportée dans la littérature qu’aucune douleur n’est ressentie par les animaux. Une perte de poids et un dysfonctionnement intestinal pouvant entraîner un décès prématuré pourront être observé dans l’un des modèles. Les nuisances liées aux procédures expérimentales sont les suivantes : • Gavage oral : légère gêne ou stress pendant la manipulation et risque d’une légère inflammation de l’œsophage transitoire (quelques minutes) • Imagerie : stress lié à la manipulation et à l’induction de l’anesthésie. De plus, légère douleur ou inconfort au site d’injection du traceur radioactif et possible formation d’un hématome suite à l’injection du traceur radioactif ciblant la neuroinflammation. • Prélèvements sanguins : douleur ou risque d’hématome selon le site (veine sublinguale) et un possible stress temporaire peut être engendré lors des contentions. • Tests comportementaux et moteurs : stress lié à la manipulation et aux contraintes physiques. Les animaux seront habitués aux manipulations pour réduire le stress.
Devenir
A la fin de la procédure, toutes les souris seront mises à mort afin de permettre le prélèvement d’organes (cerveau, moelle épinière, intestin, muscle) nécessaires aux analyses finales.
Remplacement
Les méthodes alternatives réalisées en laboratoire, sans utilisation d’animaux, ne permettent pas d’étudier le fonctionnement de l’organisme dans son ensemble. Or, la maladie de Charcot ne concerne pas uniquement le système nerveux : elle s’accompagne aussi de modifications au niveau de l’intestin, du métabolisme et du système immunitaire. Des travaux scientifiques antérieurs, menés par notre équipe et par d’autres, ont montré que cette maladie est associée à un déséquilibre des bactéries présentes dans l’intestin, ainsi qu’à des perturbations du fonctionnement global de l’organisme et à une inflammation. Ces phénomènes reposent sur des interactions complexes entre plusieurs organes, avec des échanges permanents entre l’intestin, le cerveau et le reste du corps. Ces interactions ne peuvent pas être reproduites dans des modèles simplifiés en laboratoire, comme des cultures de cellules. De plus, l’approche utilisée dans ce projet consiste à transférer l’ensemble des bactéries intestinales d’un individu à un autre. Cette méthode entraîne des modifications globales et naturelles de l’équilibre des bactéries intestinales. Un tel processus ne peut pas être reproduit en laboratoire, ni en utilisant uniquement des bactéries isolées. L’utilisation de souris est donc nécessaire pour étudier l’impact de ces modifications à l’échelle de l’organisme entier. Ce modèle permet d’observer simultanément les effets sur le cerveau, l’intestin et les autres fonctions de l’organisme, ce qui est indispensable pour comprendre comment ces différents éléments interagissent et influencent l’évolution de la maladie.
Réduction
Le nombre d’animaux a été soigneusement déterminé afin d’en utiliser le moins possible tout en garantissant des résultats fiables. Sur la base d’études scientifiques antérieures portant sur la maladie de Charcot, un effectif de 12 souris par groupe est considéré comme suffisant pour mettre en évidence des différences pertinentes entre les groupes étudiés. Des méthodes statistiques adaptées seront utilisées pour analyser les résultats et vérifier leur fiabilité. À cet effectif s’ajoutent 3 souris par groupe, qui seront utilisées uniquement au début de l’étude afin de vérifier que le transfert des bactéries intestinales a bien fonctionné. Ces animaux ne seront pas suivis sur la durée. En raison des différences possibles entre les animaux et du risque de décès prématuré lié à la maladie, le nombre de souris par groupe est porté à 20. Cela permet de conserver un nombre suffisant d’animaux jusqu’à la fin de l’étude, sans avoir à utiliser de nouveaux groupes. Pour chacune des trois lignées de souris étudiées, quatre groupes seront constitués : des souris malades recevant le transfert de bactéries intestinales, des souris malades recevant un traitement contrôle, des souris saines recevant le transfert, et des souris saines recevant le traitement contrôle. Chaque groupe comprendra 20 souris, soit un total de 240 animaux pour l’ensemble du projet. Le nombre total d’animaux est également réduit grâce au suivi des mêmes souris tout au long de l’étude. Plusieurs types de mesures (comportement, analyses biologiques et examens d’imagerie) seront réalisés sur un même animal. Cette approche permet d’obtenir un grand nombre d’informations sans multiplier les groupes d’animaux, et contribue ainsi à limiter leur utilisation.
Raffinement
Tous les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation d’au moins 10 jours avant le début de l’étude. Durant cette période, ils seront habitués à la manipulation afin de réduire leur stress : ils seront pris doucement dans les mains, caressés et autorisés à se déplacer librement. Plusieurs mesures seront mises en place pour limiter la souffrance et améliorer leur bien-être. Les animaux seront hébergés en groupe avec des éléments d’enrichissement dans leur environnement. Une alimentation adaptée sera fournie. Certaines souris pouvant présenter des troubles digestifs recevront une nourriture sous forme gélifiée dès les premiers stades de la maladie afin de prévenir les complications. Pour tous les animaux, cette alimentation sera également proposée dès les premiers signes de maladie afin de limiter la perte de poids. Ils y seront habitués progressivement en la recevant comme une récompense. En cas de difficultés à se déplacer, la nourriture sera placée directement dans la cage pour en faciliter l’accès. Les animaux seront également habitués aux différentes manipulations nécessaires aux procédures, notamment à être pris en main et placés dans les dispositifs utilisés pour l’anesthésie. Leur état de santé sera surveillé régulièrement (trois fois par semaine) à l’aide d’une grille d’évaluation et par la mesure de leur poids. En cas de douleur ou de blessure, un traitement antidouleur sera administré et les soins nécessaires seront réalisés. Les prélèvements sanguins seront effectués sous une courte anesthésie afin de limiter l’inconfort. Des critères précis permettront d’identifier rapidement toute dégradation de l’état de santé. En cas de signes de mal-être, une surveillance renforcée sera mise en place. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas rapidement ou devient sévère, il sera euthanasié de manière encadrée afin d’éviter toute souffrance. Certains critères incluent notamment une perte de poids importante ou des difficultés à se redresser. Lors des examens d’imagerie, les animaux seront anesthésiés. Leur respiration et leur température seront surveillées en continu et une protection des yeux sera assurée.
Choix des espèces
Il existe peu de modèles animaux permettant d’étudier la maladie de Charcot dans des conditions adaptées à ce projet. Trois lignées de souris ont été sélectionnées car elles développent la maladie de manière progressive, ce qui permet un suivi dans le temps sur les mêmes animaux. Ces modèles présentent également des différences importantes, notamment dans la vitesse d’évolution de la maladie, les mécanismes biologiques impliqués et les symptômes observés, y compris au niveau digestif. Ces différences sont essentielles pour mieux représenter la diversité de la maladie observée chez les patients. Elles permettent d’étudier comment une modification des bactéries intestinales peut influencer l’évolution de la maladie dans différents contextes. Les méthodes alternatives réalisées en laboratoire, sans animaux, ne permettent pas de reproduire les interactions complexes entre l’intestin, le système nerveux, le métabolisme et l’inflammation à l’échelle de l’organisme entier. L’utilisation de ces modèles animaux est donc nécessaire pour répondre aux objectifs du projet. Les souris utilisées seront des femelles adultes. Pour les trois lignées étudiées, le début de l’étude correspond à une phase où les animaux ne présentent pas encore de signes visibles de la maladie. Cela permet d’observer l’apparition et la progression des symptômes au cours du temps. Les mêmes animaux seront suivis tout au long de l’étude afin de limiter le nombre total d’animaux utilisés et d’obtenir des données complètes sur l’évolution de la maladie.