Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Impact de la température corporelle sur la réponse inflammatoire dans des modèles stériles d’infection dans un modèle murin 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à la fin de la procédure pour prélever cœur, poumons, foie, reins et cerveau, 500 souris subissent une inflammation généralisée déclenchée par une injection dans l'abdomen. 428 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 72 dans des procédures légères. Placées dans des environnements chauds ou froids pour reproduire fièvre et hypothermie, une puce glissée sous la peau, elles passent une échographie cardiaque et un prélèvement de sang sous anesthésie à 6, 24 et 48 heures. Le porteur décrit une baisse d'activité, une perte d'appétit, un amaigrissement et une respiration ralentie, et affirme que les cellules en culture ne reproduisent pas un "organisme vivant entier", ce qui rendrait le recours à la souris "nécessaire".
Objectifs
Quand une personne est gravement malade, comme lors d’une infection sévère, son corps peut réagir par une forte inflammation et un changement de température (fièvre ou hypothermie). Ce projet cherche à comprendre si le fait d’avoir trop chaud ou trop froid influence la façon dont le corps réagit à cette situation critique. Pour cela, nous allons provoquer une inflammation contrôlée chez des souris, puis les placer dans des environnements plus ou moins chauds. Nous suivrons leur état général, leur température corporelle, et la santé de leur cœur. L’objectif est de savoir si la température du corps aggrave ou améliore la réaction du corps à l’inflammation, pour aider à mieux soigner les patients à l’hôpital. Le projet se déroule dans les 2 établissements utilisateurs: EU570 et EU0543 (uniquement les échographies).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment la température du corps influence la réaction du système immunitaire lors d’une inflammation sévère, comme on en observe chez les patients en réanimation. En identifiant si le fait d’avoir de la fièvre ou au contraire d’être en hypothermie aggrave ou améliore l’état général, nous pourrons mieux adapter les soins, en particulier le contrôle de la température corporelle dans les situations critiques. À long terme, ces résultats pourraient contribuer à améliorer la prise en charge des patients atteints d'infections graves ou de chocs inflammatoires, en évitant des traitements inutiles ou contre-productifs, et en guidant des stratégies plus ciblées.
Procédures
Les souris reçoivent une injection au niveau de l’abdomen pour déclencher une réaction inflammatoire contrôlée (5 secondes). Elles sont ensuite placées dans des environnements plus ou moins chauds, pour simuler différents états : hypothermie (corps froid), température normale, ou fièvre. Elles portent une petite puce sous la peau permettant de suivre leur température corporelle sans les manipuler. À plusieurs moments (6h, 24h, 48h), leur état général est suivi, une échographie du cœur est réalisée sous anesthésie, et un petit prélèvement de sang est effectué sous anesthésie pour analyser leur réaction (10 secondes). L’ensemble des interventions est conçu pour être le moins stressant possible, avec des soins attentifs, des médicaments contre la douleur, et un hébergement adapté à leur confort. L'ensemble de ces interventions se déroulera dans l'unité du chercheur, sauf les échographies qui auront lieu dans une unité voisine (durée 5 minute par animal).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de malaise temporaire à la suite de l’injection et de la réaction inflammatoire : baisse d’activité, perte d’appétit, amaigrissement, respiration ralentie, ou poils hérissés. Ces effets sont attendus et suivis de près. Ils varient selon la température ambiante et la sensibilité individuelle de chaque animal. Tous les signes sont évalués plusieurs fois par jour, à l’aide d’une grille d’observation clinique standardisée. Les procédures (injection, prélèvements, examens) sont conçues pour minimiser le stress et la douleur, grâce à l’anesthésie et à des soins de soutien adaptés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure ou en cas de signes de souffrance dépassant les seuils définis. Un prélèvement sanguin ainsi que des organes (cœur, poumons, foie, reins, cerveau) seront réalisés immédiatement après l’euthanasie, à des fins d’analyse.
Remplacement
Des expériences sur cellules isolées en laboratoire (par exemple des cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales) sont réalisées en parallèle pour mieux comprendre certaines réactions inflammatoires. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’étudier ce qui se passe dans un organisme vivant entier, où plusieurs organes interagissent en permanence. Ils ne reproduisent pas la complexité du fonctionnement global du corps (appelé homéostasie), en particulier la régulation de la température, les réactions immunitaires, ou les effets sur le cœur et les autres organes. C’est pourquoi le recours à l’animal reste nécessaire dans ce projet pour étudier ces mécanismes de manière intégrée.
Réduction
Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables, tout en limitant l’utilisation d’animaux au strict nécessaire. Les expériences sont conçues pour recueillir un maximum d’informations sur chaque souris (par exemple : température, sang, échographie, organes), ce qui évite de multiplier les groupes. Les conditions expérimentales sont réparties dans le temps pour permettre la réutilisation des équipements et limiter les pertes. Si les résultats sont clairs avant d’avoir utilisé tous les animaux prévus, les expériences seront arrêtées plus tôt. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’expérience. Les souris reçoivent des médicaments contre la douleur de manière préventive et régulière. Elles sont surveillées plusieurs fois par jour avec une grille d’observation précise (état général, comportement, respiration, apparence). Si une souris montre des signes de souffrance trop importants, elle est immédiatement retirée de l’étude. Les souris vivent en groupe, dans des cages enrichies avec de la nourriture adaptée, du matériel pour faire leur nid, et des conditions de température contrôlées. Les manipulations sont faites par du personnel formé et expérimenté, avec un souci constant du bien-être animal. Les animaux seront transportés entre les deux unités (5 minutes) dans une cage de transport homologuée.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris adultes, car elles permettent d'étudier de façon fiable les effets de l’inflammation et de la température sur l’organisme. Elles sont de taille adaptée pour réaliser les examens (température, échographie du cœur, prise de sang) de manière précise, sans stress inutile. De plus, la souris est une espèce bien connue en recherche médicale : on dispose de beaucoup de connaissances et d’outils pour analyser ce qu’il se passe dans son corps, ce qui facilite la compréhension des résultats. Enfin, notre équipe a une solide expérience avec ce modèle, ce qui garantit des manipulations maîtrisées et respectueuses du bien-être animal.
XENOGREEN 3 : Impact d’une exposition chronique d’espèces exotiques envahissantes (le xénope Xenopus laevis et la perche soleil Perca fluviatilis) sur le comportement et la valeur sélective des têtards de grenouille verte Pelophylax lessonae.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Xénopes : 18
Autres poissons : 36
Pour mesurer comment la présence de deux espèces introduites affecte des têtards de grenouille verte, 1 980 têtards sont exposés six heures par jour à un xénope ou à une perche soleil enfermés dans une boîte perforée. Ces 2 034 animaux non-humains, têtards, 18 xénopes, 18 perches soleil et 18 poissons rouges témoins, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Capturés deux jours après éclosion dans des mares proches du laboratoire, les têtards sont manipulés à l'épuisette ou à la pipette, transportés, pesés, puis soumis à des tests comportementaux de moins de trente minutes. Les têtards devenus grenouilles retournent sur leur site de capture, les xénopes et les perches soleil sont tués parce que la réglementation interdit de relâcher des espèces exotiques envahissantes, et les poissons rouges restent en captivité.
Objectifs
Cette étude vise à mieux comprendre comment la présence de deux espèces exotiques, un amphibien appelé xénope et un poisson nommé perche soleil, affecte le développement et le comportement des jeunes grenouilles locales. Pour cela, les têtards, c’est-à-dire les grenouilles avant leur transformation, seront placés dans des bassins où ils seront exposés chaque jour, pendant six heures, à ces deux prédateurs. Trois situations différentes seront testées selon le nombre de têtards dans chaque bassin : peu nombreux, moyennement nombreux ou plus nombreux, afin de voir si la densité a un effet sur leur croissance et leur survie. En plus, d’autres groupes seront observés sans prédateur, avec un poisson rouge inoffensif ou en présence d’un objet vide, pour comparer les réactions. L’étude analysera comment ces conditions influencent la durée de développement des têtards, leur taille à la transformation, leur survie, et leurs comportements face aux prédateurs. Cette recherche durera environ cinq mois, depuis la collecte des têtards jusqu’à leur libération sur leur lieu d’origine, après observation. Les prédateurs utilisés, xénopes et perches soleil, étant des espèces exotiques envahissantes, ne seront pas relâchés dans la nature à la fin de l’étude, afin d’éviter tout risque pour les écosystèmes locaux. À long terme, ce projet permettra de mieux comprendre l’impact des espèces envahissantes sur les amphibiens locaux, ce qui aidera à développer des stratégies pour protéger ces populations fragiles. Les résultats contribueront à la conservation des grenouilles et à la gestion des milieux naturels, en limitant les effets négatifs de ces prédateurs étrangers sur la biodiversité.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment les jeunes grenouilles vertes réagissent à la présence de deux espèces étrangères qui ont été introduites dans la nature : le xénope lisse et la perche soleil. Ces espèces peuvent menacer les grenouilles locales en les mangeant ou en dégradant leurs conditions de vie. Nous allons étudier comment ces jeunes grenouilles grandissent, survivent et se comportent quand elles sont en contact avec ces prédateurs. À long terme, les résultats aideront à trouver de meilleures façons de protéger les grenouilles et leurs habitats naturels, comme les mares et les étangs. Ces informations seront utiles aux personnes responsables de la protection de la nature pour décider comment limiter la progression de ces espèces étrangères et préserver la faune locale. Ainsi, ce projet apportera des connaissances importantes pour protéger la biodiversité tout en respectant le bien-être des animaux étudiés. Les désagréments causés aux grenouilles seront temporaires et sans conséquences durables pour leur santé.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront principalement soumis à des manipulations non invasives, consistant à les transférer entre leur habitat naturel, leur transport, les bassins d’élevage, et des dispositifs d’observation pour étudier leur comportement. Ces manipulations concernent environ 1980 têtards de grenouille verte ainsi que 54 prédateurs (18 xénopes lisses et 18 perches soleil, 18 poissons rouge). • Têtards de grenouille verte : Capturés à leur stade jeune (2 jours après éclosion) dans des mares situées à moins de 30 km du laboratoire, ils seront transportés pendant environ 30 minutes jusqu’aux bassins d’élevage. Ils seront manipulés à l’aide d’épuisettes fines ou de pipettes larges, sans anesthésie, pour minimiser le stress et éviter les blessures. Chaque têtard sera manipulé plusieurs fois lors des transferts et des tests, avec des manipulations de moins de 5 minutes par individu. • Prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouge) : 18 individus de chaque espèce seront maintenus en élevage et temporairement placés dans des boîtes perforées pour l’exposition aux têtards, 6 heures par jour. Leur manipulation se fera manuellement, sans anesthésie. Aucune procédure chirurgicale, prélèvement invasif ou anesthésie ne sera réalisée. Toutes les interventions seront réalisées en respectant le bien-être animal et en limitant au maximum le stress.
Impact sur les animaux
Les animaux impliqués dans cette étude seront exposés à des manipulations douces et non invasives. Les têtards de grenouille verte seront capturés, transportés et transférés dans des bassins où ils seront observés. Ils seront également placés temporairement près de prédateurs dans des boîtes perforées, mais sans contact direct. Ces interventions peuvent provoquer un stress léger et temporaire, lié principalement au transport et à la manipulation, mais aucun acte douloureux ou invasif (comme des injections ou des interventions chirurgicales) ne sera réalisé. Les prédateurs seront eux aussi manipulés de manière non invasive, placés dans des contenants perforés pour permettre une interaction visuelle avec les têtards, sans contact direct. Aucun prélèvement biologique ou procédure douloureuse ne sera effectué sur les animaux. Tous les soins et manipulations seront réalisés pour limiter au maximum le stress et l’inconfort.
Devenir
À l’issue de la première procédure, les têtards de grenouille verte, après exposition aux différents prédateurs et contrôles, seront pesés puis relâchés sur leur site naturel de capture afin de respecter leur cycle de vie et limiter l’impact sur les populations locales. Les prédateurs impliqués dans l’étude comprennent le xénope lisse et la perche soleil, deux espèces exotiques envahissantes interdites de remise en liberté pour éviter leur propagation nuisible à la biodiversité locale. Ces animaux seront donc euthanasiés de manière éthique conformément aux normes réglementaires. Le poisson rouge, espèce non invasive utilisée comme contrôle, sera quant à lui maintenu en captivité dans de bonnes conditions ou remis à des structures appropriées si possible. Concernant la seconde procédure, qui consiste en des tests comportementaux réalisés sur les mêmes têtards prélevés puis replacés dans leurs bassins, aucun animal ne sera euthanasié à l’issue des tests. Tous les têtards continueront leur développement naturel dans leur milieu d’élevage avant d’être relâchés. Cette approche limite au maximum la souffrance animale et respecte les exigences éthiques.
Remplacement
Dans ce projet, les animaux utilisés sont essentiels pour répondre aux questions scientifiques posées, car il s'agit d'étudier des comportements et des réponses biologiques qui ne peuvent être reproduits de manière satisfaisante par des méthodes alternatives, comme des simulations informatiques ou des tests en laboratoire sans animaux. Cependant, nous avons veillé à utiliser des méthodes qui minimisent le nombre d’animaux nécessaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans cette étude a été soigneusement calculé pour être le plus faible possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Au total, environ 1 980 têtards seront observés, répartis en groupes correspondant aux différentes situations testées (présence ou non de prédateurs, et densités différentes). Chaque condition sera répétée trois fois pour garantir la fiabilité des comparaisons. Avant de lancer cette étude, des essais sur de petits groupes ont été réalisés afin d’ajuster au mieux la durée de l’expérience et la taille des groupes nécessaires. Les mêmes individus seront suivis tout au long du projet, ce qui évite de devoir en prélever de nouveaux. Les têtards devenus grenouilles seront relâchés sur leur site d’origine. La durée totale du projet (environ 4 à 5 mois) est adaptée à leur cycle de vie naturel.
Raffinement
Tout est mis en place pour que les animaux ne subissent ni douleur ni stress inutile. Aucune opération ni manipulation invasive n’est prévue. Les têtards seront observés dans des bassins extérieurs reproduisant les conditions naturelles, tandis que les prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouges) seront placés dans des boîtes percées, empêchant tout contact direct. Les manipulations nécessaires, comme la pesée ou le transfert pour les observations de comportement, dureront peu de temps et seront réalisées dans le calme et à température stable. Les tests de comportement ne dépasseront pas 30 minutes, et chaque animal sera immédiatement replacé dans son bassin d’origine. La qualité de l’eau sera surveillée chaque semaine (température, oxygène, pH, nitrates…) pour garantir un environnement sain. En cas de problème, l’eau sera changée et les tests suspendus jusqu’à un retour à la normale. Lors des déplacements, les animaux seront transportés dans des bacs couverts et sombres afin de limiter leur stress. Avant chaque test, un temps d’adaptation de 15 minutes leur permettra de retrouver un comportement normal. L’état de santé des animaux sera contrôlé tous les jours. Si un individu montre des signes de stress, de blessure ou de fatigue, il sera isolé, observé plus attentivement, et retiré si nécessaire. En cas de souffrance trop importante, l’animal sera euthanasié sans douleur à l’aide d’un anesthésiant.
Choix des espèces
L’étude porte sur la grenouille verte, une espèce locale très commune dans les mares et zones humides de la région. Elle est classée comme espèce menacée et joue un rôle essentiel dans l’équilibre des écosystèmes aquatiques. Son choix est pertinent car elle représente un bon modèle pour comprendre comment les amphibiens réagissent face à des changements dans leur environnement, notamment à la présence de nouveaux prédateurs. Les tests portent sur les têtards, c’est-à-dire la phase larvaire des grenouilles, car c’est à ce stade qu’ils sont les plus vulnérables à la prédation. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre comment ces jeunes amphibiens s’adaptent ou réagissent à des signaux de danger. Les prédateurs utilisés sont le xénope et la perche soleil, deux espèces introduites en France depuis plusieurs années et considérées comme envahissantes. Leur présence modifie l’équilibre naturel des mares en entrant en compétition avec les espèces locales. Une troisième espèce, le poisson rouge, est utilisé comme témoin : il n’est pas un prédateur des têtards mais permet de vérifier que les réactions observées sont bien dues à la présence de véritables prédateurs. Ces espèces ont été choisies car elles sont faciles à maintenir dans de bonnes conditions en captivité, ne nécessitent pas de manipulations invasives et permettent de simuler des situations écologiques réalistes. À la fin du projet, les grenouilles seront relâchées sur leur site d’origine, tandis que les espèces exotiques (xénope et perche soleil) seront euthanasiées conformément à la réglementation, car leur remise en milieu naturel est interdite.
Caractérisation des évènements vasculaires précoces par imagerie à ultrasons et de super-résolution au cours de l’AVC ischémique et de l’AVC hémorragique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Un caillot provoqué dans une artère cérébrale par injection de thrombine ou application de chlorure de fer, la rupture d'un vaisseau par éclatement de microbulles: 920 souris subissent l'induction d'un accident vasculaire cérébral. 540 d'entre elles sont anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 180 sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 200 dans des procédures sévères. L'objet réel du travail est la validation d'une imagerie par ultrasons de super-résolution, avec 800 souris passant deux séances d'échographie de 140 minutes et 80 d'entre elles portant une plaque métallique posée sur le crâne, habituées sept jours d'affilée à l'imagerie sur animal éveillé. Le porteur indique qu'aucun animal ne sera gardé vivant, jugeant qu'il n'est pas concevable de réhabiliter des souris ayant subi une induction d'AVC, et que leurs cerveaux serviront à l'analyse histologique.
Objectifs
Chaque année, environ 17 millions de personnes dans le monde auront un Accident Vasculaire Cérébral (AVC) pouvant entraîner des séquelles plus ou moins graves voir la mort de l’individu. Il existe deux types d’AVC : l’AVC ischémique, le plus courant (80%), est dû à l’obstruction d’une artère cérébrale et l’AVC hémorragique induit par la rupture d’un vaisseau sanguin cérébral. Actuellement, moins de 10% des patients peuvent bénéficier de traitement (injection intraveineuse d’un médicament pour dissoudre le caillot sanguin (l’activateur tissulaire du plasminogène ou tPA) parfois accompagné d’une intervention pour le retirer (thrombectomie)). L’AVC est un problème de santé publique majeur et nécessite le développement de nouvelles techniques d’imagerie pour mieux les comprendre, les diagnostiquer et les traiter efficacement améliorant la prise en charge des patients. Ce projet vise à valider une nouvelle technique d'imagerie par ultrasons superrésolutive qui caractériserait les évènements vasculaires survenant au plus proche de l'AVC, et observer la stabilité de caillots de composition différente et l’efficacité du traitement. Ce projet permettra d’évaluer son potentiel diagnostic pour détecter précocement les AVC (au plus près de la prise en charge du patient) et confirmer rapidement le diagnostic, l’efficacité du traitement et le retour de la circulation sanguine dans la zone atteinte. La comparaison des données obtenues en imagerie et en histologie permettra de mieux comprendre les modifications vasculaires et ces conséquences. Nous allons d’abord tester cette approche d'imagerie chez l’animal anesthésié pour éviter les mouvements qui compliquerait les analyses. Puis une étude où l'imagerie sera réalisée chez l’animal éveillé et l’induction de l’AVC effectuée sous anesthésie. Ce projet inclura également l’AVC hémorragique, plus rare, mais dont il est important d’améliorer le diagnostic et la compréhension. Pour cela, nous mettrons au point un modèle d’AVC hémorragique induit par l’éclatement de microbulles sensibles aux ultrasons dans la circulation sanguine induisant la rupture d’un vaisseau sanguin de manière non invasive et focalisé dans une région cérébrale donnée, reproduisant différents profils observés en clinique. La diversité des modèles employés recréera celle observées en clinique. Ce projet pourrait offrir des perspectives intéressantes pour l’étude du réseau vasculaire et faire progresser la compréhension de l'AVC et des traitements.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre ce qui se passe dans les vaisseaux sanguins survenant très tôt après le début d'un AVC pour comprendre comment cela affectent la formation d’un AVC ischémique (caillot sanguin) ou hémorragique (rupture de vaisseau). Avec de nouvelles approches d'imagerie, nous pourront mieux comprendre les effets à long terme des AVC et aider à améliorer les traitements. Nous utiliserons différents modèles pour simuler les situations réelles rencontrées en clinique. Dans ce but, nous proposons de caractériser les évènements vasculaires survenant au cours d’un AVC ischémique, en créant des caillots sanguins de compositions différentes et présentant une diversité des zones cérébrales atteintes de part une localisation aléatoire des caillots sanguins formés, comme cela est le cas en clinique. Le bénéfice de ce projet serait donc de caractériser et étudier les évènements vasculaires survenant lors d’un AVC ischémique et au plus près de sa survenue par une nouvelle approche d’imagerie. Nous développerons également un modèle d’AVC hémorragique avec une approche peu invasive où la rupture du vaisseau sanguin est induite de manière ciblée par des microbulles. Ceci nous permettrait également de comprendre les changements vasculaires survenant au plus près de l’AVC et amènerait ainsi l’opportunité de déboucher sur des études cliniques et la possibilité d’augmenter le succès de transpositions de résultats précliniques à la clinique humaine. Une des grandes innovations de ce projet est l’utilisation d’une nouvelle technologie d’imagerie à ultrasons, qui offre une meilleure résolution et pourrait être utilisée directement au chevet du patient. Cela permettrait d’étudier les vaisseaux sanguins en 3D, avec une plus grande précision, et de l’appliquer à différents types de maladies. In fine, ce projet offrirait la possibilité d’adapter les pratiques cliniques en modifiant la prise en charge et/ou le traitement de patients et adopter une approche d'imagerie plus accessible en clinique.
Procédures
Les animaux seront soumis a: 1- Pose d’un cathéter intraveineux pour injection de traitements ou agent de contraste (n=920, durée de la procédure : 15 minutes), 2- Pose de plaque métallique crânienne (n=80, durée de la procédure: 60minutes), 3- Approches chirurgicales : (n=680 souris au total): 2.1- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine (n=220, durée de la procédure: 45 minutes), 2.2- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par application de FeCl2 (n=220, durée de la procédure :45 minutes) 2.3- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien (n=80, durée de la procédure : 1.5 heures) et 2.4- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien avec sang autologue (n=80, durée de la procédure : 30minutes), 4- Approche d’induction d’hémorragie intracérébrale (n=60, durée de la procédure : 45 minutes), 5- 2 procédures d'imagerie par échographie ultrasonore (n=800, durée de la procédure : 140 minutes), 6- Un protocole d'habituation à l'imagerie éveillée par jour pendant 7jours consécutifs avant et après chirurgie, avec des sessions de durée croissante progressivement (n=80) et 7- Procédure chirurgicale terminale (n= 680, durée de la procédure : 15 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - une perte de poids après les anesthésies et l'AVC, - des douleurs per-opératoires lors de la pose du cathéter et la chirurgie d’induction de l’AVC sous anesthésie - des douleurs post-opératoires après l'induction de l'AVC sous anesthésie, - un stress lors des premières sessions d'habituation à l’imagerie éveillée, - des douleurs post-opératoires après la pose de plaque métallique crânienne, - des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC hémorragique (diminution ou perte de fonctions motrices (perte de force dans les membres ou démarche peu assurée), de fonctions sensorielles (vision et sensibilité des vibrisses affaiblies)). Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement si l’état de bien-être de l’animal est correct suite à chaque étape de la procédure
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés dans ce projet (920) seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Il a été décidé de ne garder aucun animal en vie car il n’est pas concevable pour leur bien être de réhabiliter ou réutiliser des souris ayant subi une procédure telle que l’induction d’un AVC ischémique ou hémorragique. De plus, les tissus générés permettront une étude histologique de l’intégrité cérébrale et vasculaire ainsi que les altérations induites par l’AVC (localisation des caillots ou hémorragies notamment).
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, il s’agit d’étudier un modèle in vivo avec tous les mécanismes vasculaires physiopathologiques associés, survenant lors d'un l'AVC. La mise au point de l’imagerie de super-résolution pour comprendre les évènements vasculaires survenant au plus près de l’AVC ne peut être investiguée autrement que via un modèle in vivo dynamique afin d’assurer des résultats les plus proches de la réalité et favoriser le passage en clinique de cette approche d’imagerie. Ce projet concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes formes d’AVC. De plus, la mise au point de cette nouvelle méthodologie d’imagerie de super-résolution pourra être utilisé dans le cadre d’études d’autres processus physiologiques cérébraux tels que la douleur, le sommeil, la maladie d’Alzheimer ou des malformations artério-veineuses.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour obtenir des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Ainsi, les procédures décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la fiabilité des résultats. Une partie de mise au point du protocole est indispensable dans ce projet. Afin de limier l’utilisation d’animaux, ceux ayant permis de déterminer le protocole d’anesthésie le plus adapté à la réalisation d’imagerie de superrésolution pourront permettre également de valider le protocole de stimulation sensorielle (moustache et visuelle) non invasif sous anesthésie lors de l’acquisition en imagerie. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages conformes aux normes européennes (type III ; Directive 2010/63/UE) en petits groupes sociaux stables (n=3/5) dans des conditions environnementales contrôlées. Les animaux seront hébergés en groupe de 3 ou 5 et les cages seront enrichies ( papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi qu’un tunnel et des morceaux de bois). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Lors des différentes procédures, les animaux auront une anesthésie quand cela est nécessaire et recevront des anti-douleurs adaptés à la sévérité du geste pour éviter toute douleur avant, pendant et après la réalisation de l'acte.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans les neurosciences, et notamment dans le développement de thérapies et d'outils diagnostiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation, l’hémorragie et l’ischémie cérébrale dans la littérature. Les connaissances et acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l’AVC ischémique et hémorragique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L'étude se déroulera sur deux souches de souris présentant des profils de collatérales différentes, et des réponses physiologiques à l'ischémie différentes, comme observé chez l'humain. De plus, ces deux souches sont régulièrement utilisées pour la recherche, d'où l'intérêt de valider ce modèle sur ces dernières. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes adultes soit des animaux de même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC nous permettant ainsi de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données obtenues au laboratoire sur les modèles d’AVC. Les animaux seront commandés à l'âge de 5 semaines afin de leur laisser un temps d'acclimatation à leur nouvel environnement.
Utilisation de cellules immunitaires immatures dans le développement d’une thérapie cellulaire antitumorale universelle MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Jusqu'à douze séances d'imagerie sous anesthésie générale, chacune précédée d'une injection sur animal vigile, et six à sept prélèvements de sang sans anesthésie : 101 souris femelles dépourvues de système immunitaire vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules leucémiques humaines leur sont injectées, puis des cellules CAR-T dites universelles, cette version modifiée du projet doublant les injections du médicament qui facilite la prise de greffe. Le porteur annonce de probables maux de tête et nausées, et un déficit moteur des membres inférieurs si la tumeur atteint la moelle osseuse. Toutes sont mises à mort pour prélèvement de tissus, ou plus tôt si un point limite est atteint.
Objectifs
Notre corps possède des défenses naturelles contre les maladies : le système immunitaire. Celui-ci est constitué notamment de cellules tueuses, qui peuvent éliminer des cellules infectées ou anormales. Cependant lors d’un cancer, ces cellules n’ont pas forcément la capacité de reconnaître les cellules cancéreuses. Ainsi le cancer se propage. Une nouvelle approche de thérapie cellulaire, appelée CAR-T, améliore cette capacité à cibler les cellules cancéreuses. Les cellules tueuses issues d’un patient atteint d’un cancer sont modifiées génétiquement pour que celles-ci ciblent au mieux les cellules cancéreuses. Cependant, cette approche est 100% personnalisée : longue, coûteuse et incertaine. Pour contourner ces limites, nous développons une alternative : des cellules tueuses reprogrammées « universelles » issues d’un donneur sain et non pas d’un patient. Ces cellules universelles peuvent s’adapter au système immunitaire de chaque patient sans risque de rejet, rendant le traitement plus rapide et accessible. L’objectif de cette étude est de tester ces cellules universelles dans un modèle de souris afin d’observer leur comportement et leur efficacité contre le cancer. Nous voulons notamment vérifier si une modification spécifique améliore leur action anticancéreuse en bloquant un certain mécanisme biologique. À terme, ce projet pourrait ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et accessibles contre le cancer, en simplifiant la production des cellules CAR-T pour une utilisation en clinique.
Bénéfices attendus
Les résultats positifs de ce projet pourraient aboutir à la mise sur le marché d'un nouveau médicament de thérapie cellulaire pour les patients en impasse thérapeutique. Ce médicament sera à la fois plus puissant et plus sûr que les traitements actuels, produit à des coûts drastiquement diminués (puisqu'il s'agit d'une thérapie cellulaire universelle) et donc disponibles à l'ensemble des patients qui en ont besoin. De plus, cela permettra d’avoir un modèle de souris pertinent pour les études des cellules tueuses reprogrammées.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection de cellules tumorales par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection de cellules thérapeutiques matures ou immatures par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection d’un médicament afin de permettre la prise de greffe des cellules thérapeutiques immatures (1x/souris MODIFICATION : 2X/SOURIS, durée ~1 minutes). Imagerie sous anesthésie générale, jusqu’à 12 fois par souris (durée ~10 minutes par session, 1x/semaine), précédée de l’injection d’un agent de détection de la tumeur sur souris vigile (jusqu’à 12x/souris, durée ~1 minute). Prélèvements sanguins, réalisés sans anesthésie (6-7x/souris, ~1 minute, 1x/2semaines) soit sous anesthésie générale (1x/souris, ~5 minutes, pour le dernier prélèvement).
Impact sur les animaux
Stress : l’ensemble des manipulations, contentions et transports peut engendrer un stress chez les souris. Douleurs légères : potentiellement présentes après injection intraveineuse (de cellules CAR-T matures, non matures) ou abdominale et prélèvements sanguins sous antidouleur. Probables maux de tête et nausée par suite du traitement avec un médicament. Altération de l’état général : possible en lien avec le développement tumoral exemple : perte de poids. Déficit moteur des membres inférieurs : possible si la tumeur atteint la moelle osseuse des membres.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car nous prélèverons des tissus post-mortem pour analyse ou si un point limite est atteint en cours de procédure.
Remplacement
Les cellules tueuses du cancer ont été étudiées en laboratoire. Cependant, la réponse du système immunitaire est très complexe, car elle implique différents types de cellules et des interactions spécifiques. Cela rend difficile d’étudier la réponse complète seulement en laboratoire. Pour cette raison, nous devons utiliser des souris pour ces recherches thérapeutiques, car on ne peut pas encore se passer d'un modèle préclinique avant les essais clinique chez l'Homme. De plus, on utilise des souris modifiées et disponibles à l'achat pour avoir un système immunitaire humain, ce qui permet de tester des cellules humaines directement applicables ensuite en essai clinique. Avant d'être testées chez la souris, les cellules ont été validées dans notre laboratoire selon nos meilleures connaissances. Nous obtenons ainsi des informations qui ne peuvent être obtenues que chez la souris et nous les utiliserons pour réduire encore davantage le recours aux expérimentations animales à l'avenir.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum sans toutefois compromettre l’analyse statistique des résultats. En effet, un outil statistique a été utilisé pour calculer le bon nombre d’animaux à utiliser. Suivre les animaux au fils du temps par des analyses répétées comme l’imagerie (grossissement de la tumeur) et le contrôle du sang entraîne une meilleure analyse de l’effet biologique, ce qui permet des expériences à haute puissance avec un faible nombre de souris.
Raffinement
Tout au long de ce projet, nous serons attentifs au bien-être des animaux grâce à un suivi quotidien des animaux afin de d’observer leur comportement, leur apparence et tous signes qui permettraient d’identifier des indications révélatrices de souffrance animale. Des points limites clairs sont définis pour arrêter le projet afin de limiter la souffrance des animaux. Un tapis chauffant afin d’éviter l’hypothermie de l’animal sera mis en place et du gel hydratant oculaire sera appliqué afin d’éviter un dessèchement lors des séances d’imagerie. Les animaux seront placés sous anesthésie générale et auront des antidouleurs adaptés. De plus, ce projet fait suite à une étude bibliographique afin de raffiner au maximum les expériences, les injections et les prélèvements. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour éviter le stress lié à l'isolement.
Choix des espèces
Nous utiliserons exclusivement des souris femelles génétiquement modifiées dépourvues de système immunitaire. Ces modèles permettent la greffe de cellules humaines, le développement d’un système immunitaire humanisé, ainsi que la croissance de tumeurs humaines. En plus de leur grande sensibilité aux agents pathogènes, nécessitant des conditions d’élevage en milieu stérile, ces souris présentent une apparence et un comportement comparables à ceux de leurs congénères non modifiées. Le choix d’utiliser uniquement des femelles est motivé par nos observations expérimentales précédentes: chez les femelles, les tumeurs se développent de manière plus régulière, homogène et prévisible, ce qui améliore la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Des souris âgées de 4-8 semaines sont utilisées, afin d’observer si le développement des cellules humaines s’effectue de manière plus optimale en l’absence d’interaction avec les cellules immunitaires de souris.
Etude de l’effet d’un régulateur de gènes sur la physiologie d’un poisson d’élevage
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturés à l'épuisette, sédatés puis anesthésiés, des bars européens reçoivent une injection dans la cavité ventrale, avant que la moitié d'entre eux ne subisse une hausse de six degrés de la température de l'eau en six heures. 96 bars vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 72 recevront l'injection, et tous seront tués au terme des six heures pour prélever leur tissu interrénal et leur sang. Le projet cherche à valider un marqueur sanguin du stress thermique chez un poisson d'élevage, dans un contexte de réchauffement des océans et d'enjeux aquacoles. Le porteur présente comme un avantage de ce marqueur le fait qu'il se mesure sur une prise de sang "sans nécessiter l'euthanasie de l'animal", alors que les 96 poissons du projet sont tous tués.
Objectifs
L’augmentation de la température des océans liée au changement climatique représente un challenge majeur auxquels les organismes marins doivent faire face. Parmi eux, les poissons représentent une part importante des océans, tant par leur nombre que par leur biodiversité. Le bar européen (Dicentrarchus labrax) est un modèle intéressant pour étudier l’effet des hausses de températures sur les poissons, puisqu’on le retrouve naturellement dans des environnements variés. L’étude de cette espèce est d’autant plus intéressante qu’elle constitue un intérêt majeur en aquaculture. Un des mécanismes mis en place chez les poissons en réponse à des stress tels que l’hyperthermie est l’activation d'une voie permettant la production de l’hormone majeure du stress : le cortisol. De plus, de récentes études ont également mis en évidence l’implication de petites molécules circulantes dans le sang dans la réponse au stress thermique chez les poissons vont permettre de réguler l’expression des gènes. Un de ces marqueurs biologiques en particulier a été identifié, dans des études préliminaires, comme étant différentiellement exprimé chez des bars européens soumis à des challenges thermiques aigus ou chroniques. Par ailleurs, des prédictions bio-informatiques suggèrent ce marqueur jouerait un rôle direct dans la régulation d’un des gènes impliqué dans la production de cortisol. Nous souhaitons donc ici mieux comprendre le rôle de ce marqueur par des tests chez le bar européen.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier le rôle d’un marqueur biologique spécifique de la réponse au stress thermique chez les poissons. En effet, le cortisol seul ne permet pas de distinguer le type de stress subi par un poisson, alors que ce marqueur moléculaire pourrait être utilisé dans de futures études pour estimer si des poissons vivant en milieu naturel ou en aquaculture sont soumis à un stress thermique. Ce marqueur présente un intérêt supplémentaire : il peut être quantifié directement à partir d’une prise de sang, sans nécessiter l’euthanasie de l’animal. Enfin, cette étude pourrait ouvrir la voie à l’identification d’autres marqueurs moléculaires similaires, chacun caractéristique d’un type de stress, permettant de créer une palette d’outils pour évaluer différents stress chez les poissons.
Procédures
72 poissons seront injectés sous anesthésie (d’une durée de quelques minutes) dans la cavité ventrale (chaque injection dure quelques secondes), soit avec une solution permettant mimant le marqueur biologique étudié, soit avec une solution qui permet d’inhiber la présence de marqueur. Enfin, la moitié des individus seront ensuite soumis à un stress thermique par l'augmentation de la température de l'eau de +6° en 6h. Au terme des 6h, l'ensemble des poissons seront sédatés puis euthanasiés pour des prélèvements post-mortem.
Impact sur les animaux
L’injection dans la cavité ventrale semblable à une piqûre peut induire une légère douleur s’estompant en quelques minutes. La capture à l’épuisette, la sortie de l’eau, les manipulations, les anesthésies ainsi que l’application d’une augmentation de température peuvent induire du stress chez les animaux.
Devenir
Tous les individus seront sédatés puis euthanasiés. Le tissu interrénal et le sang de chaque individu sera prélevé post mortem, le tissu interrénal étant l'endroit où est synthétisée l'hormone du stress, et le plasma extrait du sang permettant de la doser.
Remplacement
Des prédictions bio-informatiques suggèrent que le marqueur identifié dans ce projet jouerait un rôle dans la régulation de l'hormone du stress : le cortisol. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’alternative à l’utilisation de l’animal pour mesurer la réponse au stress thermique du bar européen. L'utilisation de l'organisme entier et vivant est donc nécessaire pour répondre à la question scientifique.
Réduction
L’effectif retenu est basé sur un calcul statistique tenant compte d’une mortalité estimée à 20 %. La taille des individus permet de détecter des effets de grande ampleur, cohérents avec les hypothèses biologiques. Ce choix équilibre les exigences scientifiques avec le principe éthique de réduction.
Raffinement
L'injection sera précédée d'une sédation permettant une capture individuelle sans opposition, à l'aide d'une épuisette en silicone limitant l'abrasion de la peau du poisson, puis d'une anesthésie profonde. Durant les 30j d'habituation, les poissons seront observés au moins deux fois par jour. Durant les 6h de stress thermique, les poissons seront continuellement observés. Des points limites ont été clairement établis afin d’assurer le bien-être des poissons et d’éviter toute souffrance, et seront appliqués systématiquement dès lors que les premiers signes seront atteints.
Choix des espèces
Le bar européen (Dicentrarchus labrax) constitue un modèle totalement approprié et pertinent pour l’expérimentation prévue. En effet, le bar européen est une espèce très largement présente dans divers milieux naturels, et est également d’importance majeure pour la pisciculture européenne. De plus, la biologie de ce poisson est très bien connue, et les conditions d’élevage sont parfaitement optimisées pour cette espèce. Les poissons utilisés dans ce projet auront 9 mois. À cet âge, leur taille est suffisante pour que l’implantation d’une puce électronique n’ait pas d’effet néfaste sur l’organisme. De plus, cela permet, après euthanasie, de collecter des organes de taille adéquate pour les analyses ultérieures.
Evaluation préclinique de produits de santé pour l’orthopédie – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 600
Chiens : 240
Cochons : 60
Chèvres : 330
Moutons : 660
Des animaux issus d'études précédentes sont réutilisés pour des essais de faisabilité, une pratique que le porteur range parmi ses mesures économiques et éthiques. 660 moutons, 600 lapins, 330 chèvres, 240 chiens, 210 rats, 120 cobayes et 60 cochons vont être utilisés, dont 690 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous seront tués. Chacun subit l'implantation chirurgicale d'un dispositif orthopédique pouvant durer trois heures, parfois suivie d'une seconde opération pour retirer l'implant, avec un risque infectieux que le porteur qualifie lui-même de modéré à sévère. Le nombre total d'animaux dépend du nombre d'études signées avec les donneurs d'ordre, estimé à 39 sur cinq ans, ces essais servant à constituer des dossiers de mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopédie . Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 0h30 et 3h00). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 3h00). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée). - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère)- risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance modérée à sévère)- hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (Nuisance légère à modérée).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale ). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. MODIFICATION V15: De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 39 (3 x 13 procédures expérimentales ; pour 660 ovins ; 330 caprins ; 240 chiens ; 600 lapins ; 210 Rats ; 120 cobayes; 60 porcs).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. MODIFICATION V15: Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, porcins ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques (structure des os, épaisseur du cartilage...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse des porcs, ovins/caprins et des chiens - Caractéristiques anatomiques et mécaniques des lapins, des cobayes et des rats. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) - Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires.
Plateforme de phénotypage de souris atteintes de troubles auditifs et vestibulaires
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Toutes les souris subissent une chirurgie préliminaire de vingt minutes, puis deux séances de trente minutes de vidéo-oculographie sur animal éveillé pour mesurer leurs réflexes de stabilisation du regard. 720 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées en fin de protocole. Beaucoup sont sourdes et tournent en rond sans arrêt, ce que le porteur classe en "phénotype dommageable" tout en affirmant qu'elles sont "parfaitement capables de se nourrir et de se reproduire normalement" et ne demandent pas de soins particuliers. Le projet ne poursuit pas de question scientifique propre, il met une plateforme de mesure à disposition d'équipes extérieures qui y font phénotyper leurs lignées de souris sourdes ou vestibulaires.
Objectifs
Ce projet porte sur la quantification comportementale des réflexes vestibulaires et de souris présentant des suspicions de troubles vestibulaires et auditifs. Les pathologies vestibulaires sont caractérisées par des épisodes imprévisibles de vertiges accompagnés de déséquilibres oculomoteurs et posturaux. Les pathologies vestibulaires chroniques sont très invalidantes et conduisent à un isolement psychologique et social. La prévalence des vertiges en clinique est très importante, de l'ordre de 20 à 30%, et augmente avec l'âge. Les vertiges vestibulaires peuvent être liés à des atteintes du système nerveux périphérique et notamment des organes vestibulaires de l'oreille interne ou du nerf cochléo-vestibulaire. Les pathologies touchant l’oreille interne ont souvent des conséquences auditives et vestibulaires. Alors que les surdités partielles ou totales sont facilement identifiées et mesurées expérimentalement chez la souris, les troubles vestibulaires sont difficiles à identifier et rarement quantifiés. Chez l’homme, le meilleur test consiste à mesurer les réflexes vestibulo-oculaires par vidéo-oculographie, une pratique réalisée dans la plupart des centres ORL. Chez la souris, cette même technique qui permet la quantification des troubles vestibulaires est une expertise rare qui demande du matériel couteux. De nombreuses équipes travaillant sur des pathologies ORL nous contactent donc afin de bénéficier de notre expertise et de notre plateforme intégrée de vidéo-oculographie permettant de réaliser des tests comportementaux vestibulaires. Ce projet générique destinée à permettre le phénotypage de différentes souris sur notre plateforme expérimentale utilisera un total maximum de 720 souris sur 5 ans. Ce nombre permettra de couvrir les besoins d'au moins 7 études sur la période.
Bénéfices attendus
Les pathologies vestibulaires sont très invalidantes. De nombreuses pathologies congénitales d'origine génétiques conduisent chez l'enfant à des surdités qui sont détectées et traitées par des implants cochléaires, et depuis peu par thérapie génique. Dans la plupart des cas, seule la partie auditive de ces pathologies est prise en compte par l'entourage et les médecins, les aspects vestibulaires étant imparfaitement diagnostiqués et évalués. Alors que de nombreux modèles murins sont développés pour mimer les pathologies humaines et font l'objet de tests de thérapie génique, il est essentiel d'évaluer si ces thérapies peuvent également fonctionner sur les organes vestibulaires et permettre in fine une récupération des fonctions sensorimotrices et cognitives associées à ces déficits congénitaux.
Procédures
Tous les animaux (n=720) seront soumis à des chirurgies préliminaires d'une durée de 20 minutes sous anesthésie gazeuse. Les animaux sont phénotypés à l'aide de tests sensorimoteurs: les réflexes de stabilisation du regard sont mésurées par vidéo-oculographie afin de mesurer précisément les fonctions vestibulaires et oculomotrices. Ces tests durent 2 fois 30 minutes et sont effectués chez la souris éveillée. Des tests locomoteurs et posturaux d'une durée totale de 6 minutes sont également effectués 2 fois chez la souris éveillée, afin de mesurer leur équilibre.
Impact sur les animaux
Les souris génétiquement déficientes vestibulaires présentent parfois des hyper activités ou locomotion anormales (circling) ce qui constitue des nuisances les classant en phénotype dommageable. Elles sont également fréquemment sourdes ou mal entendantes. Elles sont cependant parfaitement capables de se nourrir et de se reproduire normalement et ne nécessitent pas de soins particuliers. Ces déficits auditifs et locomoteurs constitent un point d’attention pour la gestion et le cas échéant le suivi plus particulier de ces animaux. Le traitement spécifique pour réduire ces nuisances consiste en une restauration de la fonction vestibulaire par thérapie génique qui fait l'objet d'une partie de l'étude de phénotypage, mais qui ne s'appliquera qu'à une partie des lots.
Devenir
Les souris, le plus souvent mutants génétiques et sujets de thérapie génique, doivent être euthanasiées en fin de protocole. Le cas échéant, après la mise à mort, des analyses post-mortem validant les effets des traitements seront réalisés.
Remplacement
Afin d'évaluer les déficits sensorimoteurs associés à des pathologies de l'oreille interne et de tester l'efficacité de thérapie génique, il est nécessaire de travailler sur un animal vivant et éveillé. Il s’agit d’un projet de Neurophysiologie intégrative qui ne peut être conduit que sur animal vivant.
Réduction
Des tests statistiques seront effectués en cours de protocole afin de réduire le nombre nécessaire d’animaux au minimum nécessaire pour atteindre des différences significatives entre les différents groupes testés. Le nombre de souris estimé l’a été en considérant que 20% des souris pourraient ne pas compléter l'ensemble des tests. Le nombre de souris correspond à une estimation du maximum de souris qui pourraient être nécessaires, et une estimation des capacités maximales de tests offertes par notre plateforme, il est donc susceptible d'être revu à la baisse au cours du projet.
Raffinement
Les souris sont maintenues par groupes de 4. Les cages sont enrichies avec des roues et rouleaux. Les animaux sont suivis individuellement, leur poids est controlé régulièrement pendant les phases de tests. Chaque animal bénéficie tout au long de l’étude d’une attention et de soins de qualité par du personnel qualifié, afin d’assurer un bien-être optimal. Des traitements antalgiques et anesthésiques adaptés sont utilisés. Des points limites objectifs sont définis afin le cas échéant d’adapter les soins ou de mettre fin à l’expérimentation.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle reconnu pour les expériences de neurophysiologie intégrative visant à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau des mammifères, c'est le modèle animal privilégié pour les études génétiques et la mise au point de traitement de thérapie génique. L'utilisation de lignées génétiquement altérées permet de reproduire les pathologies génétiques conduisant à des surdités et pathologies vestibulaires congénitales chez l'homme, afin de développer des thérapies ciblées. Les tests sensorimoteurs sont effectués sur des animaux plus âgés que 6 semaines. Les réflexes oculomoteurs et locomoteurs étudiés se développent en effet au cours des 4 premières semaines de développement post-natal, et sont considérés comme acquis et matures chez l'ensemble des individus après 6 semaines.
Evaluation d’une thérapie ciblée dans des modèles tumoraux de sarcomes
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Greffées avec un fragment de sarcome humain sous anesthésie, des souris immunodéficientes reçoivent ensuite des injections trois fois par semaine et une chimiothérapie hebdomadaire, jusqu'à la fin de l'expérience. 525 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever la tumeur. Le porteur indique que la croissance tumorale peut gêner la motricité aux stades tardifs et que la chimiothérapie fait maigrir les animaux. Ni la cible thérapeutique ni le candidat médicament ne sont nommés, le résumé mentionnant seulement un essai clinique "à l'étude" et des inclusions de patients au titre compassionnel.
Objectifs
Les sous-types de tumeurs étudiés constituent des maladies rares qui touchent environ 1000 personnes par an en France. Ils peuvent affecter une population plutôt jeune avec des réponses thérapeutiques faibles et un mauvais pronostic vital. Pour ces raisons, il convient d’identifier des alternatives de prise en charge thérapeutique. L’analyse de cohortes de patients atteints de ces pathologies a mis en évidence une expression soutenue de notre cible thérapeutique. L'objectif principal de notre projet est d’étudier l’effet d’une thérapie ciblée seule ou en association avec les standards de traitement sur le développement tumoral dans des modèles murins représentatifs de ces pathologies. Les expérimentateurs en charge des animaux sont expérimentés dans la mise en œuvre des modèles animaux présents dans les différentes procédures.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que notre cible thérapeutique joue un rôle dans le développement de certains sous-types de sarcomes. Nous nous basons pour cela sur des éléments d'évaluation de son expression dans une cohorte de patients atteints de ces tumeurs. Nous évaluons l’effet anti-tumoral d’une thérapie ciblée seule ou en combinaison avec une chimiothérapie. Un projet d’essai clinique portant sur le traitement de ces indications avec notre thérapie ciblée est actuellement à l’étude ainsi que l’inclusion de patients au titre compassionnel. Les travaux présentés dans ce projet permettront une meilleure compréhension du fonctionnement du candidat médicament et de son fonctionnement en association avec des chimiothérapie. Ils permettront également de mieux définir le profil des patients éligibles au traitement et susceptibles d’y répondre.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Interventions chirurgicales : greffe de tissu tumoral humain (durée : 5 min 1x). - Injections de produit (durée 30 sec /3x par semaine de l’inclusion des animaux dans les groupes de traitement à la fin d’expérimentation) - Injections de chimiothérapie (durée 10 sec /1x par semaine l’inclusion des animaux dans les groupes de traitement à la fin d’expérimentation) - Des injections supplémentaires de produit analgésiant seront réalisées sur les animaux dans le cadre des actes chirurgicaux (durée 10 sec, 2x et répétées en cas de souffrance) - Anesthésie gazeuse à l'isoflurane réalisée lors de la greffe - Mesures du poids ainsi que du volume tumoral dans toutes les procédures (1 à 3 fois par semaine selon la progression tumorale).
Impact sur les animaux
Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées, des traitements, le suivi de la croissance tumorale mais avant tout une procédure de chirurgie d’implantation du greffon sous anesthésie. Ces manipulations peuvent entrainer du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil) lors de la chirurgie. Les suites chirurgicales peuvent entrainer des douleurs notamment au niveau de la plaie et des sutures. Les piqures lors des traitements peuvent entrainer un stress physique et une douleur légère inférieure à 1 minute. Le développement tumoral peut à des stades tardifs entrainer une entrave à la motricité. La chimiothérapie peut entrainer un amaigrissement des animaux des animaux. Aucune activité métastatique n'est décrite dans le modèle.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de procéder aux prélèvements biologiques tumoraux nécessaires aux maintien du modèle ou à l'analyse des mécanismes d'action de la thérapie ciblée étudée.
Remplacement
Certains sous-types tumoraux nous intéressent pour leur plasticité cellulaire. Ces éléments sont nécessaires à la compréhension des mécanismes d’action de notre thérapie ciblée. Les modèles retrouvés dans la littérature montrent que cette plasticité n’est pas retrouvée dans les cultures cellulaires mais uniquement dans les modèles greffés chez la souris. Concernant d’autres sous-types tumoraux d’intérêt, il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro ou in vivo alternatif aux modèles ici présentés et obtenus dans le cadre d’une collaboration.
Réduction
Le taux de prise tumorale moyen est de 60% lors d’une décongélation et de 90% dans le cadre du passage du modèle. Lors des passages des modèles, une tumeur permet d’obtenir une quinzaine de greffons de qualité suffisante pour la réimplantation. Pour cette raison, les décongélations et passages sont réalisés avec 5 souris. Par la suite, les effectifs des animaux inclus dans les 4 groupes ont été calculés grâce au logiciel permettant d'évaluer le nombre de souris nécessaires au regard des tests statistiques à réaliser. Ainsi, les effectifs calculés sont de 15 souris par groupe. En dernier lieu, un principe de Go/No Go sera appliqué de manière à réduire le nombre d’animaux. Ainsi, les modèles et/ou les sous-groupes de traitement ne montrant pas d’efficacité thérapeutique ne seront pas repris pour l'étude du mécanisme d'action.
Raffinement
Méthodes utilisées pour réduire la douleur : - Anesthésie générale prévue lors de la chirurgie liée à la greffe du modèle (5min) - Les nuisances post-chirurgicales (douleurs au niveau de la plaie) sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi régulier permettant de l’ajuster en cas de besoin Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux à l'aide d'une grille de scoring. Cette évaluation sera mise en place entre 1 et 3x/semaine selon le stade de développement tumoral. Tous les gestes techniques et le suivi des animaux sont réalisés par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux. Des mesures d'enrichissement du milieu permettant un réchauffement des individus seront mises en place afin de limiter l’apparition d’hypothermies. De la nourriture semi-liquide sera mise dans la cage en cas de perte de poids.
Choix des espèces
La souris immunodéficiente est la plus appropriée pour greffer du tissu humain afin d’éviter les rejets tout en permettant de faire des suivis d'efficacité anti-tumorale dans le cadre de traitements avec des anticorps monoclonaux. Les schémas d'administration des anticorps et chimiothérapies sont bien standardisés chez la souris contrairement à d'autres modèles. De plus, cette espèce constitue le seul hôte pour les modèles concernés. Les animaux ont entre 6 et 8 semaines lorsqu'ils sont inclus dans toutes les procédures car la prise tumorale est meilleure à cet âge. L'utilisation de femelles sera privilégiée en cas de modèle tumoral dont l'origine est gynécologique. Les mâles seront utilisés dans les cas où les modèles sont issus de tumeurs prélevées chez des patients hommes.
IRON: relations métabolisme du fer et inflammation
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Privées de fer par leur alimentation pendant quinze jours, ou au contraire supplémentées par injection dans l'abdomen, des souris génétiquement modifiées reçoivent ensuite un stimulant de la réponse immunitaire. Elles sont observées toutes les heures pendant les quatre heures suivantes, le porteur attendant une immobilité et un pelage hérissé chez les lignées déficientes. Leur sang est prélevé dans le sinus situé derrière l'œil, ce qui peut provoquer saignement et hématome. 7 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et toutes sont tuées pour que leurs organes soient prélevés.
Objectifs
Le fer est un métal essentiel chez les mammifères, pour le transport de l'oxygène par les globules rouges et pour de nombreuses fonctions cellulaires. Chez les mammifères, un équilibre de la quantité de fer circulant et stocké dans les différents tissus est finement régulé par plusieurs mécanismes intracellulaires et systémiques. Cet équilibre est altéré dans de nombreuses situations pathologiques. En particulier, la distribution du fer dans l’organisme est largement perturbée lors d'une réaction inflammatoire entrainant une diminution du fer circulant qui peut limiter la production de globules rouges et conduire à une forme d'anémie. Ce projet est la continuité d'un précédent projet qui a permis de révéler l’influence du statut en fer de l’organisme sur l’efficacité de la réponse immunitaire. Ce projet vise maintenant, d'une part à identifier les mécanismes liés à la réponse immunitaire qui influencent la distribution du fer; et d'autre part, à définir l'influence des changements d'apport en fer sur la réponse immunitaire. Afin de répondre à nos questions, le projet prévoit l’utilisation de différentes lignées de souris génétiquement modifiées déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires afin de démontrer leur implication dans la modulation de la distribution du fer associée à la stimulation de la réponse immunitaire. L’intérêt à terme est d’apporter des éléments d’amélioration dans le traitement des pathologies inflammatoires et la thérapie contre les agents pathogènes.
Bénéfices attendus
Nos précédentes études ont montré des perturbations dans l’équilibre de la distribution et du métabolisme du fer qui apparaissent lors des processus inflammatoires, inversement le statut en fer influence la réponse inflammatoire. Les signaux impliqués dans ces réponses sont largement incompris. Le projet s’attache à comprendre les processus liés au métabolisme du fer qui influencent la réponse immunitaire et inversement les voies de réponse du système immunitaire qui influencent la distribution du fer. L'utilisation de modèles de souris déficientes pour certains gènes permettra de valider la contribution des voies de signalisation du système immunitaire impliquées dans l'homéostasie du fer. L'influence du fer sur la réponse immunitaire sera aussi précisée et apportera des éléments prédictifs sur l'efficacité de la réponse immunitaire et ouvrira de nouvelles pistes d'exploration de voies thérapeutiques des pathologies inflammatoires. Les résultats feront l’objet de publications scientifiques et les donnée obtenues pourront être utilisées ultérieurement par la communauté scientifique pour des applications en santé humaine.
Procédures
Pour certains animaux avant entrée en procédure, un prélèvement sanguin sera effectué sur animaux vigiles (30 secondes/prélèvement). Pour l'ensemble des animaux un prélèvement sanguin sous ansthésie sera effectué (30 secondes/prélèvement).
Impact sur les animaux
L'ensemble des lignées génétiquement modifiées présentent un phénotype dommageable (déficience de réponse immune) qui ne s'exprime pas dans les conditions d'hébergement de haute qualité sanitaire de notre Etablissement Utilisateur. Les souris génétiquement modifiées auront été génotypés (selon projet autorisé) par l'établissement fournisseur avant d'arriver dans notre Etablissement Utilisateur. La contention de l’animal et la piqure d’aiguille pour injection de traitement ou prélèvement entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes). Le prélèvement sanguin au niveau du sinus rétro-orbitaire, peut conduire à des effets indésirables au niveau de l'oeil : saignement, hématome. Dans la partie 1 du projet, les protocoles d’apport/déficience en fer alimentaire, et d’apport de fer par voie intrapéritonéale, sont utilisés depuis plusieurs années au laboratoire. Aucune nuisance n’a été constatée sur les périodes expérimentales utilisées dans le projet. La déficience en fer alimentaire est mise en place sur une courte période de 15 jours maximum, ce qui n’est pas suffisant pour affecter l’érythropoïèse car la durée de vies des globules rouges chez la souris est d’environ 60 jours. Dans la partie 2 du projet, les souris génétiquement modifiées utilisées sont déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires. Elles pourront présenter un phénotype dommageable du fait de leur sensibilité plus élevée aux stimulations de réponse immunitaire. Dans notre projet précédent, nous avons pu observer une immobilité légère à modérée et/ou un pelage légèrement à modérément hérissé sur .
Devenir
Le projet nécessite le prélèvements d'organes pour analyse, tous les animaux du projet sont donc mis à mort.
Remplacement
La distribution du fer dans les organes et la réponse inflammatoire mettent en jeu un dialogue complexe entre différents types cellulaires d'organes divers, et le recrutement de cellules de l'immunité depuis la circulation sanguine. Le modèle animal est fondamental dans notre cas, l’étude de l’inflammation et des effets pathologiques ne peut se faire de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes. A ce jour, l’animal de laboratoire reste le seul recours fiable et pertinent permettant d’étudier les mécanismes d’inflammation et de régulation qui nécessitent plusieurs niveaux d’interactions entre système immunitaire et métabolisme du fer, qui ne peuvent être reproduits in vitro ou in silico. Le projet nécessite de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter organes. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des phénomènes biologiques examinés. Nous utiliserons lorsque cela est possible, les cultures de cellules pour tester et valider certaines hypothèses (traffic du fer dans les macrophages). Le modèle cellulaire ne peut remplacer que de façon limitée l’analyse in vivo pour l’acquisition de données, mais permettra une réduction de l’utilisation d'animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe sera réduit au minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, sur les paramètres étudiés. Nous utiliserons jusqu'à 5 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 15 animaux maximum pour les groupes contrôles et 12 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 36 animaux maximum pour les groupes sous traitement. Ces nombres tiennent compte de la réalisation d’expérimentations indépendantes nécessaires pour la validation de nos résultats et de nos tests statistiques qui sont réalisés sur de petits effectifs. Les tests statistiques de variabilité avec correction post-test pour effectifs réduits seront réalisés systématiquement pour valider nos résultats.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotodienne de l'état clinique des animaux utilisés sera assurée. Les administrations par voies intranasales ou intratrachéales, et le prélèvement de sang en rétro-orbital seront réalisés sous anesthésie gazeuse afin de réduire à un strict minimum le stress et la souffrance de l'animal. Pour les animaux ayant subi une injection de stimulant inflammatoire dans la procédure 2, l’expression de douleur (immobilité, un pelage hérissé, ou comportement anormal) peut apparaître au cours des 4h suivant l’injection, une surveillance chaque heure au cours de ces 4 heures sera mise en place afin de quantifier l’expression de douleur, des aliments humides pourront être fournis pour favoriser la prise alimentaire, une prise de température pourra être réalisée, et le cas échéant d’appliquer les points limites du projet. Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. Des points limites (grille de scoring) suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. La stimulation réalisée n’induit aucun dommage chez la souris de type sauvage à la dose et au temps de stimulation utilisés, d’après notre expérience et la littérature. Selon les résultats de notre précédente étude, certaines lignées de souris utilisées présentent une réduction de leur réponse immune et peuvent exprimer une sensibilité accrue à ces stimulants de réponse immunitaire, qui s'observe par une immobilité et/ou un pelage hérissé. Des mesures particulières de suivi seront mises en place : les animaux seront observés toutes les heures pendant les 4 premières heures après injection du stimulant, puis quotidiennement, afin de quantifier les phénomènes douloureux et de mettre en place l’analgésie ou la mise à mort si les animaux atteignent le point limite défini dans les procédures.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Les mécanismes de régulation de métabolisme du fer sont identiques chez la souris et l'homme. - L'espèce murine est le modèle pour lequel nous disposons de lignées génétiquement déficientes pour les voies de l'inflammation 'intérêt dans notre projet. - La souris est le mammifère de laboratoire le plus utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études de pathologies, notamment dans les modèles de réponse immunitaire. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à l’âge de 2 à 15 mois à l’arrivée afin de disposer d’organes avec un processus de développement terminé, et dont le système immunitaire est mature. L’âge minimal de 2 mois permet de garantir un système immunitaire mature et un processus de développement corporel terminé. La quantité de fer et sa distribution dans les tissus évoluent avec l’âge chez les mammifères. En effet en cas de défaut de régulation d'entrée du fer, une accumulation progressive du fer se développe. L’utilisation d’animaux âgés jusqu'à 15 mois permet de pouvoir analyser l’établissement de la répartition du fer chez les animaux génétiquement modifiés au cours de la vie. Chaque lot d'animaux utilisés sera d'âge homogène. Des lots de différents âges pourront être utilisés.
Mécanismes de la plasticité des centres auditifs après une perte auditive et effets de certaines drogues pour restaurer un niveau d’inhibition centrale
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
210 cobayes vont être utilisés, dont 90 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacun exposé à un bruit de une à quatre heures destiné à abîmer son audition. Quatre-vingt-dix d'entre eux subissent six à huit heures d'enregistrement cérébral sous anesthésie, ou la pose d'un porte-électrode suivie de séances de deux heures deux fois par semaine pendant un mois, avec un risque d'arrachement du bloc de ciment fixé sur leur crâne. Tous sont tués pour prélever la cochlée et le cerveau. Le bénéfice annoncé, traiter un jour les acouphènes et l'hyperacousie chez l'être humain, reste renvoyé au long terme, alors que la perte auditive infligée aux cobayes est le point de départ du protocole.
Objectifs
La perte d’audition entraîne deux conséquences principales. La première est de rendre la compréhension de la parole difficile, voire impossible dans les cas les plus sévères. La deuxième est de provoquer des changements dans le fonctionnement du cerveau, en particulier dans les zones qui traitent les sons (les centres auditifs). Ces changements peuvent être à l’origine de troubles gênants comme les acouphènes (perception de sons inexistants, par exemple des bourdonnements) ou l’hyperacousie (perception exagérée ou douloureuse des sons). L’objectif de notre projet est de mieux comprendre ces changements cérébraux après une perte auditive. Nous nous intéressons à une protéine particulière, appelé KCC2, qui joue un rôle essentiel dans le bon fonctionnement des neurones inhibiteurs du cerveau. Nos travaux précédents ont montré qu’après une perte auditive liée à un traumatisme sonore, cette protéine est moins présente dans les neurones des centres audifis, ce qui pourrait provoquer une activité anormale des neurones. Dans ce projet réalisé sur le cobaye (modèle animal dont le système auditif est proche de celui de l’humain), nous allons étudier à quel niveau de perte auditive ces changements apparaissent, et comment ils influencent l’activité des neurones. Nous étudierons aussi comment cela se reflète dans l’activité spontanée des neurones (hypothèse potentielle liée aux acouphènes) ou dans l’activité provoquée par un son (hypothèse potentielle liée à l’hyperacousie). Enfin, nous testerons des substances capables d’augmenter la présence ou l’efficacité des KCC2, pour voir si elles peuvent réduire ces troubles auditifs.
Bénéfices attendus
Ce projet présente un double objectif. Le premier est de mieux comprendre comment le cerveau se réorganise après une perte d’audition, en s’intéressant à un transporteur particulier appelé KCC2, qui joue un rôle clé dans l’équilibre de l’activité des neurones. Le second objectif est de tester des molécules suceptibles de de rétablir le bon fonctionnement de ces KCC2. À plus long terme, l’idée est que ces traitements pourraient aider à réduire ou supprimer des troubles auditifs très invalidants, comme les acouphènes (bourdonnements ou sifflements perçus sans son extérieur) et l’hyperacousie (hypersensibilité douloureuse aux sons), qui seraient liés à une activité excessive des neurones.
Procédures
Les interventions consistent en : - des expositions sonores de 1 à 4 h (210 animaux, éveillés), - des tests auditifs rapides sous anesthésie générale (210 animaux, ≈20 min), - des enregistrements ponctuels dans le cerveau plus longs (90 animaux, 6–8 h, sous anesthésie générale), - La mise en place d’un porte électrode pour des suivis chronique (90 animaux, 1h30, sous anesthésie générale) - des suivis chroniques avec électrodes implantées dans le cerveau (90 animaux, 2 h par séance d’enregistrement pendant 1 mois) - la collecte finale des tissus cérébraux et des cochlées (210 animaux, ≈30 min, sous anesthésie ou après euthanasie). - des injections intrapéritonéales de composés chimiques capables de renforcer l’action des KCC2 ou son expression, pour tester leur efficacité dans la réduction des troubles auditif (180 animaux, 15secondes)
Impact sur les animaux
- Stress lié à la manipulation des animaux ou la perte auditive. - Perte auditive du au traumatisme sonore - Mesure des réponses auditives du tronc cérébral (30min/animal), et enregistrements électrophysiologique aigu (6 à 8h/animal) sont réalisés sous anesthésie générale - La mise en place d’un porte électrode pour des enregistrements électrophysiologiques chronique se fait sous anesthésie générale (1h30/animal) - Stress pendant enregistrement électrophysiologique sur animal éveillé grâce au porte électrode. Durée 2h/max 2x par semaine (tous les 3-4 jours), animal non contraint - Effets secondaires de l’anesthésie (par exemple déshydratation) - Douleur ou inconfort chronique au niveau du site d’implantation des électrodes (Grattage ou secouement répété de la tête, diminution de la mobilité, baisse d’activité générale). - Risque d’infection au niveau de la zone opérée - Arrachement du chapeau de ciment orthopédique fixant le porte-électrode - 2 injections IP (0,3ml) par semaine pendant 4 semaines des composés pharmacologiques modulant l’activité ou l’expression des KCC2 (aucun effet attendu au niveau comportemental)
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de pouvoir récupérer les tissus d’intérêts pour notre projet à savoir la cochlée (organe auditif de l’oreille interne) et le cerveau pour des analyses immunohistochimiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est actuellement indispensable pour ce projet, car nous étudions les réponses neuronales centrales et leurs modifications après une perte auditive. Les effets de molécules pharmacologiques sur ces réseaux sont hautement complexes et non linéaires, ce qui rend les modèles purement informatiques (« in silico ») incapables, à ce jour, de reproduire fidèlement la dynamique réelle du cerveau. Cependant, les données obtenues dans ce projet permettront d’améliorer les futurs modèles informatiques du système auditif. À terme, ces modèles permettront de mieux simuler les conséquences d’une perte auditive et d’anticiper l’effet de traitements potentiels, ce qui réduira progressivement le recours à l’animal.
Réduction
Notre volonté est de réduire au plus juste le nombre d’animaux utilisés pour des raisons éthiques mais aussi pour des raisons de cout. Le nombre d’animaux utilisés dans notre projet est calculé au plus juste, en fonction de notre expérience, de la littérature, des contraintes expérimentales qui sont les nôtres, et des effets attendus, notamment sur l’état d’excitabilité des neurones centraux après une perte auditive (calcul de puissance à partir des résultats déjà obtenus par notre équipe sur le cobaye). Par ailleurs, les calculs de puissance pour ce projet ont été effectués en tenant compte de la taille d’effet anticipée (moyen), afin de garantir la pertinence statistique tout en limitant le nombre d’animaux. Si les premiers résultats montrent des effets importants et clairement détectables, une réévaluation à la baisse du nombre d’animaux sera effectuée. Nous utilisons notamment des tests statistiques non-paramétriques, dits de permutation, qui permettent de tester l’activité neuronale entre deux groupes sans faire aucune hypothèse sur la distribution des données.
Raffinement
Nous mettons tout en œuvre pour limiter au maximum la souffrance et le stress des animaux. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale, complétées par une analgésie locale avant chirurgie, afin d’éviter toute douleur pendant la procédure. Au réveil, les animaux reçoivent des soins attentifs, notamment une alimentation hydratée facile d’accès et une surveillance rapprochée 1 fois par jour pendant les 5 premiers jours. Nous insistons sur le fait que toutes nos procédures sont maitrisées depuis plusieurs années et que la souffrance animale est minimisée. Une partie de nos expériences est réalisée sans réveil des animaux, ce qui élimine tout risque de souffrance post-opératoire. Lorsque les animaux sont implantés avec des électrodes chroniques, une attention particulière leur est accordée, avec une surveillance quotidienne (1 fois par jour durant les 5 jours suivant la chirurgie) de leur état général, de leur poids, de leur comportement et du site opératoire. Nous suivons une grille de points limites prédéfinis qui permet d’identifier rapidement tout signe de douleur ou de détresse (perte de poids, infection, comportement anormal, difficultés à se déplacer). En cas de problème, des mesures correctrices adaptées sont immédiatement mises en place (traitement antidouleur, soins locaux, antibiotiques). Si malgré cela l’animal ne récupère pas, nous procédons à la mise à mort de l’animal afin d’éviter toute souffrance inutile. Enfin, des précautions spécifiques sont prises pour prévenir les complications liées aux implants (protection du dispositif, nettoyage régulier) et pour limiter le stress lors des enregistrements en éveil (habituation progressive, durée limitée des sessions).
Choix des espèces
Le cobaye est l’espèce de choix en audition (même si d’autres espèces sont utilisées) pour deux raisons. La première est que l’audition des cobayes (100 Hz – 32 kHz) est globalement déplacée d’une octave vers les hautes fréquences par rapport à l’audition humaine (50 Hz – 16 kHz). L’audition des cobayes est donc relativement proche de l’audition humaine. La deuxième raison est que l’oreille moyenne et en particulier la fenêtre ronde est aisément accessible chez cette espèce, permettant d’accéder facilement à la cochlée pour différentes applications (stimulation électrique ou ultrasonore de la cochlée, enregistrement de l’activité du nerf auditif, administration de substances ototoxiques etc.). En conclusion, pour les raisons listées ci-dessus, un grand nombre de laboratoires en audition dans le monde utilisent le cobaye. Les données disponibles chez cette espèce représentent donc la justification de l’utilisation de cette espèce pour nos recherches. Nous utiliserons des cobayes Hartley adultes (400–800 g). Ce choix est motivé par le fait que leur système nerveux est arrivé à maturité, ce qui permet d’évaluer les effets d’une perte auditive dans des conditions comparables à celles observées chez l’humain adulte. L’utilisation d’animaux immatures n’est pas appropriée, car leur cerveau est encore en phase de développement et soumis à une plasticité spécifique à cet âge, ce qui biaiserait les résultats. À l’inverse, l’utilisation d’animaux vieillissants introduirait d’autres variables non souhaitées, comme une perte auditive naturelle liée à l’âge (presbyacousie), des comorbidités possibles et une variabilité interindividuelle plus importante
Induction de la cholestase chez le modèle de rat de la myopathie myotubulaire, et son évolution dans le contexte des thérapies géniques visant à guérir la maladie
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
Trop faibles pour se relever ou pour ronger, les rats mâles porteurs d'une myopathie myotubulaire reçoivent leur nourriture posée à même le sol de la cage. 170 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués pour prélèvement de tissus. Un régime alimentaire modifie la composition de leur bile afin de provoquer une cholestase, cette accumulation de bile qui détruit le foie, et leur sang est prélevé une à quatre fois par la veine de la queue ou par voie intra-orbitale. L'objectif est de reproduire chez le rat les atteintes hépatiques qui ont tué quatre enfants inclus dans l'essai de thérapie génique ASPIRO, pour rendre les prochains essais moins dangereux.
Objectifs
La myopathie myotubulaire est une maladie génétique rare et très grave qui touche surtout les garçons. Elle provoque une forte faiblesse des muscles, y compris ceux qui servent à respirer, et entraîne souvent le décès avant l’âge d’un an. Elle est causée par une mutation du gène MTM1, indispensable au bon fonctionnement musculaire. Un essai clinique appelé ASPIRO teste une thérapie génique : un virus inoffensif est utilisé pour apporter une copie normale du gène dans les muscles. Quatre patients, qui présentaient déjà des signes de mauvais fonctionnement du foie, sont décédés d’une insuffisance cholestatique. Chez ces patients, la bile ne parvient plus à s’écouler vers l’intestin et s’accumule dans le foie, endommageant l’organe jusqu’à sa défaillance. Chez le rat, modèle de la maladie, la faiblesse musculaire et respiratoire est très proche de celle des patients. En revanche, les rats ne développent pas de cholestase, probablement grâce à la composition moins toxique de leur bile. Mais ils présentent déjà certains signes de mauvais fonctionnement du foie liés au manque de myotubularine. Notre projet consiste à modifier l’alimentation des rats pour changer la composition de leur bile et la rendre plus proche de celle des humains. Cela devrait provoquer une cholestase et donc mieux reproduire les atteintes observées chez les patients. Nous pourrons alors tester si, dans ces conditions, la thérapie génique aggrave les troubles du foie comme chez les enfants. Ce modèle permettrait d’anticiper les risques et de rendre les futurs essais cliniques plus sûrs.
Bénéfices attendus
Des troubles hépatiques avaient été détectés pour un percentage des patients sélectionnés pour participer à l’essai clinique visant à guérir la myopathie myotubulaire par thérapie génique. Ces conditions n’impliquaient pas une raison d’exclusion de l’essai clinique, et beaucoup des patients ont vu leur état amélioré après le traitement. Néanmoins, certains sont décédés à cause des complications hépatiques. Avec ce travail, nous cherchons à créer chez le modèle de myopathie myotubulaire une condition hépatique, appelé cholestase, qui nous permettra à approcher les caractéristiques du modèle à celles des patients. De cette façon, de nouvelles thérapies pourraient être testés dans des conditions similaires à la réalité des patients de myopathie myotubulaire avec complications hépatiques, ce qui nous aiderait à réduire les effets indésirables.
Procédures
Prélèvements de sang sur animaux vivants anesthésiés: environ 5 min par rat, entre 1 et 4 fois en fonction de la durée de l’étude. Injections intraveineuses du traitement : environ 1 min par rat, 1 fois. Injection d’anesthésiques : environ 1min, 1 fois.
Impact sur les animaux
Les nuisances que les animaux utilisés dans cette étude peuvent rencontrer sont liées à trois circonstances : - Le phénotype délétère lié au manque d’expression de la protéine myotubularine. Les mâles Mtm1-KO développeront une faiblesse musculaire généralisée, ce qui rendra difficile leurs déplacements et l’accès à la nourriture située dans la partie supérieure des cages. Cette condition amène les rats vers une condition sévère. - Les prélèvements du sang seront réalisés par la veine caudale ou par voie intra orbital (ce qui provoque une douleur légère), à une fréquence de 1 à 4 reprises, entre 3 semaines et l’euthanasie. - Les traitements seront appliqués par injection (ce qui provoque une douleur légère), et ils risquent d’exacerber les problèmes hépatiques (interruption du flux biliaire vers le système digestif) chez les rats qui seront nourris avec un régime visant à changer la composition de la bile provoquant ainsi des douleurs modérées.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de pouvoir prélever les tissus qui nous permettront de déterminer les effets des régimes alimentaires seuls ou en combinaison avec la thérapie génique.
Remplacement
Le modèle de rat utilisé dans ce projet reproduit la myopathie myotubulaire avec fidélité, et grâce aux régimes alimentaires particuliers, nous visons à reproduire aussi les troubles hépatiques qu’on retrouve chez certains patients. Ces troubles, impliquant plusieurs organes du corps, ne peuvent pas être étudiés avec des cellules et nécessitent l’utilisation d’un animal. L’évaluation de l’état du foie dans le contexte de cette maladie et l’impact que la thérapie génique peut avoir sur lui n’est pas réalisable avec les modèles en laboratoire, car nous avons besoin d’étudier le métabolisme de la bile et le structure et l‘organisation des tissus hépatiques.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étape de ce projet a été défini à partir de références bibliographiques permettant de déduire le nombre minimal d’animaux pour observer les effets des régimes alimentaires sur le foie des animaux sains et des animaux malades. La première étape de ce projet nous permettra d’évaluer l’impact de deux régimes différents sur l’état de santé du foie par rapport à un régime contrôle. Si cet effet est avéré, nous allons les tester dans le contexte des thérapies géniques, afin d’observer si nous observons les mêmes effets que chez les patients. Si un des deux régimes testés ne nous permets pas de nous rapprocher du phénotype du foie des patients, il ne sera pas testé dans le contexte de la thérapie génique.
Raffinement
Afin de garantir qu’ils puissent se nourrir correctement, la nourriture (pro-cholestase ou pas) sera placée au sol de la cage pour garantir son accessibilité, pour que les animaux malades (qui ont des problèmes musculaires qui les empêchent de se relever ou de bien ronger) puissent le manger facilement. Afin de réduire la souffrance et le stress des animaux, des points limites et un l’arbre décisionnel ont été établis, décrivant les actions adaptées à réaliser en fonction de l’état des animaux. En cas d’appréciation de manque des interactions grégaires ou d’apathie, des conditions d'hébergement particulières seront appliquées garantissant ainsi leur survie et leur bien-être (inclusion de cylindres en carton). Les animaux seront traités avec de la crème soulageant et des pansements en cas de démangeaisons. Des soins particuliers seront administrés en cas de besoin des animaux : désinfection locale de la peau, des soins dentaires et des soins oculaires.
Choix des espèces
Le rat a été choisi comme animal modèle pour les raisons suivants: 1) Un modèle de rat de la myopathie myotubulaire a été caractérisé et il reproduit avec fidélité les signes cliniques caractéristiques de la maladie humaine. 2) Les rats Mtm1-KO montrent une atteinte au niveau du foie. 3) La gestation étant de 3 semaines, les animaux nécessaires peuvent être obtenus rapidement. Les animaux utilisés seront tous des mâles, pour se rapprocher de la clinique, car seulement les garçons sont touchés par la maladie. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique.
Etude des troubles du sommeil et du rythme circadien dans un modèle murin de lésion cérébrale du prématuré
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souriceaux de un à cinq jours reçoivent deux injections quotidiennes d'un produit inflammatoire dans l'abdomen, sans anesthésie ni sédatif, puis une électrode leur est implantée dans la nuque et ils sont séparés de leur mère une heure et demie. 308 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur signale que ces injections peuvent provoquer une hémorragie abdominale interne ou la mort dans 5 à 10 % des cas, tout en les décrivant comme un acte peu douloureux ne nécessitant pas d'anesthésie. Tous les souriceaux sont tués à cinq ou huit jours de vie pour des analyses moléculaires, après une heure d'enregistrement pendant laquelle ils respirent de l'air enrichi en gaz carbonique puis appauvri en oxygène.
Objectifs
La prématurité est la première cause de mortalité et de handicap chez les enfants de moins de 5 ans. On sait aujourd'hui qu'une infection maternelle peut déclencher un accouchement prématuré. L'inflammation du cerveau chez le bébé prématuré est appelée encéphalopathie du prématuré. Ceci est lié à un risque élevé de troubles du développement comme les troubles du spectre autistique. Nous avons identifié chez le souriceau une altération des voies moléculaires régissant le rythme circadien (cycle jour/nuit). Des études récentes suggèrent que lorsque ce rythme est perturbé, le cerveau devient plus vulnérable aux effets de l'inflammation. Le sommeil et le rythme circadien pourraient ainsi jouer un rôle dans l'apparition des troubles. Nous testerons l’hypothèse selon laquelle l’architecture du sommeil et/ou le rythme circadien sont perturbés dans un modèle murin de lésion cérébrale du prématuré. Nous essayerons de confirmer les modifications moléculaires, d’étudier les corrélations avec le rythme circadien, de caractériser le sommeil des animaux et d’évaluer l’impact sur le contrôle ventilatoire, une fonction qui suit un rythme circadien.
Bénéfices attendus
L’apparition du trouble du sommeil et du rythme circadien durant la maturation cérébrale peut avoir des répercussions sur la santé physique et mentale des enfants. Le sommeil peut être un marqueur pertinent du risque d’évolution vers un trouble psychiatrique. Cette dimension est particulièrement notable dans les troubles du neurodéveloppement, où les altérations du sommeil sont fréquentes. De plus, la perturbation du rythme circadien peut augmenter la susceptibilité aux réponses inflammatoires dans le cerveau. Cette étude permet d’appuyer l’importance du sommeil et du cycle circadien dans la prise en charge notamment des enfants prématurés. Chaque année, environ 13 millions de naissances prématurées sont recensées dans le monde. Environ 40 % des naissances prématurées se produisent dans un contexte inflammatoire (infection maternelle, septicémie néonatale) d’où la nécessité d’identifier les mécanismes communs pour développer des stratégies thérapeutiques ciblées.
Procédures
Il n'y a pas de prélèvements sur animaux vivants sans anesthésie ni sédatif (vigiles). Pour induire l'inflammation, on applique un protocole validé : Injections bi-quotidienne de P1( un jour de vie) à P4 et injection unique à P5 de produit induisant l'inflammation pour le groupe traité et injection du solvant pour le groupe contrôle. L'injection dure moins de 30 secondes par animal. Insertion sous anesthésie (moins de 10 min) d'électrodes pour l'enregistrement de l'activité du muscle de la nuque à P5 ou à P8. Séparation maternelle d'1h 30 à P5 ou à P8 pour l'enregistrement des paramètres évaluant l'architecture du sommeil et la ventilation. L’enregistrement dure une heure au cours duquel es animaux respirent de l'air pendant 30 min + de l'air enrichi en gaz carbonique CO2 (hypercapnie) pendant 5 min + retour en air (normoxie) pendant 15 min + de l'air appauvri en oxygène (hypoxie) pendant 3 min et un retour en air pendant 7 min (total 1h).
Impact sur les animaux
Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation avec leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de produit induisant l'inflammation peuvent causer une déshydratation, les souriceaux peuvent montrer un retard de croissance par rapport aux souris contrôles. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. Pour cette raison, l'apparition d'hémorragie sera particulièrement surveillée entre P1 et P5. L’implantation d’électrodes pour l’enregistrement de l’activité du muscle de la nuque génère également un stress et une douleur à l’installation (moins de 10 minutes). Implantation une seule fois par animal à P5 ou à P8 pour la procédure 1.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés (Jour 5 ou 8/9) pour les analyses moléculaires, pour fin des procédures ou en cas de points limites terminaux.
Remplacement
L’étude de la complexité de la réponse inflammatoire au niveau cérébral requiert l’utilisation d’un organisme vivant. Il est important de maintenir l’activité de l’organisme dans un état dynamique (c'est à dire en mouvement et fonctionnel) dans le cadre d’une étude à plusieurs stades de développement. Ainsi, nous pourrions comprendre les dysfonctionnements dans un contexte anormal ou morbide suite à une perturbation, comme l'inflammation par exemple. Pour cela, cette étude n’est envisageable qu’in vivo.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence biologique statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Procédure 1 : Pour tenir compte de la variabilité inter-individuelle des mesures des paramètres ventilatoires, nous avons déterminé un lot expérimental de 20-30 animaux soit 4 portées par groupe d'injection. Nos études publiées sur les variables respiratoires valident l’effectif de 20-30 animaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante. Cet effectif peut être réduit si au cours des analyses intermédiaires un effectif plus faible permet de tester les hypothèses. Pour la procédure 2 : enregistrement vidéo par une caméra infrarouge de l’activité de la mère et de sa portée pendant 24h à P5 à la fin de la dernière injection puis à P8. Réutilisation des mêmes animaux sur les deux âges.
Raffinement
On optimisera l’acceptation des souriceaux par la mère en enrichissant l’hébergement avec du papier doux absorbant pour le nid. L’injection pour l’induction de l’inflammation est effectuée dans l'abdomen sur animal vigile (sans sédatif ni anesthésie), c’est un acte peu douloureux ne nécessitant pas d’anesthésie. Des points limites suffisamment prédictifs sont proposés. Durant la période d’injection de la molécule inflammatoire, on surveillera l’apparence de la peau/du corps, la recoloration des extrémités après injection, et le tonus ; à distance de l'inflammation on réalisera une surveillance régulière de la prise de poids, de l'absence de troubles du comportement (isolement). Procédure 1 : Pour l’enregistrement de l’activité nucale, les souriceaux sont anesthésiés puis l’électrode est insérée au niveau de la nuque sécurisée grâce à un matériau d’empreinte. L’induction est rapide et la récupération est d’environ 10min. Après la récupération à l'anesthésie (10 min), les paramètres ventilatoires, l’activité musculaire de la nuque et l’activité motrice sont mesurés pendant une heure à la température ambiante de 32-34°C. Pour la procédure 2 : enregistrement vidéo par une caméra infrarouge de l’activité de la mère et de sa portée pendant 24h à P5 à la fin de la dernière injection puis à P8.
Choix des espèces
Ce modèle a été choisi car il présente les lésions du cerveau et des troubles du comportement similaires à ceux observés chez les enfants prématurés atteints de troubles du développement cérébral. Il a l'intérêt de modéliser le cerveau en développement d'un prématuré de moins de 28 semaines, car un souriceau à 1 jour de vie correspond à un prématuré de 28 jours, par ailleurs, cette correspondance a l'avantage de ne pas impliquer d'intervention in utero. Induction pour le modèle d'inflammation : P1 à P5 (période équivalent au 3ème trimestre de grossesse d'un point de vue neurodevelopmental chez l'humain) Mesure de la ventilation, de l'activité nucale et de l'activité circadienne des souriceaux à P5 et à P8. P5 pour la période aigüe de l'inflammation P8 : début de résolution progressive de l'inflammation Ces âges permettent d'étudier l'architecture du sommeil dans un contexte inflammatoire et à la résolution progressive de celle-ci.