Recherche fondamentale
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Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 1/4
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Pour mesurer si la chaleur subie pendant la gestation modifie le sperme de la descendance, 220 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. 40 brebis donneuses reçoivent une éponge vaginale, huit injections intramusculaires et deux injections intraveineuses, puis sont tuées pour que leurs utérus livrent les embryons, transférés par chirurgie sous anesthésie générale dans 120 receveuses. 30 des brebis gestantes passent tout leur dernier mois de gestation à 30 °C le jour et 25 °C la nuit, avec un risque d'hyperthermie, de difficultés respiratoires et d'avortement annoncé par le porteur. Les 60 agneaux mâles subissent cinq prises de sang et trois collectes de semence chacun avant d'être tués pour le prélèvement des testicules et de la prostate, les brebis receveuses retournant, elles, au troupeau d'origine.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Imagerie in vivo du métabolisme des astrocytes et de la dysfonction vasculaire dans la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Quinze minutes de contention par jour pendant cinq jours servent d'entraînement, avant une heure de contention sur souris éveillée pour l'imagerie. 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour l'analyse des tissus. Elles subissent d'abord une chirurgie sous anesthésie générale pouvant durer une heure trente, puis jusqu'à quatre injections, pour observer en direct comment les astrocytes gèrent l'énergie dans un cerveau atteint d'Alzheimer. Le porteur retient des souris génétiquement modifiées reproduisant la maladie, étudiées à 3 et 4 mois avant les symptômes puis à 8 et 10 mois une fois ceux-ci installés, et des souris ordinaires de 3 et 12 mois pour le vieillissement dit normal.
Objectifs
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment la maladie d'Alzheimer affecte le cerveau et pourquoi les fonctions cérébrales déclinent progressivement au cours de cette maladie. La maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence et touche des millions de personnes dans le monde. Elle entraîne des pertes de mémoire, des difficultés de réflexion et d'accomplissement des activités quotidiennes, et n'a actuellement aucun traitement curatif. Bien que certains traitements récents puissent ralentir la progression de la maladie chez certains patients, leurs effets restent limités. Il existe donc un besoin important de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans cette maladie afin de développer des thérapies plus efficaces. En plus des modifications affectant les neurones, des preuves croissantes suggèrent que des problèmes de circulation sanguine cérébrale et d'approvisionnement en énergie apparaissent très tôt dans la maladie d'Alzheimer, même avant que les symptômes ne deviennent visibles. Les cellules cérébrales nécessitent un apport constant en oxygène et en énergie pour fonctionner correctement, et des perturbations dans ces processus peuvent contribuer à la progression de la maladie. Ce projet se concentre sur un type spécifique de cellule cérébrale appelé astrocyte. Ces cellules aident à soutenir les neurones, régulent l'activité cérébrale et contrôlent la distribution de l'énergie et du flux sanguin dans le cerveau. Cependant, on ne comprend pas encore bien comment la maladie d'Alzheimer et les dommages vasculaires affectent le fonctionnement normal des astrocytes. En utilisant des méthodes d'imagerie avancées sur des modèles murins de la maladie d'Alzheimer, cette étude observera comment les cellules de soutien du cerveau réagissent pendant l'activité neuronale et comment ces réponses sont altérées par la progression de la maladie ou par des dommages aux petits vaisseaux sanguins. Les expériences permettront aux chercheurs d'étudier les interactions entre les cellules cérébrales, le métabolisme énergétique et la circulation sanguine en temps réel. Les connaissances acquises grâce à ce projet pourraient améliorer notre compréhension des mécanismes précoces impliqués dans la maladie d'Alzheimer et les troubles apparentés. À plus long terme, cette recherche pourrait aider à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à préserver l'équilibre énergétique du cerveau et à améliorer ses fonctions.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de la maladie d'Alzheimer en étudiant le rôle des cellules cérébrales appelées astrocytes et leurs interactions avec les vaisseaux sanguins. Grâce à des techniques d'imagerie avancées, nous observerons en temps réel comment ces cellules gèrent l'énergie et communiquent avec les neurones et les vaisseaux sanguins, aussi bien dans des cerveaux sains que dans des cerveaux atteints par la maladie. L'objectif est de déterminer si les problèmes de circulation sanguine dans le cerveau contribuent à perturber le fonctionnement des astrocytes, ce qui pourrait aggraver la maladie. Cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour protéger le cerveau et améliorer son fonctionnement dans la maladie d'Alzheimer et d'autres formes de démence.
Procédures
Une chirurgie puis une injection de 30 secondes sous anesthésie générale de durée maximum d’1h30: 180 animaux Une seconde injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 180 animaux Une troisième injection sur animal vigile : 160 animaux Une quatrième injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 80 animaux Contentions pour l’entrainement sur animal vigile d’une durée de 15 minutes/animal/jour durant 5 jours : 180 animaux Contentions pour l’imagerie sur animal vigile avec ou sans stimulation visuelle d’une durée d’1heure/animal : 180 animaux
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus chez les animaux incluent un stress passager lié à la manipulation et la contention ainsi qu'aux injections, ainsi qu'une douleur modérée et une légère perte de poids après une intervention chirurgicale, avec un rétablissement complet en moins d’une semaine. Les complications, comme une infection ou une hémorragie, sont très rares. Une surveillance quotidienne est assurée pour détecter tout signe de souffrance, et des soins adaptés sont apportés si nécessaire.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyse des tissus.
Remplacement
Le cerveau est un organe extrêmement complexe impliquant des interactions dynamiques entre les neurones, les cellules gliales et les vaisseaux sanguins. Bien que certains aspects de ces processus puissent être étudiés in vitro, ces modèles ne permettent pas de reproduire l'environnement physiologique intégré nécessaire pour étudier les interactions neurovasculaires et neurométaboliques. Les approches in silico actuelles sont également insuffisantes pour modéliser avec précision ces mécanismes multicellulaires complexes et dépendants de l'activité. Une approche in vivo reste donc indispensable. Les modèles murins permettent d'étudier les fonctions neuronales, gliales et vasculaires dans un contexte physiologique intact. De plus, les modèles de souris transgéniques de la maladie d'Alzheimer reproduisent plusieurs caractéristiques pathologiques et fonctionnelles clés pertinentes pour la maladie humaine. Ces modèles sont donc essentiels pour étudier les mécanismes de dysfonction neurovasculaire et métabolique, ainsi que pour identifier des cibles thérapeutiques potentielles.
Réduction
Le projet prévoit au maximum 180 souris nées dans notre élevage ou achetées chez un fournisseur agréé. Toutes les mesures seront réalisées sur des groupes comprenant au maximum 10 animaux, nous avons calculé un nombre d’animaux nécessaires le plus réduit possible. De plus, les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques fiables pour des petits échantillons.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation, permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. La gestion de la douleur et de l’inconfort liés aux procédures expérimentales mettra en œuvre des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoire, un soutien nutritionnel et thermique, ainsi qu’un suivi clinique post-opératoire incluant la prolongation des traitements analgésiques si besoin. En particulier le maintien des souris sur une couverture thermostatée jusqu’à leurs premiers mouvements puis en chambre thermostatée jusqu’à leur réveil complet post-chirurgie permet de réduire la mortalité péri-opératoire des souris.
Choix des espèces
Ce projet vise à étudier les interactions métaboliques entre neurones et astrocytes ; les organismes modèles simples possèdent des cellules gliales ressemblantes mais pas identiques aux astrocytes du cerveau des mammifères. Les souris transgéniques permettent d’étudier les interactions neurones-astrocytes dans le contexte génétique de la maladie d’Alzheimer. Le présent projet a pour but d'étudier le métabolisme cérébral chez l’animal adulte et son altération au cours du vieillissement normal et pathologique. Les animaux étudiés seront donc des adultes jeunes (3 mois) et âgés (12 mois). Pour cette étude, il existe des animaux génétiquement modifiés mimant la maladie d’Alzheimer, nous les étudirons au stade pré-symptomatique (3-4 mois), et au stade plus âgés (8-10 mois) correspondant aux phases symptomatiques.
Rôle des macrophages dans l’arthrite chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 072 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. Une arthrite leur est déclenchée par deux injections en deux jours, relancée après rémission chez certaines, puis des nanoparticules sont injectées dans la veine de la queue ou directement dans l'articulation de la cheville sous anesthésie gazeuse. Les bénéfices annoncés, repérer plus tôt les personnes à risque et développer de meilleurs traitements, sont renvoyés au terme du projet, quand le gonflement articulaire et les rechutes provoquées sont immédiats. Sur le remplacement, le porteur écrit que les cellules en boîte et les mini-organes ne reproduisent ni la circulation du sang ni l'organisation d'une articulation, et qualifie les deux formes d'arthrite induites de "les plus adaptés pour répondre de façon fiable à nos questions".
Objectifs
L’arthrite est une maladie qui provoque une inflammation des articulations (comme les genoux, les chevilles, les doigts ou les poignets). Quand une articulation est enflammée, elle peut devenir gonflée, rouge, chaude et douloureuse. La maladie se passe souvent par périodes : il y a des moments où l’inflammation est très forte (on appelle ça des poussées), puis des moments où ça va mieux (rémission). Mais parfois, l’inflammation revient (rechute). À long terme, l’arthrite peut abîmer le cartilage et l’os et rendre les mouvements plus difficiles. Aujourd’hui, on ne comprend pas encore exactement pourquoi l’inflammation commence, pourquoi elle s’arrête, ni pourquoi elle revient. Dans notre corps, il existe des cellules qui nous protègent contre les microbes. Parmi elles, il y a les macrophages. On peut les comparer à des « agents de nettoyage » et de défense du corps. Dans les articulations, il existe deux grands types de macrophages : les macrophages résidents qui sont déjà présents dans l’articulation et aident l’articulation à rester en bonne santé et les macrophages recrutés qui arrivent depuis le sang comme des renforts appelés en urgence. Des études récentes montrent que certains macrophages recrutés peuvent rester dans l’articulation même après la fin d’une poussée. Mais on ne sait pas encore si cela peut faire revenir la maladie. Le but de notre projet est de mieux comprendre le rôle de ces deux types de macrophages pendant les différentes étapes de l’arthrite : au début de la poussée, quand la maladie se calme, et quand elle revient. Pour cela, nous utilisons un modèle d’arthrite chez la souris, car il permet d’étudier l’inflammation dans un organisme vivant et de comprendre des mécanismes qui ne peuvent pas être observés uniquement en laboratoire sur des cellules isolées. À terme, ce projet nous permettra de repérer plus tôt les personnes à risque d’arthrite et de développer de meilleurs traitements pour les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet peut apporter plusieurs bénéfices importants : 1. Mieux comprendre l’arthrite. Nous voulons mieux connaître le rôle des deux types de macrophages aux différentes étapes de la maladie et lors des rechutes. Cela aidera à comprendre pourquoi, chez certaines personnes, l’inflammation s’installe et continue longtemps alors que chez d’autres, elle disparaît. 2. Trouver de meilleurs indicateurs de la maladie. Nous cherchons des “marqueurs”, c’est-à-dire des signes mesurables dans les cellules, qui permettraient de suivre l’évolution de la maladie, de prévoir une poussée et de mieux voir si un traitement fonctionne. 3. Ouvrir la voie à de nouveaux traitements. En comprenant mieux comment agissent ces cellules, nous pourrions identifier de nouvelles façons d’agir sur l’inflammation, avec des traitements plus précis et qui provoquent moins de réactions indésirables. 4. Aider au-delà de l’arthrite. Les mécanismes étudiés concernent aussi d’autres maladies inflammatoires. Les résultats pourraient donc être utiles à un plus grand nombre de patients.
Procédures
Pour mener ce projet, nous utilisons des souris et réalisons des gestes courts et répétés sur une durée limitée. 1) Pour reproduire l’arthrite, les souris vigiles reçoivent deux injections en deux jours (J0 et J1, qui durent 10-20 secondes). Chez certaines, une seconde série d’injections est relancée après rémission de la même façon. Selon le site d’injection, une brève anesthésie au gaz (geste
Impact sur les animaux
Pour réaliser ce projet, les souris sont brièvement maintenues pour de petites injections rapides (10 à 20 secondes). Cela peut provoquer une gêne légère au point de piqûre, qui disparaît rapidement. Les injections dans l’articulation sont faites sous anesthésie au gaz avec réveil rapide. Les signes liés au modèle d’arthrite comprennent souvent une rougeur et un gonflement passager de l’articulation (degré modéré). Les souris sont observées cinq fois par semaine (poids, hydratation, gonflement des pattes). En cas de perte de poids >10 % en 7 jours, ou gonflement important des pattes (> 1,4 mm d’épaisseur) nous mettons en place respectivement des aliments humidifiés et une analgésie adaptée. Si un problème persiste, les gestes sont arrêtés et l’animal est retiré de l’étude. Ces mesures systématiques qui sont mises en place pour prévenir, soulager et écourter tout inconfort assurent le respect du bien-être animal tout au long de l’étude et sont indispensables pour obtenir des résultats fiables tout en respectant les animaux utilisés.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux sont mis à mort. Cela est nécessaire pour permettre la collecte des organes et tissus et l’analyse des effets du modèle expérimental et des traitements testés.
Remplacement
Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode sans animal qui permette d’observer, dans un organisme vivant, comment les différents types de macrophages se comportent au cours d’une poussée d’arthrite, d’une rémission puis d’une rechute. Les cellules en boîte ou les mini-organes de laboratoire ne reproduisent ni la circulation du sang, ni l’organisation d’une articulation. Les modèles de souris que nous utilisons (deux formes d’arthrite, l’une qui a tendance à se résoudre, l’autre plus persistante) offrent une évolution prévisible et sont les plus adaptés pour répondre de façon fiable à nos questions.
Réduction
Nous limitons le nombre d’animaux au strict nécessaire grâce à un calcul statistique préalable (6 souris par groupe et par moment clé). Nous regroupons les contrôles quand c’est possible, et nous réalisons plusieurs analyses sur les mêmes animaux en utilisant des articulations différentes. Pour les injections dans l’articulation, une patte reçoit le produit à tester et l’autre sert de témoin, ce qui divise le nombre d’animaux par 2. Les prélèvements sont réalisés au même moment pour ne pas avoir besoin de créer plusieurs groupes d’animaux contrôles.
Raffinement
Les gestes sont courts, réalisés avec de fines aiguilles, avec contention douce et réchauffement. Les injections dans l’articulation sont faites sous anesthésie au gaz, avec réveil surveillé. Si un animal montre des signes d’inconfort, une analgésie adaptée peut être administrée sans perturber les résultats. Les souris sont suivies cinq fois par semaine (poids, hydratation, gonflement des pattes) et plus souvent dans les 72 h après une injection. Des seuils d’arrêt clairs (perte de poids importante, gonflement excessif des pattes) entraînent l’arrêt immédiat des gestes et, si nécessaire, un retrait de l’animal de l’étude. Aucun prélèvement n’est réalisé sur animal éveillé.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus adaptée pour ce projet. Elle permet d’utiliser des lignées « sur mesure » qui rendent visibles ou modifiables certaines cellules. Cela est indispensable pour distinguer les macrophages déjà présents dans l’articulation de ceux qui arrivent depuis le sang, et pour tester leur rôle au bon moment. Les modèles d’arthrite utilisés provoquent soit une poussée rapide et prévisible suivie d’une résolution, soit une évolution plus lente et durable. Ces modèles sont idéaux pour suivre les différentes phases de la maladie et identifier les mécanismes qui persistent et empêchent la rémission. Nous utilisons des souris adultes (12 à 16 semaines). À cet âge, les cellules que nous étudions sont bien développées et la taille de souris facilite la réalisation de gestes sûrs et les résultats sont plus homogènes.
Elevage de souris transgéniques à des fins de recherche biomédicale à visée thérapeutique MODIFICATION
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Tuées, gardées pour la reproduction ou versées à d'autres protocoles, 25 400 souris vont être élevées sur trois ans pour fournir sept lignées génétiquement altérées, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. Entre 7 et 12 jours de vie, chaque souriceau subit un tatouage des phalanges et le prélèvement d'un morceau de queue de moins de 0,5 mm pour le génotypage. Celles qui portent les mutations neuromusculaires étudiées peuvent présenter une atteinte locomotrice, une polypnée ou des signes de déshydratation, et le porteur écrit les tuer avant l'apparition des symptômes quand aucun protocole ne les réclame. Le champ structuré du devenir compte ces 25 400 souris comme mortes, alors que le texte annonce qu'une partie reste en vie pour la reproduction ou pour d'autres projets, sans en donner la proportion.
Objectifs
Ce projet a pour but de produire et de génotyper des animaux d'élevage à des fins d'utilisation scientifique. Il permettra l’élevage de 7 souches de souris génétiquement altérées nécessaires à la mise en œuvre de différents projets de recherche ayant pour but de comprendre la physiopathologie des maladies étudiées dans notre Laboratoire et de trouver des approches thérapeutiques innovantes pour des maladies neuromusculaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices devant découler de ce projet concernent le domaine de la santé humaine. Ils visent à valider l’effet thérapeutique de molécules d’intérêt ou de produits de thérapie génique pour un groupe de maladies humaines rares et orphelines de médicaments, sur des modèles de la maladie. L’observation d’un effet thérapeutique permettra d’envisager un essai clinique qui, s’il est probant, devrait permettre de stopper l’évolution de la pathologie chez les patients atteints de maladies neuromusculaires rares.
Procédures
Les prélèvements de tissus à partir d'un très petit morceau de queue sont réalisés sur animaux vigiles. Cet acte est réalisé en même temps que le tatouage des phalanges et n’est pratiqué qu’une seule fois. Au total, moins de 5 minutes sont nécessaires pour réaliser ces deux actes par animal. En effet, si les prélèvements de tissus s'executent en moins d'une minute, les instruments doivent être désinfectés entre chaque animal ce qui peut prendre 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont liées à la méthode de prélèvement de tissu sur jeunes animaux vigiles pour le génotypage. La contention d’animaux jeunes pour se faire peut entrainer un stress et une douleur légère passagère ne dépassant pas quelques heures. Les animaux porteurs des pathologies étudiées dans notre Laboratoire peuvent présenter un phénotype dommageable de type atteinte locomotrice, polypnée ou signes de déshydratation. Ces symptômes peuvent correspondre à un degré d'inconfort jugé modéré.
Devenir
Euthanasie des animaux ou maintien en en vie pour la reproduction ou une utilisation continue dans des projets applicatifs.
Remplacement
Un effort de remplacement est réalisé en amont voire en parallèle du programme d'élevage. En effet, nous essayons dans un premier temps de répondre aux questions biologiques qui se posent à nous à l'aide de modèles cellulaires. L’utilisation d’animaux dans des études n'est effective que lorsque les modèles cellulaires ne peuvent pas répondre aux questions biologiques. Par exemple, lorsqu'il est nécessaire d’étudier les symptômes liés à des troubles du comportement moteur caractéristiques des maladies neuromusculaires que nous étudions ou encore pour étudier la biodistribution d’un traitement dans l'organisme.
Réduction
Nous avons prévu d’utiliser un total de 25400 souris pour fournir les animaux nécessaires à l'ensemble des expériences pour les 5 années d'études à venir sachant que nos besoins peuvent évoluer en fonction d'éventuelles ré-orientations des objectifs scientifiques à l'appui de nouvelles publications scientifiques et de nouveaux résultats. Aussi nous sommes-nous basés sur les données statistiques de 2022 et 2023 ainsi que sur l'historique des données de production des lignées maintenues dans notre établissement pour faire cette estimation. Cette base d'estimation nous amène à envisager une moyenne de 5080 souris par année pour les 7 lignées de souris objet de ce dossier, soit un total de 25400 souris sur 5 ans. Les deux sexes seront utilisés dans les protocoles lorsque la maladie n’est pas liée au sexe ou que le projet n’est pas dépendant d’un des deux sexes.
Raffinement
Dans ce programme d’élevage, les animaux mimant les pathologies étudiées seront utilisés pour les projets applicatifs ou seront euthanasiés avant l’apparition des symptômes. Nous évitons ainsi l’expression du phénotype dommageable quand il n’est pas associé à un besoin expérimental. Les animaux sont élevés dans un environnement enrichi (maisonnette en cellulose, bâtonnets en bois, élément pour la confection des nids, copeaux, tunnel, autres éléments spatiaux d'enrichissement) et sont observés quotidiennement. Au moment du sevrage, nous ne séparons les fratries que par sexe et ne regroupons pas les mâles (frères et germains) à plus de 2 semaines d'écart d'âge pour limiter le risque d’agressivité. De la nourriture est ajoutée directement sur le sol de la cage et des pipettes d’eau plus longues sont mises en place pour que les juvéniles sevrés ou les animaux présentant une atteinte locomotrice aient facilement accès à l'eau et à l'aliment. Le cas échéant, un aliment hydratant et nourrissant peut être placé à même le sol dans une coupelle pour les animaux déshydratés. Pour ne plus attraper les animaux par la queue lors du change des litières, les zootechniciens utilisent leurs mains jointes en creux ou des tubes pour inciter les animaux à passer d’une cage à l’autre par eux-mêmes. Concernant les biopsies de tissu pour l'identification génétique des animaux, elles sont effectuées une seule fois entre 7 et 12 jours de vie par prélèvement d'un très petit bout de queue (moins de 0,5 mm). Ce prélèvement de tissu est réalisé à un âge où l’ossification et l’innervation des tissus ne sont pas encore bien différenciées.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies comme animaux modèles car ces animaux ont pu être modifiés génétiquement afin de présenter les mutations génétiques responsables des différentes maladies étudiées dans notre Equipe, ce qui en font le plus petit modèle animal présentant les signes cliniques et pathologiques mimant ces maladies. Les animaux de ce projet d’élevage seront utilisés à un stade précoce pour les identifications individuelles (microtatouage) et l'identification génétique ; et à un stade plus tardif de maturité sexuelle pour le renouvellement des reproducteurs.
Etude de la neurogenèse embryonnaire dans le cortex cérébral sur des souris gestantes génétiquement modifiées impliquant une injection d’EdU (Modification)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Les 57 souris utilisées sont des femelles gestantes génétiquement modifiées, porteuses d'un gène inactivé dans les cellules à l'origine des neurones, et c'est leur descendance qui intéresse le projet. Elles vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance légère, toutes tuées, ainsi que leurs embryons et des nouveau-nés tués quatre jours après la naissance. Chaque femelle reçoit une injection intrapéritonéale de deux secondes d'un composé de marquage et subit une biopsie de l'oreille, avant d'être anesthésiée puis tuée un à sept jours embryonnaires plus tard. Le porteur écrit qu'elles "ne peuvent être réintroduites en animalerie, ni réutilisée du fait de la présence du composé de marquage dans les tissus", et que la prolongation demandée ajoute 12 individus.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d'un gène dans le contrôle de la neurogenèse dans le cortex cérébral chez l’embryon. Le développement du cortex est un processus complexe encore très mal compris dont les dérèglements sont à l’origine de pathologies graves chez l’humain (épilepsie, retards mentaux, troubles comportementaux et cognitifs). Il implique de nombreux partenaires moléculaires dont de nombreux restent à découvrir. Pour cette étude, un modèle de souris génétiquement modifiées, dans lequel un gène d’intérêt est inactivé spécifiquement dans les cellules à l’origine des neurones du système nerveux central, est utilisé. Des résultats préliminaires ont montré que l’inactivation de ce gène modifiait le nombre de neurones produits dans le cortex de l’embryon à des stades précoces. Afin de préciser ces défauts de neurogenèse, ce projet vise à analyser les conséquences de l’inactivation de ce gène à plus long terme, à différents stades embryonnaires et après la naissance, sur l’organisation anatomique du cortex cérébral et le nombre de neurones générés. Pour cela, les souris génétiquement modifiées gestantes recevront une injection intrapéritonéale unique à un stade donné d’une solution d’une molécule qui permet de repérer les neurones en cours de génération. Un à sept jours embryonnaires plus tard, la mère gestante sera anesthésiée et euthanasiée selon les procédures réglementaires pour prélever les embryons pour des analyses histologiques. Des nouveaux-nés seront aussi euthanasiés 4 jours après leur naissance pour des analyses histologiques. La réalisation de ce projet nécessite une prolongation de 2 ans et l’ajout de 12 animaux (modification du 2/09/2026)
Bénéfices attendus
La prolongation de ce projet permettra de finaliser l'étude visant à comprendre le rôle de notre gène d'intérêt dans le développement du cortex cérébral. Chez l'homme, des formes mutées de ce gène conduisent à plusieurs pathologies neurologiques et psychiatriques (épilepsie, dépression et schizophrénie) chez l'adulte et des retards mentaux chez l'enfant. Cette étude permettra de proposer de nouvelles hypothèses sur les processus physiopathologies générés par ces mutations.
Procédures
Les 57 femelles gestantes vigiles sont soumises à une seule injection intrapéritonéale durant 2 secondes d'un composé de marquage non douloureux. Elles sont anesthésiées avant euthanasie. Chaque animal fait par ailleurs l’objet d’une biopsie auriculaire entre J+7 et J+10. (modification du 2/09/2026)
Impact sur les animaux
La présente demande est de classe légère. L’injection intrapéritonéale du composé en solution physiologique provoque une douleur légère et de courte durée. Le produit injecté n’a pas de conséquence délétère sur la santé de la mère et des embryons ou jeunes souriceaux. Le phénotype des embryons et des jeunes souriceaux génétiquement modifiés « mutants » n’est pas dommageable. Le phénotype des individus génétiquement modifiés contrôles n’est pas dommageable. Cette étude nécessite le maintien d’une lignée transgénique pour générer les parents impliqués dans l’étude. Le phénotype des parents n’est pas dommageable.
Devenir
Les souris gestantes ayant subi l'injection intrapéritonéale du composé de marquage, seront anesthésiées et euthanasiées pour le prélèvement des embryons. Elles ne peuvent être réintroduites en animalerie, ni réutilisée du fait de la présence du composé de marquage dans les tissus. Les embryons et nouveaux-nés sont euthanasiés pour effectuer des analyses histologiques.
Remplacement
Le cortex cérébral étant caractéristique des mammifères et les protocoles de culture in vitro ne permettant pas de reconstruire un cortex typique, nous sommes contraints de travailler sur des souris à différents stades embryonnaires et post-natals. Compte-tenu des similitudes entre les processus de développement du cortex chez les primates et la souris, le modèle souris permettra d'obtenir des résultats vraisemblablement utiles à la connaissance des processus humains.
Réduction
Pour limiter le nombre de souris gestantes, tous les individus de la portée qu’ils soient mutés ou non mutés seront utilisés pour les analyses, les animaux non mutés servant de contrôles. De plus, nous combinerons plusieurs types de marquages histologiques sur les mêmes individus. Nous prélèverons et archiverons un maximum de tissus à partir d’un même individu, et ce, en prévision de futures expériences. Les résultats obtenus entre 2024 et 2026 depuis l'acceptation de la demande d'autorisation de procédure (DAP) initiale ont permis de mieux cerner la fenêtre temporelle de l'impact de la mutation, ce qui a permis d'annuler plusieurs lots prévus dans la DAP initiale correspondant à des stades inutiles pour l'étude (modification du 02/09/2026).
Raffinement
Pour raffiner les conditions d’utilisation des animaux, les souris gestantes sont élevées dans un environnement enrichi. Préalablement à l’injection, les souris gestantes seront habituées à une contention manuelle. L’injection sera effectuée en respectant la stérilité et les volumes autorisés. Une surveillance journalière des souris gestantes sera effectuée pour vérifier le non dépassement des points limites adaptés et précoces jugés à travers le comportement, l’absence de souffrance, d’hémorragie ou d’infections.
Choix des espèces
Le cortex cérébral étant une structure très complexe, il n’est pas possible de le reconstruire en culture in vitro pour l’étudier. De plus, le cortex cérébral est une structure typique des mammifères. Le recours à des souris est donc nécessaire. De plus, l’invalidation d’un gène est nécessaire pour en comprendre le rôle chez le modèle souris. Nous avons choisi une stratégie invalidant de manière conditionnelle notre gène d’intérêt de manière restreinte dans le système nerveux central pour éviter une atteinte d’autres organes et ainsi avoir un phénotype le moins dommageable possible.
Etude des circuits cérébraux impliqués dans la reproduction et le métabolisme et leurs réponses aux informations périphériques (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
14 020 souris vont être utilisées, chacune pouvant être suivie jusqu'à 38 semaines, privée de ses congénères pendant 24 heures à deux semaines de façon répétée, mise à jeun jusqu'à 24 heures et exposée quatre fois à 4 °C, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères. Les gestes vont de l'injection dans le cerveau à l'ablation des gonades, avec une chirurgie intracrânienne de deux à quatre heures pour poser des dispositifs d'enregistrement, et des régimes riches en graisses de trois à douze mois. Le porteur reconnaît que ces conditions d'hébergement dérogent aux standards réglementés. Ce qui est promis en retour reste au conditionnel, des cellules de l'hypothalamus qui "pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements" du diabète, de l'obésité et de l'infertilité.
Objectifs
Notre laboratoire cherche à mieux comprendre comment le cerveau contrôle des fonctions essentielles du corps, comme l’alimentation, le poids, la dépense d’énergie et la reproduction. Nous étudions en particulier les circuits du cerveau qui pilotent ces fonctions, ainsi que leur manière de recevoir et d’interpréter les informations venant du reste du corps. Nos travaux visent à comprendre : - quels mécanismes permettent aux cellules de communiquer entre elles dans ces processus ; - comment certaines cellules participent à la formation et au bon fonctionnement des réseaux de neurones qui contrôlent le comportement et le fonctionnement du corps ; - comment des facteurs comme l’alimentation, la lumière ou la température peuvent influencer certaines fonctions du cerveau liées au métabolisme et à la reproduction ; - comment ces cellules peuvent aussi jouer un rôle dans le vieillissement du cerveau et dans les fonctions qu’il coordonne. Pour répondre à ces questions, nous travaillons principalement sur des rongeurs, car cela permet d’étudier le cerveau et ses réseaux de manière précise, dans des conditions contrôlées. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les maladies métaboliques, comme l’obésité et le diabète, posent aujourd’hui un vrai problème de santé publique. Elles ont un coût important pour la société et peuvent aussi empêcher de vieillir en bonne santé. Elles peuvent également perturber la fertilité, qui est devenue un enjeu important en France et en Europe. Nos recherches s’intéressent à certaines cellules d’une zone du cerveau appelée hypothalamus. Cette région joue un rôle essentiel dans l’équilibre entre le métabolisme, comme le poids corporel et la régulation du sucre, et la reproduction. Nous cherchons à comprendre comment ces cellules participent à ces fonctions et si elles pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements. L’un de nos objectifs est aussi de trouver des moyens d’agir sur le cerveau de manière plus sûre, sans avoir à forcer le passage à travers sa barrière naturelle de protection (la barrière hématoencéphalique), ce qui peut présenter des risques. À terme, ces travaux pourraient aider à mieux traiter certaines maladies métaboliques et troubles de la reproduction, tout en contribuant à préserver la santé du cerveau au cours de la vie.
Procédures
Les interventions décrites ici auront lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les animaux recevront différents traitements (vecteurs viraux ou molécules pharmacologiques), soit directement dans le cerveau (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), ou intracérébrale (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), soit en périphérie (20 minutes maximum). Ces traitements permettront d’étudier leurs effets sur plusieurs fonctions importantes, comme la reproduction, le métabolisme, le comportement et l’activité du cerveau. Les animaux seront suivis pendant plusieurs semaines au cours d’un suivi longitudinal afin d’observer l’évolution de ces effets dans le temps sur plusieurs fonctions importantes : - la reproduction (8 semaines), - le métabolisme (4 à 20 semaines), - le comportement (8 semaines), l’activité du cerveau (8 semaines maximum). La durée totale de ce suivi sera de 2 à 38 semaines avec des temps de récupération allant de 6 à 30 semaines pour les procédures nécessitant plusieurs gestes chirurgicaux. Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des antidouleurs seront utilisés chaque fois que nécessaire pour limiter l’inconfort. Les anesthésies seront réalisées par injection intrapéritonéale ou inhalation et l’analgésie en injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou en spray. Selon les besoins du protocole, les traitements pourront être administrés aux animaux par différentes voies : eau de boisson ou gavage, injection intrapéritonéale, injection intraveineuse, injection sous cutanée ou implants. Des prélevements sanguins pourront également être réalisés de manière unique ou répétées (veine mandibulaire, caudale, ou latérale) selon les volumes et fréquences maximales recommandées pour le bien être de l’animal et dans le respect de la réglementation en vigueur (durée des interventions 5 à 20 minutes). Dans certains groupes, des interventions chirurgicales seront nécessaires, comme l’ablation des gonades dans les études sur la reproduction (Durée intervention : 15-20 min. Durée anesthésie maximum 1h). Une intervention chirurgicale intracranienne sera pratiquée pour la mise en place de dispositifs permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (durée de l’intervention 2 à 4h). Pour les études sur le métabolisme, les animaux pourront recevoir des régimes particuliers, tels que des régimes hyperlipidémiques (riche en graisses, durant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (10 jours maximum), ou une mise à jeun (durée maximale 24h).
Impact sur les animaux
Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Les procédures de chirurgie, d’injections ou de prélèvements de sang peuvent provoquer des douleurs à court-terme qui seront limitées par l’utilisation d’analgésiques pendant et après la procédure si nécessaire. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la thermogénèse adaptative, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées dans les tests d’exposition au froid (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h) ou de thermoneutralité (48h à 29-30°C > 4-8h à 4°C > 64-68h à 29-30°C > 6-8h à 4°C). Les différentes contraintes sont cependant appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification).
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront euthanasiés, puis certains organes et tissus seront prélevés pour être analysés postmortem.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (cellules souches pluripotentes induites (IPS), organoïdes, cultures cellulaires, …). La dernière procédure consiste à prélever des tissus chez des animaux sans intervention lourde, afin de créer des cultures de cellules sur lesquelles nous pourrons tester des molécules directement en laboratoire (in vitro). Cela nous aidera à réduire le nombre de molécules et de doses à tester chez l’animal (in vivo), et donc à diminuer le nombre total d’animaux utilisés, en accord avec le principe des « 3R » (Remplacer, Réduire, Raffiner). Cependant, pour comprendre finement le fonctionnement normal et les dérèglements du système nerveux et des hormones (neuroendocrinologie), il est aujourd’hui encore indispensable d’avoir recours à des modèles animaux. Des méthodes alternatives permettant d’étudier, en laboratoire, des interactions très complexes entre cellules et tissus sont en cours de développement dans notre équipe, mais elles ne sont pas encore suffisamment avancées pour remplacer complètement les animaux. Notre recherche porte sur de grandes fonctions du corps, comme la reproduction, la régulation du poids et de l’équilibre énergétique, ou encore certaines fonctions liées à la mémoire. Ces fonctions sont trop complexes pour être entièrement étudiées uniquement avec des cellules en culture. En revanche, les travaux réalisés dans le cadre de ce projet permettront de produire de nouvelles connaissances et de nouvelles méthodes qui, à terme, aideront à mieux modéliser certains aspects de ces phénomènes in silico et ainsi, progressivement, à limiter davantage l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est limité au strict minimum pour obtenir des résultats fiables sur le plan scientifique. La taille de chaque groupe a été calculée à l’aide d’un outil de planification expérimentale, afin d’éviter tout animal surnuméraire tout en garantissant la solidité des résultats. Par ailleurs, comme indiqué dans les procédures, certaines expériences ne seront réalisées que si les résultats des étapes précédentes le justifient. Nous présentons donc ici un nombre maximal d’animaux, qui ne sera en pratique pas atteint dans de nombreux cas.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, avec un haut niveau de protection sanitaire. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture en continu, et leur environnement est enrichi, par exemple avec des cylindres de coton, pour favoriser leurs comportements naturels, réduire le stress et les aider à maintenir leur température corporelle. Les périodes d’isolement sont limitées au minimum nécessaire et toujours justifiées. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, et les animaux sont progressivement habitués à ces manipulations pour diminuer au maximum leur stress. Une attention particulière est portée au principe de raffinement, qui consiste à adapter les procédures pour réduire au mieux la peur, l’anxiété et la douleur. Cela inclut, par exemple, le regroupement des animaux, l’enrichissement de leur environnement, ainsi que des soins attentifs avant, pendant et après les interventions (asepsie, anesthésie, analgésie). Toutes les procédures pouvant être douloureuses ou invasives sont effectuées sous anesthésie appropriée, avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention lorsque c’est nécessaire. Après chaque anesthésie, les animaux sont surveillés en continu jusqu’à leur réveil complet. Par la suite, leur état général est contrôlé chaque jour : activité, posture, aspect du pelage, alimentation, hydratation et poids sont évalués à l’aide d’une grille de suivi. Des critères d’arrêt précis sont définis. Si un animal présente des signes de souffrance, de détresse prolongée, une perte de poids importante ou une dégradation de son état général, il est immédiatement retiré de l’étude et, si besoin, euthanasié afin d’éviter toute souffrance supplémentaire. Dans le cas où cela s’avèrerait vraiment nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les établissements utilisateurs. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie afin d’identifier de nouvelles thérapies pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité, l’infertilité et les maladies neurodégénératives. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations où aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. Les espèces utilisées ont été choisies afin de maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux. La souris est privilégiée en raison de la disponibilité d’outils génétiques et viraux permettant de cibler précisément des populations cellulaires, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires et la variabilité expérimentale. Le rat est utilisé uniquement lorsque la quantité de tissu requise ou la robustesse cellulaire ne peuvent être obtenues chez la souris, notamment pour l’établissement de cultures primaires. Pour les étapes principales (procédures 1 à 8), nous utiliserons des souris adultes, dès l’âge de 6 semaines, jusqu’à des animaux plus âgés (plus de 24 mois).
Impact du recyclage cellulaire sur le vieillissement des souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Testées en comportement et en cognition, puis en motricité, en force et en coordination, 1 288 souris courent jusqu'à soixante minutes sur tapis roulant, subissent six heures puis quatre heures de jeûne, une injection et une incision de la queue pour cinq prises de sang étalées sur deux heures. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et concernent des souris de 3 mois et des souris de 18, 21 et 24 mois, ce dernier âge étant associé selon le porteur à une survie d'environ 60 %. Aucun des tests comportementaux et cognitifs employés n'est nommé, et le résumé annonce parmi les effets du test de tolérance à l'insuline une hypoglycémie avec léthargie, tremblements et perte de réactivité, ainsi qu'une fatigue liée à l'exercice forcé. Toutes sont tuées et leurs organes collectés pour identifier les mécanismes cellulaires en cause.
Objectifs
Le vieillissement s’accompagne d’une diminution progressive des capacités physiques et cognitives, ainsi que d’une augmentation du risque de maladies liées à l’âge. Un des mécanismes biologiques impliqués dans ce processus est un système naturel de nettoyage et recyclage cellulaire qui permet aux cellules d’éliminer et de renouveler leurs composants endommagés. Ce mécanisme joue un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre cellulaire et la protection des tissus face au stress. Cependant, l’efficacité du recyclage cellulaire diminue avec l’âge, ce qui contribue au déclin des fonctions physiologiques. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact du recyclage cellulaire sur les capacités cognitives, motrices et physiques au cours du vieillissement. Pour cela, des souris génétiquement modifiées seront utilisées afin de mieux comprende les effets bénéfiques du recyclage cellulaire. Les études seront réalisées chez des souris jeunes adultes ainsi que chez des souris âgées à différents stades du vieillissement. Cette approche permettra d’analyser l’évolution des effets du recyclage cellulaire au fil du temps et d’identifier les périodes du vieillissement au cours desquelles son augmentation est la plus bénéfique. À terme, ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques du vieillissement et pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour prévenir le déclin fonctionnel lié à l’âge.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre le rôle d’un mécanisme naturel de recyclage des cellules, dans le vieillissement de l’organisme. Ce processus permet aux cellules d’éliminer leurs composants endommagés et de maintenir le fonctionnement des tissus. Avec l’âge, cette capacité de recyclage diminue, ce qui est associé à l’apparition progressive de limitations physiques, cognitives et métaboliques. Les résultats de ce projet permettront d’identifier des mécanismes biologiques impliqués dans le déclin des fonctions observé au cours du vieillissement. En étudiant ces mécanismes à différentes étapes de la vie, ce travail apportera des éléments concrets sur les liens entre l’activité de ce processus cellulaire et l’évolution des capacités fonctionnelles avec l’âge. Ce projet permettra également de caractériser des modifications observées à l’échelle de l’organisme lorsque le recyclage cellulaire est modulé, en lien avec les interactions entre différents tissus. Ces données permettront d’identifier comment les échanges biologiques entre organes évoluent au cours du vieillissement et impactent l’état fonctionnel global. Les connaissances générées par ce projet pourront aussi servir de base scientifique pour orienter le développement de stratégies visant à préserver les fonctions physiologiques au cours du vieillissement. Elles pourront soutenir l’identification de cibles biologiques pertinentes dans l’objectif de retarder l’apparition de déficits fonctionnels liés à l’âge et de favoriser un vieillissement en bonne santé.
Procédures
Au cours de cette étude, le comportement et l’état de santé des souris seront évalués sur animaux vigiles, organisées au sein d’une procédure expérimentale unique et progressive, du moins au plus contraignant. Les interventions sur animaux vigiles comprennent des tests comportementaux et cognitifs réalisés une seule fois par animal. Chaque test a une durée comprise entre 1 et 15 minutes. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. L’activité motrice des animaux sera ensuite évaluée par des tests de motricité, de force et de coordination, également réalisés sur animaux vigiles d’une durée de 1 à 10 minutes et un test d’endurance sur tapis roulant d’une durée maximale d’environ 60 minutes, avec arrêt immédiat en cas de signes de fatigue excessive et pour lequel une phase d’acclimatation sur 2 jours est réalisé. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. Des interventions métaboliques sont également réalisées sur animaux vigiles, comprenant un test de tolérance au glucose et un test de tolérance à l’insuline réalisé à un intervalle de 8 jours. Ces tests impliquent une mise à jeun préalable de respectivement 6 et 4 heures, une injection unique et l’analyse d’une goutte de sang à 5 temps donné depuis une unique incision de la queue sur une durée totale d’environ 2 heures par test.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables attendus seront transitoires pour les tests comportementaux et moteurs. Un stress modéré peut être induit par les mesures métabolique au niveau du site d’injection. Possible fatigue cumulée en fin de protocole comportemental (minimisée par des jours de repos entre divers tests) ainsi qu’une fatigue liée à l’exercice forcée sont attendus. Le test métabolique de tolérance à l’insuline peut potentiellement entrainer une hypoglycémie (léthargie, tremblements, perte de réactivité). Les nuisances liées au vieillissement peuvent être une altération de l’état général et une détérioration de leur santé.
Devenir
Mise à mort et collecte des organes pour identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués.
Remplacement
Le projet visant à étudier comment le recyclage cellulaire impacte le vieillissement de l’organisme entier, il n’est pas possible de remplacer les animaux par des lignées cellulaires ou des organoïdes. L’utilisation d’animaux est un pré-requis indispensable à l’établissement du projet.
Réduction
Nous utiliserons des animaux des deux sexes. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés tout en maximisant l’information recueillie, l’ensemble des évaluations fonctionnelles est réalisé chez les mêmes animaux. Pour les calculs du nombre d’animal nécessaire, nous nous sommes basés sur un logiciel statistique. Nous réaliserons ces expériences sur 31 souris/sexe/génotypes pour les animaux jeunes.
Raffinement
Les mesures de raffinement mises en place comprennent : • hébergement en groupes sociaux stables • enrichissement du milieu : matériel de nidification et abris supplémentaire si besoin • période d’acclimatation avant expérimentation ; • habituation préalable aux tests comportementaux et moteurs ; • réalisation des manipulations et injections par du personnel expérimenté ; • respect de temps de repos entre les différents tests ; • surveillance renforcée après les injections et les tests métaboliques ; • recours à des points limites; L’objectif est de limiter au maximum le stress, la fatigue et l’inconfort associés aux procédures expérimentales en particulier sur nos animaux âgés.
Choix des espèces
Les souris génétiquement modifiées permettent d’étudier in vivo chez un mammifère les conséquences de la mutation ponctuelle d’un gène dans un type cellulaire spécifique et d’explorer l’impact du gène étudié dans un contexte physiologique similaire à l’homme. Les animaux seront utilisés à différents stades de vies : animaux jeunes adultes à 3 mois et animaux vieux à trois âges différents : 18, 21 et 24 mois. L’âge de 18 mois correspond à un stade de vieillissement avec apparition progressive de déficits fonctionnels mais avec des capacités d’adaptation encore préservées. L’âge de 21 mois représente une phase de transition avec un déclin fonctionnel et une diminution des réserves physiologiques ; enfin, l’âge de 24 mois est associé à une fragilité accrue, à des altérations fonctionnelles plus prononcées et à une survie d’environ 60%. Cette approche nous permettra d’analyser la dynamique temporelle des effets du recyclage cellulaire et d’identifier quand ses effets sont les plus marqués ou, au contraire, s’atténuent.
Rôle du Daglα des astrocytes dans la modulation des réponses à la noradrénaline dans le bulbe olfactif
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une souris blessée dont l'état ne s'améliore pas en 48 heures est mise à mort. 1 240 souris vont être utilisées dans ce projet sur la transmission sociale du stress, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour des coupes d'électrophysiologie ou de l'immunohistochimie. La moitié subit une chirurgie crânienne de 45 minutes, une autre partie reçoit une injection huit jours de suite suivie d'une expérience aversive d'une seconde, et presque toutes passent un test de mémoire de neuf minutes par jour pendant trois jours, dont le porteur ne précise ni le dispositif ni le protocole au-delà du labyrinthe mentionné. Le laboratoire annonce des retombées pour la santé humaine qui "s'inscrivent plutôt dans le long terme et pourraient peut-être servir au traitement de pathologies telles que l'anxiété", pendant que la peur transmise se mesure par l'immobilité des souris.
Objectifs
Il existe une région spécifique du cerveau chargée de traiter les odeurs. De plus, cette région reçoit des informations provenant de différentes zones du cerveau qui peuvent modifier le traitement des informations reçues. Il existe une autre zone qui transmet des informations relatives au stress directement à la zone qui traite les odeurs, et ces informations peuvent modifier notre façon de réagir à certaines odeurs. Nous étudions au laboratoire un processus appelé «transmission sociale du stress» (de l’anglais, social transmission of stress, STS). Ce processus repose sur la communication du stress d'un individu à un autre par le biais d'une interaction sociale, et ce stress transmis est capable de provoquer des pertes de mémoire chez les animaux qui ne l'ont pas subi. Des études antérieures menées par le laboratoire ont montré que la STS est due à l'implication des récepteurs spécifiques de nos cellules cérébrales, mais le mécanisme exact reste encore inconnu.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre comment la réponse au stress se produit par le biais de l'odorat et contribuera à mieux appréhender le mécanisme d'action des astrocytes dans le bulbe olfactif par le système endocannabinoïde. En ce qui concerne les bienfaits pour la santé humaine, ce projet nous permettra de mieux comprendre comment le stress affecte notre organisme à différents niveaux, à commencer par la transmission du stress par l'odorat. Les résultats de ce projet en matière de santé humaine s'inscrivent plutôt dans le long terme et pourraient peut-être servir au traitement de pathologies telles que l'anxiété.
Procédures
Presque tous les animaux de ce projet seront soumis à un test de mémoire d'une durée comprise de 9 minutes par jour sur 3 jours consécutifs pour étudier si le stress affecte la mémoire. Parmi l’ensemble des animaux du projet, la moitié subiront en plus au préalable (minimum 4 semaines avant le test comportemental) une intervention chirurgicale d’environ 45 minutes sous anesthésie et antalgie avec pré, péri- et post médication permettant de minimiser le stress et la douleur qui permettra l’étude de l’activité neuronale. Une autre petite partie recevront une injection, pendant 8 jours consécutifs, et une expérience aversive de 1 seconde.
Impact sur les animaux
Les traitements médicamenteux et les injections intra-péritonéales sont bien contrôlés en laboratoire. De plus, les produits utilisés (et leurs doses) sont bien tolérés par les animaux. Par conséquent, la nuisance liée à ces traitements (douleurs sur le site d’injection, stress de la contention) sera maitrisée et durera moins de 7 jours. La chirurgie provoque durant quelques jours des douleurs post opératoires. Les risques associés sont ceux liés à l’anesthésie (hypothermie, troubles cardio respiratoires) et une infection de la cicatrice (très rare). Le modèle comportemental de transmission sociale du stress implique des effets stressants chez les animaux et une réaction de peur que nous détecterons à l’aide de l’immobilité de l’animal. Enfin un léger stress est attendu lors de la première exploration du labyrinthe car c’est un milieu inconnu et cela ne durera que quelques minutes.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l’issue du protocole comportemental, que ce soit pour réaliser des coupes destinées à l'électrophysiologie ou pour effectuer une immunohistochimie.
Remplacement
À ce jour, l'étendue des connaissances concernant l'organisation des circuits neuronaux chez les mammifères, y compris l'homme, et surtout leur plasticité, ne permet pas de concevoir et de mettre en œuvre des simulations numériques fiables permettant d'étudier les changements qui se produisent. De plus, l'utilisation d'invertébrés dont le système nerveux est complètement différent serait inappropriée.
Réduction
Le nombre de 1240 souris se justifie par l’utilisation d’un nombre suffisant d’animaux dans chacun des groupes expérimentaux ce qui permet l'application des tests statistiques classiques dans le domaine et également décrits dans la littérature scientifique sur le sujet. Les chiffres attendus garantissent une bonne interprétation des résultats. Toutefois, si l'expérience montre que les échantillons peuvent être réduits, ils le seront en conséquence. Dans les expériences, il faut disposer d'au moins 10 cellules et d'au moins 6 sujets expérimentaux différents. C'est pourquoi nous avons calculé ce nombre d'animaux, afin de disposer d'un nombre de cellules suffisant pour chaque expérience et chaque condition. De plus, dans les tests comportementaux, compte tenu de la grande variabilité, il faut plus de 10 spécimens pour que les comparaisons soient fiables.
Raffinement
Les animaux seront changés une fois par semaine tout en maintenant le plus possible le matériel de nidification lors du changement afin de conserver l’empreinte olfactive et ainsi diminuer le stress. Si un animal est blessé il sera d'abord soigné (si signes d’agression ou de blessure), isolé et/ou surveillé. Dans le cas où l’état de l’animal ne montre pas d’amélioration significative sous 48h, celui-ci sera euthanasié. En effet, pour l'ensemble des animaux, un suivi sera assuré en utilisant des grilles permettant de scorer de façon objective le bien-être de l'animal par la mesure du poids, l’évaluation de l’apparence physique (poil hérissé, apathie...) et du comportement (stéréotypies, vocalisations...). Si un animal montre des signes de détérioration rapide de son état de santé évalué sur ces critères avant la fin des procédures, celles-ci seront ajustées ou stoppées pour éviter toute souffrance prolongée ou excessive. Enfin, chaque animal sera également habitué à être manipulé par l’expérimentateur quotidiennement pendant la semaine précédant le protocole expérimental et aussi habitué au labyrinthe utilisé pour les tests comportementaux.
Choix des espèces
L’utilisation d’animaux dans ce projet se justifie par l’absence de modèle in vitro permettant l’étude des processus de mémorisation et la nécessité de manipuler l’expression des proteines de ces processus. L’organisation du système nerveux des souris est suffisamment proche de l’espèce humaine pour pouvoir raisonnablement extrapoler les observations faites sur ces animaux. Dans ce contexte, l'expérimentation animale reste nécessaire. La souris est le modèle idéal pour ces deux raisons 1) Possibilité d'étudier des mutants pour une protéine, 2) Reproductibilité et comparabilité avec d'autres résultats obtenus dans le laboratoire et la communauté scientifique au sens large. Les souris utilisées seront toutes à l’âge adultes (8-16 semaines) le modèle de transmission sociale du stress ayant été validé à ces âges.
Etude des propriétés anti-arthrosiques de nouveaux hydrogels contenant la molécule H2G2_42 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Le genou de 240 souris est déstabilisé chirurgicalement pour provoquer une arthrose, puis reçoit une ou plusieurs injections dans l'articulation, que le porteur situe lui-même entre la douleur légère et la douleur sévère. Ces souris sont utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères, toutes tuées à l'issue. La description des atteintes tient en une ligne, "Dans le modèle d'arthrose de douleur, les animaux développeront une boiterie", quand celle des procédures prévoit des manipulations tous les trois ou quatre jours pendant vingt et un jours pour mesurer la motricité. La mise à mort sert à établir un score histologique du genou, seule façon selon le porteur d'évaluer l'efficacité de l'hydrogel testé.
Objectifs
Chez les patients arthrosiques, on retrouve une destruction du cartilage articulaire. Dans l'arthrose le principal motif de consultation des patients est la douleur articulaire. Ainsi, nous souhaitons évaluer les effets de formulations thérapeutiques à visée anti-arthrosique, sous la forme de gels complexes. Nous avons développé précédemment un produit efficace dans l’arthrose mécanique chez la souris (diminution des dommages sur le cartilage), et sur la douleur dans l’arthrose, quand il est injecté une fois par semaine. Ici, deux gels contenant le produit actif seront testés dans les mêmes modèles d'arthrose. Les gels relargueront le produit actif de façon prolongée et continue, nous vérifierons qu'une seule injection sera efficace pour obtenir un effet anti-arthrosique, comparativement au produit actif seul (injecté toutes les semaines pendant 8 semaines).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont à la fois l'optimisation de la délivrance du produit parmi deux types de gels, mais également la réduction du nombre d'injections de la molécule en vue d'une utilisation en clinique chez l'Homme. Comparativement à l'injection du produit "seul", soit une fois par semaine (8 injections), l'utilisation d'un gel diminuerait ces injections à une seule fois.
Procédures
Dans le modèle chirugical d'arthrose, les souris subiront des manipulations (stress léger), une chirurgie de destabilisation du genou pour induire l'arthrose sous anesthésie (15 minutes, douleur modérée), une ou plusieurs injections intra-articulaires sous anesthésie (5 minutes, douleur légère) Dans le modèle de douleur d'arthrose, les animaux subiront des manipulations fréquentes (5 minutes tous les 3/4 jours pour évaluer leur motricité, stress léger), plusieurs injections intra-articulaires sous anesthésie (5 minutes, douleur légère à sévère)
Impact sur les animaux
Dans le modèle d'arthrose de douleur, les animaux développeront une boiterie.
Devenir
Les animaux sont utilisés dans la cadre de l'évaluation de l'efficacité d'un hydrogel à but anti-arthrosique. L'efficacité ne peut être évaluée qu'avec l'étude d'un score histologique au site affectant la pathologie (genou) représentant les lésions dans l'articulation, nécessitant la mise à mort des animaux impliqués dans cette étude.
Remplacement
Certaines expériences peuvent être menées sur des modèles cellulaires plus ou moins complexe (un ou plusieurs types cellulaires, modèles cellulaires plus ou moins complexe (un ou plusieurs types cellulaires, en 2 ou 3 dimensions) mais l'impact d'un traitement potentiel d'une pathologie complexe comme l'arthrose ou de multiples compartiments sont impliqués (mécanique et douleur, notamment) est difficilement mesurable dans un système simplifié, ainsi le modèle animal est indispensable à la connaissance des effets sur l'articulation dans son intégralité
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum d'après nos résultats précédents, diminuant le nombre de 18 à 12 animaux par groupe.
Raffinement
L’induction de l’arthrose (chirurgie, douleur) ainsi que l’injection des molécules (injection intra-articulaire) seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Nous faciliterons l'accès à la nourriture par mise à disposition de croquettes dans la cage, et à la boisson par mise en place d'un biberon à col plus long (évite à l'animal de se lever). Au vu de nos résultats précédents, nous parvenons à réduire la durée du modèle de douleur à 21 jours au lieu de 28. Enfin, seules des personnes expérimentées dans les injections et les chirurgies intra-articulaires participeront à cette étude, améliorant grandement la vitesse d'exécution des gestes et limitant ainsi les suites post-intervention.
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus étudié pour l'arthrose. Le modèle de chirurgie du genou est actuellement considéré comme le modèle reproduisant le mieux l'arthrose humaine, en termes de manifestations articulaires et de durée d'installation. Le modèle d'arthrose de douleur est un modèle reconnu comme modèle explorant le compartiment de la douleur dans l'arthrose. Les animaux sont utilisés à partir de 10 semaines d’âge, auquel les articulations sont bien formées. Il a été montré que les études articulaires ne doivent être faites sur des sujets ni trop jeunes ni trop âgés.
Analyse des effets de monocytes modifiés sur la croissance de tumeurs chez la souris – MODIFICATIONS
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une maladie du greffon contre l'hôte fait partie des effets attendus, avec perte de poids et perte de poils, et l'imagerie sous anesthésie revient deux fois par semaine. 5 238 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères, toutes tuées pour des analyses post mortem sur organes. Elles reçoivent des cellules tumorales par voie sous-cutanée, intraveineuse ou intrapéritonéale, puis des monocytes humains modifiés génétiquement pour porter un récepteur CAR, l'objectif étant de mesurer où ces cellules vont, combien de temps elles survivent et quelles toxicités elles provoquent. Le porteur écrit avoir déjà évalué ces approches en coculture 2D et 3D, et conclut que "l'utilisation du modèle animal reste indispensable" parce qu'il faut observer l'interaction dans un "organisme entier".
Objectifs
Le développement constant des immunothérapies contribue fortement à l’amélioration et au progrès liés au traitement des cancers. Nous développons des approches cherchant à mobiliser les cellules myéloïdes (la lignée des cellules myéloïdes est produite dans la moelle osseuse et donne naissance à plusieurs types de cellules sanguines dont les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques) pour stimuler la réponse immunitaire anti-tumorale et ainsi contrôler le développement de la tumeur. La modification génétique consiste à faire un exprimer un récepteur dénommé CAR spécifique d’une molécule tumorale permettant la reconnaissance des cellules tumorales et l’activation des cellules myéloïdes génétiquement modifiées contre les cellules cancéreuses Nous souhaitons modifier génétiquement les cellules myéloïdes pour augmenter leur capacité à stimuler la réponse immunitaire et évaluer leur efficacité antitumorale dans des modèles de souris portant des tumeurs. Nos résultats in vitro dans des modèles de tumeurs en 3D sont très encourageants, il nous faut les confirmer in vivo au sein d’un organisme entier permettant les interactions avec tous les types cellulaires. Nous avons pour but 1) d’optimiser ce type de traitement en cherchant à déterminer quel est le devenir des cellules myéloïdes modifiés in vivo (localisation, survie, état), 2) déterminer leur mode d’action contre les tumeurs et 3) leur capacité à modifier le microenvironnement tumoral qui est par nature inhibiteur du système immunitaire. Par la mise en place de différents modèles d’injection des cellules tumorales et des CAR, nous étudierons à la fois la capacité des CAR-M à contrôler directement la croissance tumorale en favorisant l’interaction entre les deux types de cellules mais aussi le recrutement des CAR-M au sein de la tumeur et leur action sur la progression tumorale en injectant les CAR-M de manière systémique. Nous pourrons distinguer donc si les CAR-M sont capables de passer d’un compartiment/organe à la tumeur via le système sanguin. De plus, ce projet ayant une visée clinique, il est essentiel d’évaluer certains critères tels que les toxicités, le dosage et l’efficacité grâce à un modèle in vivo. Nous voulons également comprendre davantage les mécanismes liés au contrôle tumoral et les interactions entre les différentes populations immunitaires permettant d’éliminer les cellules tumorales.
Bénéfices attendus
Avec ce projet, nous voulons avant tout acquérir des connaissances importantes qui pourront ensuite être utilisées en clinique pour le traitement du cancer. Les possibilités de traitement d'une tumeur solide sont jusqu'à présent plutôt limitées et parfois moins efficaces. L'approche thérapeutique avec les CAR promet d'être plus efficace tout en s'accompagnant de moins d'effets secondaires et surtout de permettre le traitement de cancers qui étaient jusqu'à présent difficiles ou impossibles à traiter. En effet, nos approches pourraient permettre de réduire certaines toxicités liées à l’utilisation d’autres approches de l’immunothérapie comme des cellules CAR T (lymphocytes T modifiés génétiquement), telles que l’apparition d’une suractivation du système immunitaire appelée orage cytokinique. L'avantage des CAR-M est avant tout qu'ils seront recrutés plus facilement au sein de la tumeur et qu'ils peuvent ainsi interagir directement avec les cellules tumorales mais aussi avec les cellules immunitaires alentour. Les cellules myéloïdes ont non seulement la capacité de tuer directement les cellules tumorales via la phagocytose, mais aussi de sécréter des facteurs solubles qui peuvent à leur tour attirer d'autres cellules immunitaires. Celles-ci peuvent à leur tour rendre l'environnement de la tumeur plus accessible aux cellules « Natural Killer » du système immunitaire. Une meilleure compréhension du mécanisme peut également contribuer à l'avenir au développement de méthodes thérapeutiques encore plus efficaces. MODIFICATION La modification proposée permettra de non seulement mieux comprendre les mécanismes d’action de notre thérapie seule ou en combinaison avec d’autres immunothérapies. De plus, l’utilisation d’autres modèles tumoraux permettront d’évaluer l’efficacité de cette thérapie dans plusieurs types de tumeurs solides induisant ou non l’apparition de métastases, plus ou moins résistantes aux traitements déjà mis en place.
Procédures
Pour évaluer la capacité des CAR-M à contrôler la croissance tumorale et en se basant sur des recherches publiées nous injecterons les cellules tumorales et les CAR-M directement dans l’abdomen des souris (voie intrapéritonéale) permettant de suivre via un système d’imagerie le contrôle de la croissance tumorale. Les cellules tumorales injectées exprimant la luciferase, de la luciferin sera injectée par voie intra-péritonéale (1,5mg par souris de 20g). Les souris seront anesthésiées avec de l’Isofluorane (entre 2,5 et 3%) puis imagées via IVIS. L’anesthésie aura une durée de 10 minutes. Les souris seront imagées 2 fois par semaine. Pour évaluer la localisation, la persistance et le recrutement des cellules utilisées comme traitement, des cellules tumorales seront injectées par voie sous cutanée (1 fois - durée du geste inférieur à 10 sec) puis nous injectons notre traitement cellulaire par voie intratumorale, intraperitoneale ou intraveineuse. (1 à 4 fois - durée du geste inférieur à 10 sec). Pour évaluer l’effet du traitement sur la progression tumorale, des cellules tumorales seront injectées par voie intraveineuse aux animaux vigiles (1 fois - durée du geste inférieur à 10 sec) puis les animaux seront traités 1 fois avec des CAR-M injectées par voie intraveineuse. Pour évaluer le traitement dans d’autres modèles de tumeurs, les cellules tumorales seront injectées par voie sous cutanée (1 fois - durée du geste inf à 10 sec) puis nous injectons notre traitement cellulaire par voie intratumorale ou intraveineuse. Pour comprendre comment fonctionne notre traitement, les animaux seront injectés 1 fois avec les cellules tumorales par voie sous cutanée. Le traitement sera injecté 1 fois par voie intratumorale ou intraveineuse et les cellules effectrices 1 fois par voie intraveineuse (durée de chaque geste inf à 10 sec).
Impact sur les animaux
L'un des effets attendus de ces essais est l'apparition de GvHD au cours de certains protocoles. La "Graft versus Host Disease" est une maladie dans laquelle les cellules immunitaires transplantées attaquent le corps du receveur, ce qui entraîne des symptômes tels que la perte de poids et la perte de poils. Comme nous avons déjà réalisé ce type d’expérience dans notre laboratoire, nous pouvons bien nous préparer et nous connaissons les signes pour éviter la douleur et la souffrance. Les animaux greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée développeront des tumeurs qui seront mesurées régulièrement. MODIFICATION Les nuisances attendues lors des différentes injections seront minimes, avec un geste qui dure moins de 10 secondes par souris. Les prélèvements de sang sont effectués par du personnel entraîné dont le geste a été validé par le responsable Bien-Etre Animal.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort pour des analyses post mortem sur des organes ex vivo
Remplacement
Les approches thérapeutiques décrites dans ce projet avec des cellules modifiées ont déjà été évaluées in vitro à l’aide de méthodes alternatives telles que la coculture en 2D et la coculture 3D formant des sphéroides qui nous ont permis de sélectionner les meilleurs candidats prometteurs pour une efficacité contre les cellules tumorales. De plus, ces techniques in vitro nous ont également permis de mieux comprendre certains mécanismes d’action des monocytes modifiés. Néanmoins, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours (coculture en 2D, coculture en 3D) l’utilisation du modèle animal reste indispensable pour la suite du projet car il est important de considérer l'interaction des CAR-M avec les cellules tumorales dans un organisme entier et d’évaluer les éventuelles toxicités.
Réduction
En nous basant sur notre expérience dans le domaine de l'immunothérapie, nous pouvons déjà nous appuyer sur quelques résultats. Les expériences de croissance des lignées de cellules tumorales in vivo, en particulier, ont été récemment établies dans notre institut et nous utilisons ces connaissances pour planifier nos expériences. Nous savons également que nous pouvons nous attendre à une croissance homogène des lignées de cellules tumorales in vivo, ce qui nous permet de limiter à 6 ou 8 le nombre de souris par groupe d'expériences selon l’objectif des expériences. Nous observons la croissance des tumeurs dans l'abdomen à l'aide d'un système d'imagerie in vivo, ce qui nous permet de garder les animaux sous surveillance pendant toute la durée de l'expérience. Néanmoins, nous allons travailler avec des cellules sanguines humaines primaires, ce qui entraîne souvent une grande variabilité. C'est pourquoi il est indispensable de répéter les expériences au moins trois fois avec des donneurs différents afin de pouvoir prouver les résultats de manière statistique. Le nombre de souris par groupe est ajusté au minimum selon que ce sont des expériences de mise au point ou des expériences de test d'efficacité de traitements afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être des animaux, ils auront une période d’acclimatation d’une semaine afin de s’habituer à leur nouvel environnement. Nous surveillerons régulièrement leur état général. Les tumeurs sous-cutanées seront mesurées minimum 2 fois par semaine afin de s’assurer qu’elles ne dépassent pas la taille maximale entrainant le mal-être des animaux. Nous pèserons également les souris pour s’assurer qu’il n’y ait pas de perte de poids ou prise de poids anormale traduisant un mal-être. L'intervention chirurgicale est réalisée dans des conditions aussi stériles que possible et par un personnel spécialement formé à cet effet. Un traitement anti-douleur standardisé et un contrôle régulier des animaux après l'intervention sont effectués. Nous travaillons avec des personnes ayant une grande expérience avec les souris et reconnaissant rapidement les comportements et signes de douleur et d’inconfort. Nous agirons en fonction de la grille de score définie pour le projet. Des soins complémentaires seront apportés si nécessaire tels que des analgésiques ou des compléments alimentaires.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les expériences menées en thérapeutique du cancer et elle a depuis longtemps servi à l'étude de thérapies antitumorales, notamment parce que la physiologie de la souris est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris génétiquement modifiées pour des protéines spécifiques permettant d'identifier des cibles précises pour la thérapie. Les souris seront utilisées à l'âge adulte à partir de 6 semaines afin que les souris aient atteint la maturité sexuelle, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux.
Étude des modifications des cellules du cerveau après un stress post‑traumatique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour identifier ce qui fait passer une peur normale à une peur incontrôlable, 1 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever les échantillons. Chacune subit une injection sous brève anesthésie, une chirurgie de la tête de 45 minutes, quatre jours de tests de mémoire, puis une dernière injection sous contention. Le porteur résume les atteintes en une phrase, "Les animaux subiront des stimuli générant du stress", sans nommer les tests comportementaux employés ni décrire le choc traumatique infligé. Il indique s'appuyer sur une grille de critères d'arrêt et de points limites permettant d'évaluer l'état de souffrance et de décider, avec la vétérinaire, du traitement ou de la mise à mort.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre ce qui se passe quand une protéine augmente dans le cerveau après un choc traumatique. L'idée est d'identifier les cellules et molécules responsables du passage d'une peur normale à une peur incontrôlable, comme dans le trouble de stress post-traumatique (TSPT). Pour rendre notre étude plus précise, nous allons examiner le rôle de cette protéine dans différentes cellules du cerveau lors du développement d’un profil TSPT chez la souris. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées permettant de bloquer cette protéine dans des types cellulaires spécifiques, afin d’identifier exactement d’où elle provient. Cela nous permettra aussi d’observer la forme de ces cellules marquées et de voir si le stress traumatique les modifie. Enfin, nous étudierons si l’augmentation de cette protéine perturbe la communication entre les neurones.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra à court terme de mieux comprendre le lien entre notre protéine d’intérêt et la pathologie du TSPT. Si nous démontrons un mécanisme d’action précis de cette protéine sur différentes cellules, cela pourrait aboutir au développement d’un traitement visant à inhiber cette protéine comme traitement préventif/curatif lors de l’exposition à un stress intense ou lors d'un traumatisme chez l'Homme. De plus, une meilleure compréhension des bases pathophysiologiques sous-tendant les pathologies liées au stress tel que le TSPT sont nécessaire afin de faire évoluer les méthodes de prévention, de diagnostique et de traitement de ces maladies de plus en plus prévalentes sur le long terme.
Procédures
Les souris seront brièvements anesthésiées pour recevoir une injection (30s), une chirurgie au niveau de la tête sous anesthésie générale (45min), des tests de comportements pour étudier la mémoire sur une durée de 4 jours (entre 2 et 6 min par jour), suivi d'une dernière injection sur animal immobilisé (30s).
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des stimuli générant du stress.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de récupérer les échantillons nécessaires pour les analyses proposées dans ce projet.
Remplacement
Afin d’étudier les effets d’un stress sur le comportement d’un organisme, il est pour l’instant impossible d’utiliser des méthodes alternatives aux modèles animaux. Cependant, nous avons tester en amont les hypothèses moléculaires sur des modèles in vitro. Les résultats préliminaires confirment un effet délétère sur la survie cellulaire lors de l’application de corticostérone ou directement de PAI-1 sur les astrocytes. L’utilisation d’animaux se justifie par l’absence d’alternative permettant de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier des comportements liés au stress.
Réduction
Dans le cadre de la stratégie de réduction, notre expérience au sein du laboratoire nous a permis de déterminer qu’un nombre de 10 souris par groupe expérimental est nécessaires pour les prélèvements et analyses ex vivo et pour les analyses comportementales, afin d’obtenir des données représentatives de l’échantillon de population. De plus, nous utiliserons des souris mâles et femelles afin de déterminer d’éventuelles différences liées au sexe. Le cas contraire, les données des mâles et des femelles seront regroupées de sorte à augmenter le nombre d’individu par groupe pour étudier les effets du test.
Raffinement
Les animaux seront gardés au minimum deux par deux, dans des cages transparentes et rapprochées les unes des autres afin de maintenir des contacts olfactifs et visuels entre les animaux et en présence d’enrichissement (carrés de cellulose, sizzle, tunnels en carton). De plus, les animaux seront manipulés par un expérimentateur habilité à l’aide des tunnels en carton, afin de réduire le stress lié à cette manipulation. Au cours des 2 procédures, les animaux seront anethésiés et recevront des antalgiques en cas de besoin afin de réduire la douleur. Nous avons établi une grille de critères d’arrêt et de points limites qui permet d’évaluer l’état de souffrance de l’animal et en accord avec la vétérinaire, de prendre les décisions adaptées de traitement ou de mise à mort.
Choix des espèces
- La grande majorité des données relatives aux comportements liés au stress sont basées sur l’utilisation de souris. L’organisation du système nerveux central de cette souche est assez proche de celle de l’Homme, ce qui permet une extrapolation acceptable des résultats obtenus chez ces espèces à l’espèce humaine. - Les validations de la procédure de mémoire traumatique en termes de conditions comportementales et pharmacologiques étant déjà réalisées chez la souris, ceci permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet. - La souris est un mammifère qui présente une bonne proximité phylogénétique avec l'espèce humaine et certains de ses comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. - La souris offre de nombreuses possibilités d’animaux transgéniques permettant d’étudier l’effet de molécules/facteurs sur le système nerveux central via l’étude du comportement. Tous les animaux utilisés seront de jeunes adultes (âgés de 7 à 16 semaines environ) car les systèmes étudiés ne subissent pas à cet âge de modifications, comme celles survenant au cours du développement ou au cours du vieillissement, ce qui limite la variabilité intrinsèque des mécanismes étudiés dans ce projet.
Evaluation des effets thérapeutiques de l’empagliflozine sur un modèle de troubles de la conduction cardiaque
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à l'issue pour prélever leur cœur, 40 souris génétiquement modifiées pour la perte de fonction du principal gène impliqué dans deux maladies cardiaques héréditaires humaines sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le protocole tient en deux électrocardiogrammes de trois minutes sous anesthésie générale, à huit puis à onze semaines, séparés par trois semaines d'empagliflozine ou de placebo dans l'eau de boisson. Ce médicament est déjà prescrit à des humains contre certaines formes de diabète, et le porteur en attend une réduction des anomalies électriques cardiaques. Il écrit : "Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques", et cite deux études récentes montrant des effets du médicament sur des cellules cardiaques en culture.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer si un médicament déjà utilisé chez l'humain pour traiter certaines formes de diabète peut également réduire les anomalies de l'activité électrique cardiaque d'un modèle de souris transgénique de deux pathologies cardiaques héréditaires humaines caractérisées par ces anomalies. A l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement préventif médicamenteux pour les patient.e.s affecté.e.s par ces pathologies, dont les plus séverement touché.e.s doivent être implanté.e.s avec un stimulateur et/ou un défibrillateur cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une réduction, voire une prévention, des anomalies de l'activité électrique cardiaque de ce modèle.
Procédures
A l'âge de 8 semaines et de 11 semaines, les souris seront soumises à un enregistrement de l'électrocardiogramme (durée de 3 min) réalisé sous anesthésie générale. Pendant les 3 semaines séparant ces deux enregistrements, le médicament (ou le placebo) sera ajouté à l'eau de boisson à une dose thérapeutique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les souris que l'on peut anticiper lors de cette étude sont le stress susceptible d'être induit lors la manipulation des souris, les risques liés à l'anesthésie (profondeur excessive ou insuffisante) mise en place pour l'enregistrement de l'électrocardiogramme et une augmentation modérée de la diurèse pendant la prise du médicament.
Devenir
Les souris seront mises à mort à l'issue de l'étude afin de prélever leur coeur pour des études de l'activité électrique cardiaque ex vivo.
Remplacement
Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques. Deux études récentes montrent des effets positifsdu médicament sur l'activité électrique de cellules cardiaques en culture. Mais aucune étude n'a montré un effet in vivo, de surcroit sur un modèle pathologique.
Réduction
Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum tout en conciliant une puissance statistique suffisante à une interprétation la plus juste des données obtenues. La taille des lots de souris a été déterminée à l'aide d'un logiciel de statistique sur la base de notre expérience antérieure en termes de dispersion des valeurs des paramètres électrocardiographiques. Une analyse statistique des résultats sera réalisée.
Raffinement
Les souris seront hébergées en cages ventilées enrichies de tunnels ou de cabanes pour se camoufler et/ou de frisottis pour fabriquer des nids. Les animaux sont surveillés quotidiennement. Lors des examens électrocardiographiques, ainsi que lors de la mise à mort, les animaux seront sous anesthésie générale. Lors des enregistrement électrocardiographiques, la température corporelle sera maintenue à l'aide d'un tapis chauffant rétrocontrôlé par une sonde rectale. A l'issue des enregistrements, les souris seront placées dans des cages placées sur des tapis chauffants et surveillées de façon accrue jusqu'à leur réveil complet. Des tunnels sont utilisés pour manipuler les souris lors de l'induction de l'anesthésie ou pour les remettre dans leur cage après réveil, de façon à limiter le stress induit par la manipluation. Afin d’éviter toute douleur ou souffrance des souris, peu probables dans le contexte de cette étude, des signes cliniques ont été identifiés et définissent les points limites au-delà desquels l’expérimentation est interrompue.
Choix des espèces
Le modèle de souris utilisé est le seul modèle murin de perte de fonction du principal gène impliqué dans les deux pathologies humaines d'intérêt pour ce projet. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 7 semaines, jusqu'à l'âge de 11 semaines.