Recherche fondamentale

Des injections quotidiennes pendant cinq à dix jours, puis la mise à mort : 55 souris génétiquement modifiées pour développer la maladie d'Alzheimer et des activités épileptiques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Trois antidépresseurs leur sont administrés pour déterminer lesquels aggravent ces crises, et leurs cerveaux sont prélevés après la mise à mort pour y enregistrer l'activité des neurones. Le porteur souligne qu'aucune chirurgie ni aucun prélèvement n'est pratiqué sur les animaux de ce projet. Il indique par ailleurs que le traitement pourrait exacerber les activités épileptiques et provoquer des crises d'épilepsie sévères, l'ensemble restant déclaré en souffrance modérée.

Objectifs

Dans ce projet, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui développent la maladie d'Alzheimer (MA) et des activités épileptiques. Des études montrent une exacerbation de ces activités épileptiques lorsque les souris sont traitées avec certains antidépresseurs alors que d'autres pourraient avoir un effet protecteur vis-à-vis de ces activités. Notre objectif est d'élucider les mécanismes synaptiques et cellulaires par lesquels les antidépresseurs modulent à long terme l'activité épileptique des souris modèles de la MA. Pour cela, nous réaliserons des enregistrements de l'activité neuronale de ces souris après un traitement antidépresseur. Trois antidépresseurs seront comparés. Notre projet pourrait, à long terme, permettre de limiter la progression du déclin cognitif chez les patients atteints de la MA en remplaçant les traitements antidépresseurs aggravateurs par d’autres traitements ayant des bénéfices au moins similaires mais ne provoquant pas d'aggravation des activités épileptiques.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de déterminer si certains antidépresseurs aggravent les activités épileptiques présentes chez les souris modèles de la maladie d’Alzheimer, si d'autres antidépresseurs ont un rôle plutôt protecteur vis-à-vis de ces mêmes activités, et par quels mécanismes ces effets sont médiés. Ainsi, si notre hypothèse se vérifie, ce projet justifiera à court terme la mise en place d’études cliniques permettant de tester cette hypothèse chez les patients. A long terme, ce projet pourrait donc permettre de mieux adapter les traitements et ainsi apporter un bénéfice considérable aux patients atteints de la MA en évitant de majorer les activités épileptiques et donc leurs troubles de la mémoire.

Procédures

Les antidépresseurs seront administrés aux animaux par voie orale en les mélangeant à l'eau de boisson ou injectés pendant 5 à 10 jours avant leur mise à mort. Le nombre maximum d'injections est fixé à 10 en tout à la fréquence d'une injection par jour. Aucune procédure chirurgicale ni aucun prélèvement ne sera effectué sur les animaux inclus dans ce projet.

Impact sur les animaux

Habituellement, les activités épileptiques des souris modèles de la MA sont essentiellement des pointes isolées qui surviennent pendant le sommeil et ne sont pas associées à des modifications comportementales. Mais l'administration chronique de certains antidépresseurs pourrait exacerber ces activités épileptiques et provoquer des crises d'épilepsie sévères. Les pesées peuvent entrainer un stress léger de quelques dizaines de secondes. Des injections pourront être réalisées quotidiennement pour l'administration de l'un des antidépresseurs sont susceptibles d'induire un stress modéré.

Devenir

A l’issue de la procédure expérimentale, l’ensemble des animaux seront mis à mort et leurs cerveaux prélevés afin de réaliser des enregistrements de l'activité neuronale ex vivo.

Remplacement

Le projet a pour objectif d’évaluer l’effet des antidépresseurs sur les activités épileptiques dans la maladie d’Alzheimer (MA) ainsi que les mécanismes par lesquels ces effets sont médiés. L'épilepsie comme la dépression dépendent d'interactions qui se font entre différentes régions cérébrales au sein de larges réseaux, qui ne peuvent pas, à l'heure actuelle, être mimées dans de simples cultures cellulaires. Une approche par modélisation informatique des interactions entre maladie d'Alzheimer, épilepsie et antidépresseur ne pourra se faire que sur la base de données expérimentales qui ne sont que parcellaires pour le moment. De plus, des travaux récents montrent que les traitements antidépresseurs n’ont pas d’effet à court terme, ce qui implique qu’ils doivent être administrés aux animaux de manière chronique et non seulement appliqués sur les tissus d’intérêt. Ainsi, nous sommes dans l’obligation d’utiliser un modèle murin de la MA qui ne peut donc être remplacé par aucun autre modèle et est le seul actuellement existant pour reproduire les caractéristiques de la maladie présentes chez l'humain.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, nous mettons en œuvre plusieurs stratégies de réduction. Les enregistrements de l’activité neuronale, normale ou épileptique, sont réalisés sur deux échantillons enregistrées simultanément. Notre équipement permet de réaliser trois enregistrement simultanés. Cette approche réduit ainsi le nombre d’animaux nécessaires d’un facteur trois. Le nombre d’expériences est calculé sur la base d’une puissance statistique suffisante pour détecter des différences significatives tout en évitant toute utilisation excessive. Les deux sexes sont représentés de manière équilibrée afin de prendre en compte d’éventuelles différences biologiques. Nous prévoyons six groupes expérimentaux selon l’âge, le génotype et le traitement des animaux. Les souris non traitées permettront de caractériser les mécanismes à l’origine de l’activité épileptique. Les souris traitées seront utilisées pour évaluer les effets des antidépresseurs sur cette activité. Au total, 55 souris seront nécessaires pour obtenir une puissance statistique suffisante tout en limitant le nombre d’animaux au strict nécessaire.

Raffinement

Les animaux seront suivis quotidiennement par des personnels formés au soin. Si une altération de l’état est observée, une grille d'évaluation sera utilisée pour déterminer la conduite à tenir. Les antidépresseurs utilisés dans ce projet sont susceptibles d’induire une aggravation des activités épileptiques présentes chez les souris modèles de la MA. Ce phénomène pourrait être à l’origine d’une altération du comportement des animaux. Afin de réduire la souffrance des animaux à cette étape du projet, nous nous baserons sur les résultats obtenus précédemment au cours d’un traitement antidépresseur chronique, pour déterminer la durée optimale du traitement antidépresseur à appliquer afin d’obtenir des résultats exploitables tout en limitant la souffrance des animaux. Dans tous les cas la durée de traitement sera comprise entre 5 et 10 jours en la limitant autant que possible à 8 jours. La procédure s’achèvera par la mise à mort des animaux après anesthésie.

Choix des espèces

Dans ce projet, nous utiliserons des souris transgéniques modèles de la maladie d’Alzheimer (MA). Cette lignée reproduit de nombreuses caractéristiques de la pathologie observées chez l’humain : troubles de la mémoire et activités épileptiques, entre autres. Cette lignée constitue donc un modèle idéal pour l’étude des effets des antidépresseurs sur les activités épileptiques dans la MA. Les animaux seront inclus dans le protocole à l’âge adulte entre 3 mois et 8 mois. À 3 mois, les souris modèles de la MA sont à un stade précoce de la maladie d’Alzheimer : elles présentent déjà des activités épileptiques mais à basses fréquences ; c’est également à cet âge que commencent à apparaître les troubles de la mémoire. Ainsi, si notre hypothèse se confirme, il sera plus facile de mettre en évidence un effet aggravant de certains antidépresseurs sur les activités épileptiques à cet âge. À 8 mois, les souris modèles de la MA sont à un stade avancé de la maladie d’Alzheimer : elles présentent des activités épileptiques et des troubles notables de la mémoire. Ainsi, si notre hypothèse se confirme, il sera plus facile de mettre en évidence un effet atténuateur d'autres antidépresseurs sur les activités épileptiques à cet âge.

Dépourvues de défenses immunitaires, les souris de ce projet reçoivent dans l'articulation du genou des cellules tumorales prélevées sur des patients, sans risque de rejet. 267 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal subit ensuite jusqu'à quatre semaines d'injections hebdomadaires ou de gavage quotidien, avec un prélèvement de sang chaque semaine. Le porteur indique que la tumeur peut faire souffrir l'animal, restreindre l'amplitude de ses mouvements et parfois dégrader son os, et que toutes les souris seront tuées pour analyser les tissus.

Objectifs

Le projet a pour but de mettre au point un modèle fiable de tumeur ténosynoviale à cellules géantes (TGCT) par injection dans l’articulation du genou de souris de cellules de patients atteints de ces tumeurs. Dans un second temps, ce modèle permettra d’évaluer l’efficacité de différents traitements. Ces différentes molécules sont, soit déjà utilisés pour le traitement des TGCTs chez l’homme, soit pertinentes dans d’autres pathologies proches et ont donc un potentiel pour être utilisées dans le traitement des TGCTs. Dans le cas de molécules déjà validées, ce modèle nous permettra d’évaluer l’efficacité de leur administration locale (intra-articulaire). Cette voie est peu utilisée pour l’instant dans le traitement des TGCTs mais pourrait permettre de grandement réduire les effets secondaires de ces traitements qui sont le frein majeur à leur utilisation.

Bénéfices attendus

La prise en charge des patients atteints de TGCT est insuffisante avec de nombreux patients souffrants d’effets secondaires ou non répondeurs aux thérapeutiques actuelles. Ce projet permettra de mettre en évidence l’efficacité de nouveaux traitements dans un modèle adapté et de valider que l’administration locale (intra-articulaire) permet une efficacité au moins équivalente en réduisant les effets secondaires pour les molécules déjà utilisées. Ces nouveaux traitements et modes d’administration pourront ensuite être proposés pour des essais cliniques chez l’homme.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule injection intra-articulaire sous anesthésie (induction + geste + réveil = 5 min) dans le cadre de la mise en place du modèle. Pour tester les traitements, ils subiront en plus des injections hebdomadaires (intra-articulaire ou intra-veineuse) ou un gavage quotidien ainsi qu’un prélèvement sanguin hebdomadaire. Les injections intra-articulaires et leurs contrôles en intra-veineuses seront également réalisées sous anesthésie (induction + geste + réveil = 5 min). Les autres interventions seront réalisées sur les animaux vigiles, avec environ 30 secondes de manipulation par animal comprenant une dizaine de secondes de contention pour réaliser le geste. Le temps de traitement total reste à définir mais ne devrait pas excéder 4 semaines.

Impact sur les animaux

Les molécules à tester sont connues pour induire comme effets secondaires potentiels les plus graves une baisse du nombre de neutrophiles dans la circulation sanguine et une atteinte du foie. Les différents points limites (changement de poids corporel, apparence physique, comportement) seront attentivement surveillés, particulièrement dans les heures et jours suivants les injections. Une induction efficace de la tumeur pourrait amener l’animal à ressentir la douleur associée à son développement. Ces tumeurs, d’évolution généralement lente, entrainent surtout une restriction de l’amplitude de mouvement mais peuvent dans certains cas induire de la dégradation osseuse. Le suivi de la mobilité des animaux sera un point de vigilance particulier pour s’assurer que l’accès à la nourriture ou la capacité à interagir ne sont pas affectés.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter et analyser les tissus.

Remplacement

L’articulation se compose de différents tissus qui jouent tous un rôle important dans son fonctionnement et peuvent aussi participer au développement de maladies comme les TGCTs. Le test de molécules d’intérêts thérapeutiques, en particulier avec l’analyse de la voie d’administration la plus adaptée pour réduire des effets secondaires, ne peut pas être pleinement réalisé sur des modèles in vitro et ex vivo. Le recours aux souris ayant une immunité réduite, est un modèle de choix pour l’injection de cellules humaines sans souci de rejet.

Réduction

La réalisation d’un étude pilote permettra de définir la faisabilité et les meilleures conditions de réalisation du projet. Le nombre d’animaux est réduit au minimum suffisant (8 animaux par groupe) pour démontrer des différences statistiquement significatives et reproductibles entre les groupes en utilisant les tests statistiques adaptés. Ensuite, le nombre de molécules se limitera aux plus pertinentes pour l’application chez l’homme (molécules déjà validées à tester en injection intra-articulaire et nouvelles molécules pouvant offrir un bénéfice thérapeutique).

Raffinement

Les souris seront hébergées par cage de 5 maximum avec l’enrichissement nécessaire à la nidification. Les animaux sont maintenus dans un cycle jour/nuit de 12h/12h avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Pour les injections intra-articulaires, une injection d’analgésique est réalisée pour prévenir la douleur. Les souris sont ensuite anesthésiées par la méthode permettant l’induction et le réveil le plus rapide, et maintenus sur un tapis chauffant pendant la durée de la procédure. Des points limites adaptés ont été définis et seront appliqués.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens pré-cliniques. De nombreux outils génétiques et biologiques sont disponibles pour analyser les cellules dans la tumeur qui viendront de l’animal. Elle permet la constitution de groupes d'animaux suffisamment larges pour pouvoir effectuer des calculs statistiques pertinents et reproductibles. Les souris utilisées permettent la greffe de tissus et de cellules humaines en évitant les phénomènes de rejet et constituent en cela un modèle reconnu. Des souris adultes de 9 semaines seront utilisées pour modéliser les TGCTs qui affectent principalement des adultes.

La sauvegarde annoncée des races locales menacées s'accompagne d'un autre objectif, monter une plateforme de service pour les entreprises de sélection et leurs lignées parentales. 315 poules et coqs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin. Chaque animal est gardé jusqu'à la maturité sexuelle pour des tests de fertilité, de ponte et de production de semence, les mâles passant jusqu'à six semaines en cage individuelle. Le porteur indique qu'il faut partir de 1 080 animaux pour obtenir ces 315 individus finaux, et que ceux-ci seront tués parce que la protéine fluorescente verte qui les marque interdit de les replacer.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’établir le protocole optimal pour restaurer une race de poules à partir de cellules germinales primordiales. Plus spécifiquement, il s’agit d’évaluer si les trois génotypes considérés — lignée pondeuse, lignée chair et race locale — peuvent être restaurés avec le même hôte, ou si des contraintes physiologiques limitent cette compatibilité. Jusqu’à présent, les restaurations réussies de Gallus ont été réalisées au sein de races similaires, par exemple en injectant des cellules germinales primordiales issues d’une souche pondeuse dans un embryon hôte également de souche pondeuse. Parallèlement, nous perfectionnerons la technique d’injection des cellules germinales primordiales dans l’embryon hôte afin d’augmenter à la fois les taux de succès de colonisation gonadique et la survie embryonnaire. L’aboutissement de ce projet offrira une réponse innovante aux menaces que représentent l’influenza aviaire et d’autres épizooties pour les cheptels de lignées pures issus de la sélection génétique, ainsi que pour les races locales à faibles effectifs. Il contribuera à sécuriser durablement ce patrimoine génétique en proposant un protocole standardisé, plus rapide et moins coûteux. En effet, les biotechnologies de la reproduction utilisant des cellules germinales primordiales cryoconservées permettront une restauration en une seule génération, contre environ cinq générations lorsqu’on utilise uniquement de la semence congelée, tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer un protocole optimisé, fiable et économiquement accessible pour la sauvegarde et la restauration de lignées pures — qu’il s’agisse de lignées grand-parentales ou parentales utilisées par les entreprises de sélection, des races locales majoritairement menacées d’extinction, ou encore des lignées expérimentales. Au-delà de l’innovation technique, notre objectif est de préserver et transmettre un savoir-faire stratégique : prélèvement, culture, congélation-décongélation et injection des cellules germinales primordiales. À l’issue du projet, ce protocole et ces compétences seront partagés et pérennisés au sein d’un réseau d'établissements. Cette collaboration structurante ouvrira la voie à la création d’une plateforme de service unique, au bénéfice des industriels, des gestionnaires de races locales souhaitant garantir la conservation à long terme de leurs souches.

Procédures

Les coqs et les poules conservés (315 animaux en tout) jusqu'à la maturité sexuelle pour les tests de fertilité, de ponte et de production de semence auront chacun une prise de sang d'une durée inférieure à 10 secondes.

Impact sur les animaux

Un stress lié au passage en cage peut être observé chez nos animaux, entraînant notamment des troubles du comportement alimentaire qui durent généralement de 48 à 72 heures. Au cours des élevages de longue durée comme ici, il est aussi possible d’observer une dégradation de l’état général d’un individu aux causes parfois non définies avant une autopsie. La capture, la contention et la prise de sang sont des stress pour l’animal, qui n’auront lieu qu’une seule fois dans cette procédure. L’isolement en cage individuelle constitue un autre stress. Il ne sera imposé qu’une seule fois aux mâles pour une durée maximale d'isolement de 6 semaines incluant 2 semaines habituation,. Les coqset les poules bénéficieront de la proximité de leurs congénères dans une même salle et de la mise à disposition d’un objet à picorer dans leur cage. Les prélèvements de semences peuvent éventuellement engendrer du stress.

Devenir

Les 315 animaux finaux seront euthanasiés à la fin du projet car étant marqué par une protéine fluorescente verte ils ne pourront pas être replacés.

Remplacement

L’objectif de notre projet est de comprendre, avec un haut niveau de précision, le mécanisme de transmission germinale des cellules germinales primordiales . Cela implique d’étudier, in vivo, la manière dont des cellules germinales exogènes injectées interagissent et entrent en compétition avec les cellules germinales endogènes de l’hôte, tout au long du développement embryonnaire et jusqu’à la formation des gonades fonctionnelles. Ce type d’étude ne peut pas être remplacé par des modèles in vitro ou par de la modélisation informatique pour plusieurs raisons fondamentales : 1.Complexité des interactions biologiques La colonisation des gonades par les cellules germinales primordiales résulte d’une succession d’événements biologiques finement régulés : migration cellulaire à travers des tissus en développement, signaux moléculaires spécifiques à chaque étape, interaction avec les cellules somatiques gonadiques, et intégration dans un environnement immunologique particulier. À ce jour, aucune plateforme in vitro ne permet de reproduire simultanément l’ensemble de ces signaux et contraintes mécaniques dans leur contexte physiologique réel.

Réduction

Le plan expérimental comprend neuf combinaisons hôte–donneur (3×3). Nous visons 35 animaux par lot en fin d’étude pour disposer d’une puissance correcte sur les critères principaux. Ces ordres de grandeur convergent vers un objectif de 35 sujets par lot comme compromis robuste couvrant l’ensemble des critères. Le démarrage à 120 animaux par lot est dimensionné pour atteindre ces 35 finaux sans répéter d’essais : — deux échantillonnages intermédiaires planifiés (≈ 40 animaux à J7 pour la colonisation post-éclosion ; ≈ 40 animaux à 12–14 semaines pour la compétition exo/endogène) laissent ~40 animaux ; — une attrition attendue de 10–15 % (pertes sanitaires, exclusions techniques) conduit à ~35 animaux disponibles par lot pour la phase adulte (fertilité, ponte, production de semence). Ainsi, le total 1 080 animaux au départ (9×120) est le minimum permettant d’obtenir 315 animaux finaux (9×35), d’assurer la puissance statistique sur tous les critères avec un seul plan intégré, et d’éviter des réitérations expérimentales supplémentaires.

Raffinement

Raffinement de l’hébergement : Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au cours de l’élevage. Les animaux au sol auront à leur disposition diverses combinaisons d’enrichissement : perchoir, bloc à piquer, des chaînettes métalliques, des bandelettes de tissus pour stimuler le jeu. Les poules et coqs hébergées en cages individuelles pendant 6 semaines au maximum bénéficient d'un milieu enrichi par un jouet à picorer et de la proximité avec leurs congénères permettant des échanges visuels, olfactifs et auditifs. Pour limiter les phénomènes de picage, des répulsifs dit anti picage pourront être appliqués sur les animaux victimes de picage. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux (atteinte ou non du point limite) et une grille d'évaluation ont été développés et seront fournis aux zootechniciens chargés du suivi des animaux.

Choix des espèces

Pour étudier le meilleur génotype pour restaurer les souches de poules à partir de cellules germinales primordiales du poulet l’espèce receveuse la plus adaptée est le poulet. Une partie des animaux sera utilisé après 7 jours de vie, afin d’étudier la colonisation des gonades par les cellules germinales primordiales injectées durant le développement embryonnaire. Une partie des animaux sera utilisée à 12 semaine de vie afin d’analyser et de comprendre la compétition entre les cellules germinales primordiales exogènes (injectées) et endogènes. Une partie des animaux sera utilisée à l’âge adulte pour la reproduction et pour étudier le pourcentage des cellules germinales primordiales injectées devenues des gamètes fonctionnels.

94 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit, sous anesthésie et à des coordonnées précises, l'injection d'un vecteur viral dans le cervelet, avant une chirurgie terminale destinée à prélever son cerveau. L'objet est de faire exprimer chez la souris treize gènes propres à l'espèce humaine, pour comprendre ce qu'ils ont apporté au cervelet humain. Le porteur qualifie les nuisances de la chirurgie stéréotaxique de bien tolérées, et retient la souris comme "Mammifère le plus éloigné de nous dans l'arbre du vivant", critère qui justifie à ses yeux d'y installer des gènes humains.

Objectifs

L’espèce humaine présente des caractéristiques cognitives supérieures qui ont été en partie liées à l’évolution du cortex cérébral. Mais l’implication des autres régions du cerveau, comme le cervelet, reste largement inexplorée malgré son association avec les fonctions cognitives supérieures (comme le langage) et les troubles cognitifs (comme l’autisme et la dyslexie). De plus, le cervelet humain présente des caractéristiques divergentes par rapport à d’autres espèces, aux niveaux anatomique, fonctionnel et comportemental, dont les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents sont inconnus. Les mécanismes moléculaires qui participent à l’évolution des neurones et circuits neuronaux reposent sur des gènes exprimés chez l'humain et absent des autres espèces. Le rôle de cette étude est d’étudier l’effet de ces innovations moléculaires sur des neurones et circuits matures du cervelet, à l'échelle cellulaire et du circuit. Nous avons une liste de 13 gènes candidats. Pour étudier un effet cellulaire de ces gènes, nous devons faire des expériences où nous faisons exxprimer ces gènes dans un cervelet de Mammifère. Le cervelet a une structure conservée entre les Mammifères, c’est pourquoi nous choisissons la souris comme modèle, comme Mammifère le plus éloigné de nous dans l'arbre du vivant. De plus il s’agit d’une espèce pour laquelle le cervelet est très caractérisé d’un point de vue cellulaire, développemental, anatomique, et fonctionnel. Les objectifs de cette études sont d’étudier, parmi les gènes d’intérêts, lesquels sont suffisants chez la souris pour altérer le cervelet mature.

Bénéfices attendus

A court terme, les résultats de ce projet augmenteront nos connaissances sur les effets de gènes spécifiquement humains dans le développement du cervelet. Cela permettra d’ouvrir un nouveau champ de l’évolution du système nerveux humain, en dehors du cortex cérébral. A plus long terme, les résultats pourraient mettre en évidence une sensibilité propre à notre espèce à certains troubles cognitifs (spectre autistique), moteurs (ataxie cérébelleuse).

Procédures

Accès au cerveau sous anésthésie générale suivie de l'injection du vecteur viral aux coordonéées 3D précises: 30 - 45 minutes. Chirurgie terminale sous anesthésie générale dans le but de prélever le cerveau pour analyse hystologique.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues concernent d'une part la réalisation des injections et d'autre part, les chirurgies stéréotaxiques. Les nuisances liées à la chirurgie stéréotaxique sont bien tolérées et n'ont que peu d'impact sur les animaux grâce aux soins post-opératoires.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort et utilisés dans les procédures décrites pour analyses histologiques.

Remplacement

Les modèles in vitro différentiés à partir de cellules souches humaines sont encore trop immatures, manquent certaines structures anatomiques, et de stimulation sensorielle, ce qui ne sera pas le cas in vivo. De plus, notre étude in vivo pourrait permettre d’augmenter nos connaissances pour améliorer les protocoles de différentiation in vitro.

Réduction

Ce projet nécessitera au maximum 94 souris. Les procédures visent à limiter l’utilisation d'animaux tout en obtenant suffisamment de données. De plus, le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permettra de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement valables.

Raffinement

Les souris utilisées dans ce projet seront élevées en groupes sociaux, dans des cages ventilées d'une surface adéquate, dans un environnement enrichi, et changés sous flux d'air. La chirurgie est effectuée dans une pièce dédiée sous analgésie locale et générale, et anesthésie, en température contrôlée (

Choix des espèces

Le cervelet a une structure conservée entre les Mammifères, c’est pourquoi nous choisissons la souris comme modèle, comme Mammifère le plus éloigné de nous dans l'arbre du vivant. De plus il s’agit d’une espèce pour laquelle le cervelet est très caractérisé d’un point de vue cellulaire, développemental, anatomique, et fonctionnel. Nous utiliserons des souris matures agées de 2 mois de façon à ce que le circuit neuronal du cervelet ait terminé son développement.

Maintenus autour de 90 % de leur poids pour les motiver, 192 rats sont entraînés une heure par jour, cinq jours sur sept, pendant quatre mois. Vient ensuite une chirurgie d'une heure trente pour implanter des électrodes dans deux régions du cerveau, puis une semaine de récupération, deux semaines de réentraînement et un mois d'enregistrement pendant la tâche, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur qualifie de faible l'impact de la restriction alimentaire sur le bien-être des rats, tout en indiquant qu'elle doit leur laisser "une légère sensation de faim". Tous sont tués à la fin pour que leur cerveau soit analysé.

Objectifs

La perception du temps est essentielle pour planifier et coordonner de manière optimale ses actions et donc adopter un comportement pertinent. Ce projet visera à identifier et étudier les réseaux neuronaux responsables de la planification et du contrôle temporel des actions chez le rat. Sur la base de données récentes, nous faisons l’hypothèse d’un réseau neuronal de trois structures cérébrales qui va requérir, dans un premier temps, une prise d’information temporelle qui sera ensuite évaluée en tant qu’erreur et permettra l’ajustement de la production temporelle. Grâce à l’enregistrement des neurones de ces structures lors d’une tâche comportementale temporelle, nous chercherons à caractériser la signature neuronale d’un tel comportement et des erreurs faites.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera une information précieuse sur les réseaux neuronaux impliqués dans la planification et le contrôle temporel des actions. De plus ce projet s’articule dans une recherche transversale plus vaste menée par notre équipe, qui permettra de transposer les résultats obtenus chez le rat, chez l’homme et nous permettra, grâce aux enregistrements neuronaux précis, de guider nos investigations chez l’homme. Outre son intérêt en recherche fondamentale, ce projet devrait aussi fournir des indications précieuses en recherche translationnelle. En effet, chez les personnes avec troubles du spectre autistique (TSA), on observe un déficit d’évaluation des performances temporelles sans altération de la production temporelle. Notre connaissance de ces mécanismes d’évaluation nous permettra ainsi de mieux comprendre les TSA.

Procédures

Dans ce projet, tous les rats seront entraînés à réaliser une tâche comportementale qui nécessite un apport de nourriture contrôlé (4 mois) à raison d’une séance d’une heure par jour au moins 5 jours sur 7 puis subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (durée environ 1h30) pour implanter des électrodes dans deux régions d’intérêt. Après une semaine de récupération, ils seront ré-entrainés à la même tâche comportementale (2 semaines) puis enregistrés pendant la réalisation de cette dernière (un mois).

Impact sur les animaux

La tâche comportementale n’est pas stressante en soi, mais nécessite que l’animal ait une certaine motivation pour explorer l’environnement et chercher le renforcement positif (récompense alimentaire). Pour être au plus près du comportement naturel et favoriser la motivation, nous procéderons à une alimentation contrôlée, en donnant la nourriture immédiatement après la séance comportementale en quantité suffisante de façon à ce qu’il n’y ait pas de reste de nourriture le lendemain, mais que l’animal ait une légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux à obtenir une récompense alimentaire. Cependant, pour amorcer leur motivation à effectuer la tâche, les animaux seront restreints dans les premiers jours de la tâche comportementales de façon à les maintenir autour de 90% de leur poids. Le poids de l’animal est vérifié quotidiennement juste avant la tâche (donc au moment le plus éloigné de la dernière ration) et la quantité de nourriture est ajustée si le poids descend en dessous de 90% deux jours consécutifs. La nourriture sera ensuite progressivement augmentée de manière à ce que les rats réatteignent leur poids de forme théorique. Cette restriction temporaire est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale et impacte très peu leur bien-être. Un autre point de vigilance concerne la chirurgie. La chirurgie d’implantation des électrodes est faite sous antalgique et anesthésie générale, mais présente un risque de diminution du bien-être animal dans les moments/jours qui suivent la chirurgie (inconfort, fatigue et parfois douleur).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure (pour analyse des cerveaux).

Remplacement

Ce projet de recherche fondamentale s’inscrit dans le champ des Neurosciences comportementales. En effet, l’évaluation comportementale et neurobiologique de la planification temporelle d’actions nécessite l’utilisation d’organismes entiers et vivants. L'utilisation d'animaux dans ce projet est nécessaire car nous ne pouvons pas déterminer les codes neuronaux sous-tendant le comportement sans faire appel à l’implantation d’électrodes qui ne peut se faire chez des sujets humains. De plus, les espèces d'invertébrés n'ont pas la capacité pour les comportements décisionnels étudiés dans ce projet et, à l'heure actuelle, ces comportements n'ont été démontrés que chez les mammifères et les oiseaux. De même, l’approche neurocomputationelle faisant appel à la modélisation est utile, mais complémentaire des approches invasives in vivo permettant de vérifier la véracité des modèles prédictifs. Dans ce contexte il demeure nécessaire d’avoir recours à l’expérimentation animale.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible grâce à l’étude de plusieurs paramètres chez le même animal. Nous avons calculé le nombre de rats minimal par groupe pour obtenir des résultats significatifs et exploitables, en tenant compte de la perte de certains animaux (comportement temporel instable, perte à la chirurgie, mauvaise localisation des électrodes). Pour l’ensemble des données, une analyse statistique consistant pour l’essentiel à une analyse de la variance sera effectuée.

Raffinement

Après quelques jours d’acclimatation à leur arrivée dans l’animalerie, les rats sont manipulés et pesés quotidiennement au moins une semaine avant le début de l’entraînement à la tâche comportementale, afin de les habituer à l’expérimentateur et de laisser les rats s’habituer à la quantité contrôlée de nourriture. Pour la procédure chirurgicale, des protocoles appropriés d’analgésie et d’anesthésie seront appliqués. Le suivi postopératoire sera effectué quotidiennement par l’expérimentateur ou les zootechniciens pour s’assurer de la récupération complète des rats. Des points limites associés à des actions sont identifiés pour le cas où les mesures de prises en charge de la douleur et de l’inconfort pouvant résulter de l’étape chirurgicale ne seraient pas suffisantes. Une grille de score (fournie en annexe) sera utilisée pour évaluer la douleur et l’inconfort des animaux notamment pendant le suivi post-opératoire. Concernant la mise à mort, nous utilisons une overdose d’euthanasiant et vérifions que les réflexes sont abolis avant de procéder au prélèvement du cerveau. Nous avons aussi optimisé les équipements comportementaux pour permettre aux animaux porteurs d’implants cérébraux de se mouvoir avec le maximum de confort (mangeoire de haute taille). De plus nous avons dessiné et imprimé à l’imprimante 3D des supports d’implants cérébraux améliorant là aussi le confort des animaux en réduisant les possibilités d’accroches dans l’environnement de test. L’enrichissement des rats implantés est aussi modifiée (maison en carton à la place des tunnels de plastique) pour empêcher les rats de se faire mal en se coinçant l’implant. Nous réduirons au maximum les techniques douloureuses ou stressantes. Chaque animal sera suivi tout au long de l’expérience afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec le SBEA (Structure chargée du Bien Etre des Animaux) et les conseils vétérinaires.

Choix des espèces

D’une façon générale, les rongeurs sont un bon modèle d’étude des circuits neuronaux des processus cognitifs, largement conservés le long du phylum. De plus, de nombreuses épreuves comportementales spécifiques permettent de modéliser chez le rongeur des aptitudes cognitives complexes. Les rats ont été sélectionnés pour ce projet car la littérature sur l’apprentissage temporel, dont nos propres publications, est majoritairement basée sur des études chez le rat, fournissant une base de connaissances solide. Les analyses anatomiques et fonctionnelles dans ces expériences s'appuient sur une richesse de connaissances sur la structure anatomique et la neurochimie du rat. Par ailleurs, le rat est généralement considéré comme ayant des capacités cognitives plus évoluées que la souris et la taille supérieure du rat nous permet de réaliser des interventions plus spécifiques au niveau central. Ce modèle animal est donc le plus approprié à la fois pour les études comportementales et neurobiologiques. Nous utilisons pour ce projet de jeunes adultes âgés de trois mois environ au début des expériences. Des rats jeunes adultes (~3 mois) seront utilisés pour s’assurer que le cortex préfrontal et sa connectivité soient matures dès le début de l’apprentissage de la tâche comportementale.

Une chirurgie du crâne de vingt à quarante-cinq minutes sous anesthésie, pour injecter dans le cerveau : 288 souris vont la subir, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour que leur cerveau soit découpé en coupes. Les animaux sont opérés à trois âges, dont les cinq premiers jours de vie, ce qui implique aussi des femelles gestantes dans le protocole. Le porteur indique que l'incision peut être douloureuse et provoquer, exceptionnellement, une hémorragie cérébrale, une infection ou une déshydratation. Il annonce l'observation du comportement des souris pour repérer des signes proches de l'autisme ou des crises d'épilepsie, sans nommer aucun des tests employés, et fixe l'effectif à 288 sur la seule base d'un "logiciel spécialisé".

Objectifs

Ce projet fait partie d’un programme de recherche plus large qui combine plusieurs approches, allant de l’étude des cellules en laboratoire à l’analyse du comportement. Avant d’utiliser des animaux, de nombreuses expériences ont été réalisées sur des neurones cultivés en laboratoire, afin de réduire au maximum leur utilisation. Cependant, pour comprendre comment le cortex cérébral se forme et comment des neurones qui fonctionnent mal s’intègrent dans un cerveau déjà développé, il est nécessaire d’avoir recours à des animaux, car ces phénomènes ne peuvent pas être reproduits entièrement en laboratoire

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est de mieux comprendre l’origine de certaines malformations du cerveau qui apparaissent pendant son développement et qui peuvent entraîner, plus tard, des troubles du comportement comme l’autisme ou l’épilepsie. Pour cela, nous utilisons une technique qui permet de désactiver un gène précis dans certains neurones du cerveau d’animaux, à différents moments de leur développement. Ce type de manipulation ne peut pas être réalisé uniquement sur des cellules en laboratoire. Cette approche nous permettra d’étudier le rôle de ce gène dans la formation et le bon fonctionnement des neurones. Par la suite, nous observerons aussi le comportement des animaux pour comprendre comment l’absence de ce gène peut conduire à des signes proches de l’autisme ou à des crises d’épilepsie. À l’heure actuelle, il n’existe pas d’autre méthode permettant d’étudier ces questions sans utiliser d’animaux. À long terme, ce travail apportera des informations importantes pour mieux comprendre comment apparaissent les troubles neurodéveloppementaux. Il aidera également les chercheurs à développer des outils plus précis pour étudier l’autisme et l’épilepsie, par exemple en repérant des marqueurs biologiques qui pourraient permettre de mieux évaluer les risques ou de suivre l’évolution de ces pathologies.

Procédures

Une seule procédure chirurgicale réalisée sous anesthésie d'une durée de 20 à 45 minutes maximum.

Impact sur les animaux

Pour accéder aux structures du cerveau des souris, nous devons recourir à la chirurgie. Cette chirurgie peut être douloureuse au niveau de la tête (zone incisée), induire exceptionnellement une hémorragie cérébrale, une douleur post-opératoire, une infection, une baisse de température des souris ainsi qu’une déshydratation des yeux et de l'animal.

Devenir

Les résultats attendus de ce projet nécessitent de réaliser des analyses histologiques ou électrophysiologiques sur des coupes de cerveaux. Les animaux seront donc mis à mort à l'issue de l'unique procédure de ce projet.

Remplacement

Ce projet s’intègre dans un projet plus global combinant différents travaux de recherche complémentaires allant de l’étude biochimique ou électrophysiologique au comportement. De nombreuses études « in-vitro » ont donc été effectuées au laboratoire sur des neurones en culture en amont de l’utilisation d’animaux pour limiter au maximum leur utilisation. Néanmoins, l'étude de la formation du cortex cérébral et l'intégration des neurones dysfonctionnels dans un réseau de neurones matures nécessite l'utilisation d'animaux.

Réduction

Pour réduire le nombre de femelles gestantes utilisées, nous avons choisi de n’utiliser qu’un groupe d’animaux contrôle pour nos deux études. Le nombre minimal d’animaux par groupe a été estimé grâce à un logiciel spécialisé.

Raffinement

Pour limiter au maximum la douleur et la souffrance des animaux, plusieurs mesures de bien-être sont mises en place. Les jeunes souris de moins de 3 semaines restent avec leur mère dans une cage contenant du matériel pour faire un nid. À partir de 3 semaines, les mâles et les femelles sont séparés et placées en petits groupes dans des cages possédant tous les matériaux nécessaires pour qu’ils puissent se cacher et construire un nid. Les animaux sont observés chaque jour par l’expérimentateur et/ou le personnel animalier. Leur comportement, leur état général, leur capacité à manger ainsi que l’état de leur pelage sont vérifiés. Toute anomalie est immédiatement notée dans un registre en ligne accessible aux personnes responsables du bien-être animal, ce qui permet une réaction rapide si nécessaire. Un échange quotidien entre le personnel animalier et l’expérimentateur garantit une prise de décision rapide en cas de problème. Pendant la chirurgie, les souris sont placées sous anesthésie générale et reçoivent un traitement antidouleur avant et après l’intervention. Après l’opération, elles sont surveillées deux fois par jour pendant 72 heures, y compris le week-end. L’équipe vérifie alors que la plaie cicatrise correctement, que l’animal mange bien, reste vif et, pour les adultes, qu’il est capable de reconstruire son nid. Si un signe anormal apparaît, une personne en charge du bien-être animal examine immédiatement l’animal et décide des mesures à prendre, en lien avec le vétérinaire référent. Si malgré ces mesures l’état de l’animal ne s’améliore pas, une mise à mort sera pratiquée de façon rapide et sans douleur, selon les méthodes autorisées. Cette décision est prise par le porteur du projet en accord avec la vétérinaire, ou directement par la vétérinaire si l’instructeur n’est pas disponible.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris car son cerveau présente des similitudes importantes avec celui de l’être humain, ce qui permet d’étudier plus efficacement le développement cérébral. De plus, la majorité de nos expériences en laboratoire ont déjà été réalisées sur des neurones de souris, et notre équipe maîtrise bien les techniques chirurgicales nécessaires chez cet animal. Dans ce projet, nous étudierons trois périodes clés du développement du cerveau : juste après la naissance (entre 0 et 5 jours), pendant la croissance (entre 14 et 21 jours) et à l’âge adulte.

Pour savoir où le SARS-CoV-2 se cache dans l'organisme après la guérison apparente, 12 macaques à longue queue vont être infectés puis tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit environ quarante-cinq anesthésies générales, quarante-cinq prélèvements de sang, trente écouvillonnages du nez et de la trachée, vingt lavages broncho-alvéolaires, dix ponctions de moelle osseuse et huit retraits de ganglions lymphatiques. Le porteur annonce aussi deux injections de molécules qui imitent une infection bactérienne, destinées à réveiller le virus "endormi", et décrit fièvre, douleurs musculaires, anémie et saignements de nez parmi les suites attendues. La surveillance repose sur une grille de score déjà employée dans le service, les animaux étant tués en fin de projet pour analyser moelle osseuse, ganglions, rate et intestin.

Objectifs

Le Covid long touche environ une personne sur dix après une infection par le virus responsable du Covid-19, le SARS-CoV-2. Il entraîne des symptômes qui persistent plusieurs mois après la guérison initiale, comme une grande fatigue, des troubles de la mémoire ou encore des douleurs multiples (thoraciques, musculaire ou articulaire, céphalées…etc). Les causes précises de ce syndrome restent encore mal comprises. Plusieurs pistes sont étudiées : une inflammation prolongée, un dérèglement du système immunitaire, des déséquilibres hormonaux ou encore la présence persistante du virus dans l’organisme. Pour mieux comprendre ces mécanismes, nous utilisons un modèle animal primate, le macaque cynomolgus, dont les réponses à l’infection à SARS-Cov-2 sont proches de celles de l’humain. Ce modèle permet d’étudier en détail l’évolution de l’infection sur le long terme. Grâce à lui, il a été découvert que le virus, même s’il n’est plus détecté par les tests tels que les écouvillons nasaux, peut rester caché pendant 6 à 18 mois dans les poumons dans certaines cellules immunitaires, les macrophages. Nous avons aussi observé que certaines cellules du système immunitaire, les cellules NK (pour “natural killer”), peuvent s’adapter pour mieux combattre ce virus caché. Une sous-population particulière de ces cellules, les “NK adaptatives”, semble jouer un rôle clé dans le contrôle de l’infection persistante. Ce projet de recherche se poursuit aujourd’hui autour de trois grandes questions : 1/ Où le virus se cache-t-il à long terme ? Nous voulons savoir si les macrophages des poumons sont les seuls refuges du virus, ou si d’autres cellules, dans d’autres organes comme l’intestin, peuvent aussi l’héberger durablement. 2/ Quel est le rôle du système immunitaire ? Nous étudierons si l’état du système immunitaire au moment de l’infection influence la capacité à éliminer le virus. Nous chercherons aussi à comprendre comment les cellules NK adaptatives se développent et agissent. 3/Le virus peut-il se réveiller ? Enfin, nous testerons si ce virus "endormi" peut se réactiver plus tard, par exemple en cas d’infection bactérienne, et provoquer de nouveaux symptômes. Ces recherches visent à mieux diagnostiquer le Covid long et à poser les bases pour développer, à terme, un traitement curatif.

Bénéfices attendus

Une des hypothèses avancées pour le Covid long est que le virus pourrait persister discrètement dans l’organisme, sans être complètement éliminé par le système immunitaire. Dans ce projet de recherche, l’objectif est de mieux comprendre où et comment le virus peut rester caché dans le corps. Les cellules et tissus jouant un rôle de “réservoirs” viraux – comme les poumons, l’intestin, les ganglions lymphatiques ou la moelle osseuse – seront identifiés et étudiés. Leur nombre, leur activité anti-virale et leur évolution dans le temps seront analysées. Une attention particulière sera portée aux macrophages des poumons et aux cellules NK, capables d’éliminer les cellules infectées. On s’intéressera aussi aux facteurs immunitaires (c’est-à-dire l’ensemble des réactions et des cellules de nos défenses naturelles qui permettent de combattre une infection) et aux facteurs épigénétiques (c’est-à-dire les mécanismes qui modifient l’activité de nos gènes sans changer l’ADN) qui peuvent influencer la capacité du corps à éliminer durablement le virus. Pour cela, nous utiliserons un modèle animal primate, le macaque cynomolgus. Grâce à lui, après une infection par le SARS, la dynamique du virus peut être observée dans plusieurs organes et sur une longue période, ce qui ne peut être réalisé chez l’humain. Nous testerons une approche innovante qui consiste à injecter une molécule modulatrice de la réponse immunitaire qui imite une infection bactérienne. L’objectif est de vérifier si, dans ces conditions, le virus encore présent dans l’organisme mais « endormi » peut se réactiver, sans qu’il y ait réellement de nouvelle infection. Plusieurs avancées sont attendues grâce à ce projet : • Une meilleure compréhension de la persistance virale, des mécanismes d’échappement au système immunitaire, et des conditions de réactivation du virus. • La mise en évidence du rôle des cellules NK dites "adaptatives" dans le contrôle de l’infection à long terme. • L’identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour développer des antiviraux ou des immunothérapies. • La détection de marqueurs sanguins utiles au diagnostic du Covid long et à la sélection des patients pour de futurs essais cliniques. Ce projet permettra une avancée majeure dans la compréhension et la prise en charge du Covid long, tout en enrichissant les connaissances scientifiques sur les infections chroniques et l’immunité.

Procédures

Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale (45 fois environ, 30 minutes, tous les animaux) et seront regroupés pour limiter les anesthésies. Les différentes interventions dans ce projet sont : - Infection par le virus SARS-CoV-2 (une fois, 15 min, tous les animaux, - Injection de molécules modulatrices de la réponse immunitaire (deux fois environ, 5 min, tous les animaux) - Prélèvements de sang (45 fois environ, 5 min, tous les animaux) - Prélèvement de moelle osseuse (10 fois environ, 10 minutes, tous les animaux) - Retrait de ganglions lymphatiques périphériques (8 fois environ, 20 minutes, tous les animaux) - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux (30 fois environ, 2 minutes, tous les animaux) - Lavage broncho-alvéolaire (20 fois environ, 20 minutes, tous les animaux)

Impact sur les animaux

Plusieurs nuisances ou effets indésirables peuvent survenir selon le type d’intervention : Nuisances suite à l’infection : Symptômes respiratoires (pneumonie légère à modérée, difficultés respiratoires transitoires, toux légère), fièvre et comportement de fatigue, anorexie transitoire ou diminution de l’appétit avec plus ou moins des pertes de poids mineures, déshydratation. Ces symptômes se résolvent spontanément dans les deux premières semaines qui suivent l’infection. Nuisances suite à l’injection de molécules modulatrices de la réponse immunitaire : Fièvre et comportement de fatigue, douleurs musculaires (tremblements, difficultés locomotrices), anorexie transitoire ou diminution de l’appétit, déshydratation, activation de la réponse immunitaire. Nuisances suite aux prélèvements de sang, moelle osseuse, et anesthésies répétées : Diminution de l’appétit avec plus ou moins des pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances suite aux lavages bronchoalvéoaires: Toux, difficultés respiratoires légère juste après le geste. Nuisances suite aux écouvillons nasotracheaux: Saignement nasal (léger à modéré). Nuisances suite à l’hébergement individuel : L’hébergement en individuel peut entrainer un stress. Après infection et pendant environ 4 semaines, ils seront hébergés en modules individuels permettant des interactions sociales pour limiter la surinfection virale. Nuisances possibles suite à l’exérèse de ganglions : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de projet afin de pouvoir analyser tous les organes où sont activées les NK et macrophages (moelle osseuse, ganglions lymphatiques, rate, intestin…)

Remplacement

Pour mieux comprendre comment le virus du Covid-19 (SARS-CoV-2) peut rester présent dans l’organisme sur le long terme, il est essentiel d’étudier ce phénomène dans un organisme vivant. Les expériences faites uniquement sur des cellules isolées, ne permettent pas de reproduire la complexité d’un corps entier. Elles ne reflètent pas non plus le comportement réel des cellules dans leur environnement naturel. C’est pourquoi des études sont menées sur des modèles animaux. Le macaque est l’un des plus adaptés pour ce type de recherche, car il est très proche de l’humain sur le plan biologique. Il possède les mêmes récepteurs cellulaires d’entrée pour le virus), ce qui permet au SARS-CoV-2 d’infecter ses organes de manière similaire à ce qui est observé chez l’humain, qu’il s’agissent des poumons, des intestins, des ganglions lymphatiques ou encore de la moelle osseuse. Grâce à ce modèle, la persistance du virus, l’emplacement de ses réservoirs dans l’organisme et l’évolution des réponses immunitaires peuvent être étudiés dans la durée. De plus, des prélèvements peuvent être réalisés dans différents organes, ce qui n’est pas possible chez l’humain.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique fiable des résultats par des tests adaptés aux petits échantillons. L’élaboration et l’analyse des résultats de cette étude est réalisée en collaboration avec une équipe de Bioinformatique et Biostatistique. Les tissus prélevés à l’euthanasie seront mis à disposition pour d’autres études.

Raffinement

Anesthésies/ Toutes les interventions et les prélèvements seront réalisées sous anesthésie générale pour éviter d’éventuelles douleurs. Si possible, les prélèvements seront groupés lors d’une seule et même anesthésie. Si des troubles alimentaires apparaissent suite aux anesthésies répétées, une diversification/complémentation alimentaire sera instaurée. Prélèvements / Ils consistent en des prélèvements de sang, de moelle osseuse et des exérèses de ganglions périphériques. Les volumes de sang et de moelle osseuse prélevés seront réduits au minimum. Si des réactions locales apparaissent, un traitement symptomatique pourra être instauré. Exposition au virus / Après exposition aux virus SARS-CoV2, une grille de score sera utilisée pour le suivi de l’infection chez l’animal. Elles ont déjà été établies et utilisées au sein de notre département et assure un bon suivi de l’état de santé des animaux après infection et permet d’alerter les vétérinaires en cas de besoin. Administration des molécules modulatrices de la réponse immunitaire / Si des réactions locales apparaissent suite à l’administration des modulateur, une désinfection et une analgésie locale pourront être appliquées sur décision du vétérinaire. Hébergement individuel / Les animaux sains seront hébergés en groupe sauf avis contraire des vétérinaires ; les animaux infectés seront hébergés en modules individuels permettant des interactions sociales avec un enrichissement augmenté (distribution 2 fois/semaine d’enrichissements destructibles ou sachet surprise au lieu d’1 pour les hébergements en groupe). Cet hébergement individuel est nécessaire pour limiter la surexposition virale. Suite à l’exposition et une fois la production virale terminée (4 semaines maximum), ils seront remis en groupe sociaux. Observations Les animaux seront observés quotidiennement. Des points limites sont prévus et le vétérinaire de l’installation sera alerté en cas d’apparition de signes cliniques inattendus afin d’adapter le suivi et les soins aux animaux.

Choix des espèces

Pour mieux comprendre comment le virus du Covid-19 (SARS-CoV-2) peut rester dans le corps après une infection, nous utilisons un modèle animal proche de l’humain : le macaque cynomolgus. Ce primate partage de nombreuses caractéristiques biologiques avec l’être humain, notamment les récepteurs que le virus utilise pour entrer dans les cellules. Cela signifie que l’infection se développe chez ce modèle animal de manière très similaire à ce qui est observé chez l’humain, en touchant notamment les poumons, les intestins, les ganglions lymphatiques et la moelle osseuse. Ce modèle permet de suivre l’infection sur le long terme, dans des conditions très contrôlées : nous pouvons choisir précisément la dose de virus administrée et simuler certaines maladies associées (comorbidités), par l’injection de molécules modulatrices de la reponse immunitaire, comme cela se produit chez certains patients humains. Des prélèvements réguliers dans différents organes (sang, ganglions, moelle osseuse) sont possibles sur plusieurs mois, ce qui permet d’observer l’évolution du virus, d’identifier ses "cachettes" dans le corps (appelées réservoirs) et de mieux comprendre les réactions du système immunitaire dans le temps. Ce modèle permet aussi d’étudier le sang pour y repérer des signes spécifiques (biomarqueurs) de la présence du virus dans les différents organes. Ces informations pourraient ensuite être utilisées pour améliorer le diagnostic du Covid long chez l’humain, sans devoir effectuer de prélèvements invasifs. Les recherches se concentrent uniquement sur des modèles animaux adultes. En effet, leur système immunitaire est déjà totalement développé, ce qui permet d’obtenir des résultats plus fiables et comparables à ceux d’adultes humains. Cela aide à mieux comprendre les mécanismes de défense qui fonctionnent — ou échouent — face au virus, et pourquoi il peut parfois persister longtemps dans l’organisme. En résumé, le modèle macaque cynomolgus adulte est aujourd’hui l’un des plus pertinents pour faire progresser la recherche sur la persistance du SARS-CoV-2 et mieux prendre en charge les personnes souffrant de Covid long.