Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
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Évaluation de l’effet de composés sur la régénération de la myéline chez la souris modèle de sclérose en plaques
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris paralysées par le modèle de sclérose en plaques peuvent être gardées jusqu'à trois semaines après l'apparition des premiers signes. 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Une partie subit une chirurgie de la moelle épinière de trente minutes pour qu'on y injecte un agent qui détruit la myéline, puis un traitement quotidien pendant quatre à dix-sept jours. Une autre est immunisée par quatre injections, ce qui installe une paralysie progressive des membres, une perte de poids et des difficultés à boire et à manger, pour évaluer des molécules censées régénérer la myéline, effet encore hypothétique quand la paralysie, elle, fait partie du protocole.
Objectifs
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire du système nerveux central (cerveau, moelle épinière et nerfs optiques) du jeune adulte au cours de laquelle la gaine de myéline protégeant les axones est détruite (démyélinisation). Cette perte de myéline se traduit, à long terme, par des troubles sensitifs et moteurs (fourmillements, troubles de l’équilibre, troubles visuels, paralysies…). La SEP a une plus forte prévalence chez la femme (3/4 de femme) et touche plus de 100 000 personnes en France. Deux mille cinq cents nouveaux cas de SEP sont diagnostiqués chaque année. Cette maladie représente la première cause de handicap sévère non traumatique du jeune adulte. Elle est caractérisée par des épisodes inflammatoires et de démyélinisation pouvant affecter toutes les structures du système nerveux central. A ce jour, les traitements de la SEP ciblent uniquement la composante inflammatoire de la maladie mais ces traitements ont peu d’effets sur la remyélinisation (régénération de la gaine de myéline). Le développement de stratégies pharmacologiques visant à promouvoir la remyélinisation est donc un enjeu thérapeutique majeur pour le traitement de la SEP. L’objectif de ce projet vise à évaluer l’effet de molécules au potentiel myélinisant prometteur, dans des modèles murins de la sclérose en plaques.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’évaluer l’effet de composés potentiellement capable de favoriser la régénération de la gaine de myéline endommagée. A terme, les résultats de ce projet pourraient permettre d’identifier une ou plusieurs molécules candidates permettant d’augmenter significativement la remyélinisation et donc de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement de la sclérose en plaques. En effet ces traitements induisant une régénération de la gaine de myéline pourraient venir compléter les traitements actuels qui agissent principalement sur la composante inflammatoire de la maladie, et ainsi aboutir à une prise en charge plus globale de la sclérose en plaques.
Procédures
Nous utiliserons deux modèles expérimentaux de la sclérose en plaques chez la souris, afin d’évaluer le potentiel thérapeutique de plusieurs molécules candidates. Le premier modèle consiste pour chaque animal en une injection d’un agent induisant une lésion de la myéline, au cours d’une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Cette intervention dure environ 30 minutes et n’est réalisée qu’une fois par animal. Les animaux seront ensuite traités quotidiennement de 4 à 17jours avec les molécules d’intérêt (durée inférieure à 1 minute pour chaque administration). Le deuxième modèle est un modèle complémentaire où la perte de myéline est induite par immunisation. Pour cela les animaux recevront, sous anesthésie générale, 2 injections (durée inférieure à 1 minute par injection) et 2 injections espacées de 2 jours (durée inférieure à 5 minutes par injection). Pour cette partie de l’étude, les animaux vigiles seront traités quotidiennement durant 2 semaines avec les molécules d’intérêt (durée inférieure à 1 minute pour chaque administration). L’ensemble des animaux sera euthanasié par une méthode réglementaire afin de réaliser des prélèvements d’intérêt.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux lors des procédures sont liées à la chirurgie et à l’immunisation. Lors de la chirurgie nécessaire à la réalisation de lésions de la moelle épinière, les risques sont l’hypothermie, des lésions musculaires, des saignements et des douleurs post-opératoires légères durant 48 heures. Pour l’immunisation: plaie au site d’injection, paralysie progressive et temporaire des animaux, suite à l’installation du modèle entrainant des difficultés à se déplacer et à s’abreuver. Les injections et le traitement peuvent entrainer respectivement un hématome au site d’injection et une irritation des voies supérieurs si le traitement est répété. La mise en place de notre modèle de lésion de la moelle épinière impliquera une chirurgie et une anesthésie générale. L’anesthésie sera associée à une hypothermie, une sécheresse oculaire et un risque de dépression cardiorespiratoire. La chirurgie pourra entrainer une douleur et un inconfort post-opératoire durant 48 heures environ. Le modèle d’immunisation peut entrainer une paralysie progressive et temporaire des animaux, une perte de poids et des difficultés pour se nourrir et s’abreuver à partir de 10 jours environ après l’immunisation. Les animaux seront gardés maximum 3 semaines après l’apparition des premiers signes cliniques liés à ce modèle. Des lésions cutanées peuvent également survenir suite aux injections (en lien avec le produit injecté pour l’immunisation). Les administrations de composés d’intérêt pourront générer un stress et une brève et légère douleur. Les injections des composés pourront entrainer l’apparition d’hématome ou d’induration au site d’injection. Les gavages répétés pourront être associés à une irritation des voies supérieures.
Devenir
Une analyse post mortem de tissus d’intérêt est nécessaire pour évaluer le potentiel des molécules testées dans les deux modèles ; cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux.
Remplacement
Après des essais préalables sur différents modèles cellulaires, seuls les meilleurs candidats seront retenus. Il sera ensuite nécessaire de recourir à un modèle animal pour évaluer l’effet des composés sur un organisme entier. Seul le modèle animal est pertinent pour cette étude car nous pouvons ainsi analyser l’effet de ces molécules dans un contexte in vivo reproduisant le mieux les caractéristiques des lésions observées dans la pathologie humaine.
Réduction
Des études seront menées en amont afin de raffiner et réduire au maximum le nombre de souris utilisées (détermination des doses à administrer par exemple). Les modèles de la pathologie qui seront utilisés ont déjà démontré leur pertinence pour l’analyse des mécanismes de réparation des lésions de la myéline et de la composante inflammatoire observée dans la maladie. Ils sont bien connus et reproductibles permettant donc l’évaluation de l’efficacité de composé. Le nombre d’animaux (600 au total) est limité au strict nécessaire pour obtenir des données statistiquement exploitables.
Raffinement
Pour éviter toute souffrance aux animaux durant les procédures, ils seront sous anesthésie générale et analgésie pendant toutes les interventions qui le nécessitent. Les animaux seront suivis régulièrement par les utilisateurs ainsi que par le vétérinaire. Ils seront hébergés dans une animalerie agréée dans des conditions de température et d’hydrométrie conformes à la réglementation. De plus, ils seront hébergés en groupe et bénéficieront d’un enrichissement de leur environnement (un nid et un bâton de bois à ronger). Durant nos procédures expérimentales nous assurerons une surveillance adaptée en fonction des étapes, telle qu’une surveillance rapprochée en période post-chirurgicale et lors de l’expression des signes cliniques de notre modèle d’immunisation. Nous apporterons un soutien nutritionnel aux animaux lorsque nécessaire pour faciliter leur accès à la nourriture et à l’eau. Nous nous assurerons que l’état général des animaux soit compatible avec l’administration des composés à évaluer avant de commencer les traitements. Pour ces composés, nous vérifierons les données de d’études précédentes pour nous assurer de choisir les bonnes conditions d’administration et l’absence de toxicité attendue avant de les utiliser chez nos animaux. Pour toutes nos procédures, des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale.
Choix des espèces
La souris, grâce à sa forte homologie génétique avec l’homme, est un modèle de choix pour l’étude de nombreuses pathologies humaines. Dans le cadre de l’étude de la sclérose en plaques il existe 2 modèles bien connus et caractérisés qui permettent de reproduire les caractéristiques de la pathologie. Ainsi, pour ce projet le seul moyen à notre disposition pour analyser le processus de réparation de lésions de la myéline est d’utiliser des modèles murins bien établis du processus de démyélinisation (destruction de la myéline) et remyélinisation (régénération de la myéline). Il nous est donc impossible de substituer ces travaux par d’autres méthodes n’utilisant pas les animaux, et plus précisément la souris. Les animaux utilisés seront âgés d’au moins 12 semaines, afin d’avoir atteint une maturité suffisante du système nerveux central (jeunes adultes). De plus à ce stade du développement, la chirurgie est facilitée par la relative faible masse musculaire et de tissus graisseux des animaux, permettant ainsi une meilleure accessibilité à la moelle épinière lors de la chirurgie.
Rôle des plaquettes sanguines et de leur vesicules extracellulaire dans les maladies métaboliques hépatiques (EU (1/2))
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
2 184 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant enchaîner sept prises de sang sur animal éveillé, des injections dans l'orbite de l'œil et soixante-douze heures seule dans une cage métabolique de 500 cm2. Elles reçoivent des régimes hypercaloriques ou privés de méthionine et de choline, et sont mises à jeun huit à seize heures avant les tests de tolérance. Le porteur qualifie les perturbations du métabolisme hépatique ainsi provoquées de "non dommageable pour la souris", alors que le projet vise justement à installer une maladie hépatique métabolique. Une partie des souris est tuée trente minutes après une injection, le sang étant chassé de leurs vaisseaux par une perfusion dans le cœur, pour mesurer la perméabilité de ces vaisseaux.
Objectifs
Les maladies hépatiques métaboliques sont des conséquences hépatiques du syndrome métabolique. Elles peuvent rester asymptomatiques mais aussi évoluer vers une cirrhose et un cancer du foie avec un taux de survie de 10% sur 5 ans.Les maladies hépatiques métaboliques représentent un problème majeur de santé publique à l’échelon mondial. L'organisation mondiale de la santé les catégorise actuellement comme la cause numéro une des maladies hépatiques dans les pays occidentaux. Même si les maladies métaboliques hépatiques sont étroitement liées à l’obésité et au syndrome métabolique, les causes des maladies métaboliques hépatiques ne sont pas les mêmes chez tous les patients et demeurent actuellement en grande partie non élucidée, ce qui complique la prévention et la prise en charge de ces maladies. Comment les plaquettes sanguines et leur vésicules extra-cellulaires, acteurs clés du maintien de l’intégrité vasculaire, peuvent réguler l’installation des maladies métaboliques hépatiques est une question très intéressante et novatrice et aborde un problème médical important sous un angle à la fois moléculaire et de physiopathologie intégrée. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des plaquettes dans les maladies métaboliques hépatiques et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie hépatique et aideront à évaluer l’intérêt thérapeutique de cibler les plaquettes pour prévenir les maladies métaboliques du foie.
Procédures
La souris sera soumise à différents régimes alimentaires (hypercalorique et/ou déficients en méthionine ou/et choline) (réalisé dans l'Etablissement Utilisateur (EU) 1/2). La souris sera mise à jeun (8h ou 16h) pour les tests de tolérance (réalisé dans EU 1/2). La souris sera soumise à des procédures avec des injections sur souris vigiles ou anesthésiées (plusieurs injections successives par souris de quelques secondes) (réalisé dans EU 1/2). Sept prélèvements sanguins de 30 secondes sur souris vigile (réalisé dans EU1/2) et une prise de sang terminale sur la souris anesthésiée (d’une durée environ de 2 min) seront réalisées (réalisé dans EU1/2 ou 2/2 en fonction de l’expérimentation réalisée avec le sang et les organes prélevés). Pour l'évaluation du métabolisme in vivo, la souris sera isolée individuellement en cage métabolique d’une surface de 500cm2 sur une durée de 72h (réalisé dans EU 1/2). Pour l'évaluation de la structure et perméabilité des vaisseaux sanguin : une seule injection (injection d'une durée de quelques secondes) sera réalisée sur la souris anesthésiée suivie de la mise à mort de la souris 30 minutes après suite à une anesthésie générale et antalgie locale et une perfusion intra-cardiaque (EU 2/2).
Impact sur les animaux
La mise en régime hyperlipidique de la souris induit : une prise de poids pour la souris et des perturbations du métabolisme hépatique non dommageable pour la souris. Les actions suivantes vont induire un stress modéré et un inconfort des animaux : injections intra-orbitaire et intra-péritonéale (durée : 30 sec), mise en isolation de 72h pour les mesures de calorimétrie indirecte, test de tolérance (induction d’hyerglécemie et d’hypoglycémie et prise de sang) (durée 2h).
Devenir
La souris sera euthanasiée suite à un prélèvement sanguin terminal à la veine cave ou suite à l’isolement dans les cages métaboliques de 72h qui ne permettra pas de réaliser en suivant d’autres mesures métaboliques.
Remplacement
Les effets pléiotropes dans un contexte d’hémostase et thrombose et de maladies métaboliques hépatiques font intervenir des fonctions et types cellulaires multiples dans l’organisme non modélisables à ce jour par des approches in vitro. Le recours à l’expérimentation animale est donc l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiopathologiques dans un contexte intégré.
Réduction
Plusieurs résultats seront obtenus avec un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Nous utiliserons 6 à 8 animaux par groupe en fonction de la procédure (nombre minimum nécessaire déjà défini par des expériences déjà réalisées au laboratoire). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Les paramètres évalués seront analysés par une analyse de variance.
Raffinement
Le suivi des souris sera réalisé 2 fois par jour par les zootechniciens et l’expérimentateur et un calcul de score général sera réalisé. En fonction du score général, une surveillance accrue est nécessaire. De l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Des soins/désinfections seront prodigués à la souris. La souris peut être aussi momentanément séparée de ces congénères. Si l'animal atteint le point limite : mise à mort par l’expérimentateur ou par le service de zootechnie. Toutes les procédures invasives utilisent des analgésiques généraux ou locaux. Certains animaux seront transportés à pied selon un tracé bien défini de 5 minutes dans leur cage d’origine placée dans des sacs isotherme de transports à raison de 2 cages par sac de transport. Ceci permet de réduire le stress des animaux car dans l’obscurité et à une température contrôlée. Tout animal faible ou malade ne sera pas transporté et mis à mort avant transport par dislocation cervicale. Les animaux sont ensuite placés dans la salle d’expérimentaion pour une acclimation de 2 h avant l’expérimentation.
Choix des espèces
Nous utilisons des modèles murins car nous disposons de modèles de souris génétiquement modifiées ainsi que d'outils pharmacologiques commercialement disponibles et couramment utilisés pour modifier le compte plaquettaire chez la souris. Les modèles de drosophiles ou de poissons zèbres ne sont pas utilisables dans le contexte de ce projet de recherche car les plaquettes sanguines sont phénotypiquement et mecanistiquement très différentes de celles de l'Homme, ce qui n'est pas le cas chez les rongeurs. Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire et métabolique mature).
Régulation de la distribution leucocytaire par un récepteur activateur porté par les macrophages
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
L'extrémité de la queue coupée aux ciseaux chirurgicaux, des injections dans le ventre et quatre prises de sang espacées de trois à quarante-huit heures : 1 144 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour analyse post-mortem, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Les nouveau-nés reçoivent une administration à deux et trois jours de vie, les plus âgées une administration par semaine. L'objectif tient en une phrase : tester le rôle d'un récepteur porté par des cellules immunitaires dans la répartition de ces cellules dans le corps. Ce qui est administré n'est jamais nommé, le gavage apparaît parmi les nuisances sans figurer parmi les procédures, et l'effectif de 1 144 animaux n'est adossé à aucun chiffre.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de tester le rôle d’un récepteur porté par des cellules immunitaires dans la distribution des cellules immunitaires dans le corps.
Bénéfices attendus
Ces résultats apporteront à court terme des données importantes sur le rôle d’un récepteur nommé RANK dans la distribution des cellules immunitaires entre les organes immunitaires et les tissues via le sang. Etant donné que la restriction du mouvement des lymphocytes s’exploite pour le traitement de maladies inflammatoires, ces résultats auront des retombées à long terme sur des applications biomédicales dans le traitement de maladies inflammatoires.
Procédures
Des souris nouveau-nés sont soumises à une administration à jour 2 et à jour 3 (durée < 1 min). Des souris juvéniles adultes sont soumises à une administration hebdomadaire (durée < 1 min). Les souris adultes sont soumises à une injection (durée < 1 min) par voie intrapéritonéale et à des prélèvements sanguins répétés. Chaque intervention est de courte durée (< 1 min) avec un potentielle douleur légère ne nécessitant pas d’anesthésie. Des prélèvements sanguins sont effectués 4 fois, avec un intervalle de 3h à 48h, chaque prélèvement dure quelques secondes.
Impact sur les animaux
Une douleur légère de courte durée peut être ressentie par l’animal lors du prélèvement de l’extrémité de la queue à l’aide d’une paire de ciseaux chirurgicale. Le geste dure moins d’une minute par animal. Le gavage, l’injection par voie intrapéritonéale et la prise de sang par la veine caudale peuvent être source de stress et de l’anxiété pour l’animal pendant quelques secondes.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux à fin du projet pour analyse post-mortem.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer les animaux car les mécanismes cellulaires et moléculaires régulant la distribution des cellules du système immunitaire dans le corps ne peuvent pas, à l’heure actuelle, être étudiés de manière reproductible et juste par des expériences en culture cellulaire.
Réduction
Les sites et la fréquence des interventions ont été choisis de manière à pouvoir diminuer la variabilité inter-expérimentale. Le nombre d'animaux par groupe a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe social dans une animalerie agrée avec un statut sanitaire contrôlé. Elles sont hébergées dans des cages enrichies par fratrie tout en respectant le nombre de souris admises. Si un animal devient agressif, il est aussitôt séparé du groupe. Les souris sont observées quotidiennement par un personnel expérimenté avec une mise en place de points limites évalués à l’aide d’une grille d’observation de critères définis. Des actions prévenant un possible stress ou inconfort sont entrepris. Les point limites ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Le modèle murin a été choisi pour connaitre la régulation de la distribution des cellules du système immunitaire entre les différents tissues via le sang et de mieux comprendre la fonction d’un récepteur dans ce contexte. Ce projet nécessite alors une bonne connaissance des mécanismes de contrôle de la distribution qui sont bien connues chez la souris et en plus semblent identiques à l’homme. De plus, la souris étant bien étudiée du point de vue génétique, est un très bon modèle d’étude pour ces travaux qui reposent sur des modifications génétiques. Les souris sont étudiées à un âge où le système immunitaire est mature (à partir de 4 semaines). Des nouveau-nés ont également été choisis, pour mieux intervenir dans le développement du système immunitaire.
Effets des vagues de chaleur estivales sur la senescence biologique le long d’un gradient géographique climatique dans des populations naturelles de lézards
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés dans dix populations sauvages du Massif Central, entre 800 et 1 500 mètres d'altitude, 400 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chaque individu est mesuré, photographié et saigné, et les adultes perdent un morceau de queue et l'extrémité d'une phalange, le tout dans une contention que le porteur limite à dix minutes. Aucune alternative n'est retenue : il indique qu'aucun modèle mathématique ne décrit le vieillissement biologique des lézards et s'appuie sur plusieurs milliers de prises de sang faites depuis 2006 dans son laboratoire pour affirmer l'innocuité du geste. Tous sont relâchés six heures après la capture, à l'endroit exact où ils ont été pris, obligation qui découle de l'autorisation de capture délivrée pour cette espèce protégée.
Objectifs
Le changement climatique bouleverse les équilibres écologiques de nombreuses espèces à travers le monde, et en particulier ceux des animaux ectothermes pour lesquels toute activité physiologique dépend de l’environnement thermique. Chez ces espèces, l’augmentation des températures accélère les processus métaboliques et physiologiques et favorise l’accumulation de dommages biologiques. Par exemple, des dérivés réactifs de l’oxygène s’accumulent au sein de l’organisme et occasionnent des dégâts importants à l’ADN ou favorisent l’érosion des télomères (des séquences d’ADN non-codantes et protectrices situées à l’extrémité de chaque chromosome). Avec le réchauffement climatique, ces dommages liés au stress sont plus intenses et plus fréquents et ont donc le potentiel d’accélérer le vieillissement cellulaire, d’entrainer une sénescence précoce des individus et de diminuer leur longévité. Des travaux menés par notre équipe ont par exemple démontré un lien entre longueur des télomères et risque d’extinction locale dans les populations de lézard vivipare du Massif Central. Ce phénomène semble lié à une accélération du vieillissement des individus, accentué par le changement climatique et par la « transmission » des dommages à l’ADN des parents aux juvéniles. Les mécanismes détaillés à l’origine de cette accélération du vieillissement en population naturelle restent cependant mal connus. Notamment, nous ne savons pas si l’accélération de la sénescence résulte d’un stress d’ordre métabolique (e.g., dommages accrus ou perte des capacités de réparation) ou énergétique (e.g., réallocation des ressources entre croissance, réserve ou homéostasie). De même, nous ne savons pas si ces mécanismes sont les mêmes chez tous les individus, ou s’ils varient en fonction de leur sexe (e.g., état reproducteur), de leur âge (e.g., dynamique de croissance continue) ou des facteurs de environnementaux auxquels ils sont exposés (e.g., réchauffement des températures, épisodes caniculaires, humidité, niveau d’anthropisation). Ce projet a donc pour but de répondre à ces interrogations en étudiant plusieurs marqueurs du vieillissement et du stress chronique (voir prochaine section) dans plusieurs populations de lézards vivipares réparties dans le Massif Central.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de faire progresser notre compréhension des effets des vagues de chaleurs sur le stress chronique et l’accélération des dynamiques de vieillissement dans les populations naturelles de lézards. Nos précédents travaux suggèrent qu’une boucle d’accélération de la sénescence, liée à la transmission de télomères érodés sous l’effet du stress des parents à leur descendance, peut mener à l’extinction locale de populations. Ce projet permettra de franchir une étape supplémentaire dans la compréhension écologique et physiologique de ce processus et de compléter les observations effectuées en début d’été. En répétant les mesures en fin de saison, nous pourrons explorer la dynamique temporelle du vieillissement au cours d’une année de vie. Notamment nous pourrons comprendre si des demandes énergétiques importantes (gestation pour les femelles, croissance pour les subadultes et juvéniles, recherche de partenaire pour les mâles) ou des épisodes de chaleurs intenses (i.e. canicules de l’été) exacerbent l’effet du stress sur le vieillissement précoce. Par ailleurs, en caractérisant finement les différences de conditions environnementales entre populations, nous pourrons mieux comprendre quels facteurs du milieu peuvent atténuer ou amplifier ce stress (e.g., températures extrêmes, couvert végétal, perturbation anthropiques).
Procédures
Une fois capturés, les individus feront l'objet de mesures morphométriques (taille et masse corporelle), photométriques (face ventrale et dorsale) et de prélevements de tissus sur animaux vigiles (prise de sang, tissu caudal et morceau de phalange sur les adultes). L'ensemble des actes est effectué par un experimentateur aguerri aux gestes techniques afin de ne pas dépasser 10 minutes de contention.
Impact sur les animaux
Les nuisances les plus importantes sont celles liées au stress de capture et celles associées à la contention nécessaire aux mesures (quelques secondes lors de la capture, moins de 10 minutes lors des mesures). Le temps de stress sera limité à environ 10 minutes pour la capture et les manipulations, sinon les animaux seront hébergés temporairement au calme en l'absence de source de stress. Notons que les événements d’autotomie induits par la capture ou la manipulation des animaux sont rares et les individus ayant perdu leur queue à la capture ou lors des manipulations seront exclus du plan de mesure (
Devenir
L'ensemble des animaux sera relâché à l'endroit de leur capture 6 heures après les captures. Le fait de devoir relacher les animaux est obligatoire étant donné les demandes d'autorisation de capture de cette espèce protégée et pour nos suivis à long terme des populations étudiées.
Remplacement
Il existe des modèles mathématiques pour décrire le fonctionnement hydrique, thermique et métabolique des lézards mais pas pour leur vieillissement biologique. Il n’est donc pas possible de remplacer in vivo ou in silico le modèle biologique utilisé car cette étude vise à comprendre l’effet du changement climatique sur l’augmentation du stress métabolique et l’accélération du cycle de vie des individus en conditions naturelles. Le projet nécessite donc l’utilisation d’animaux sauvages afin de pouvoir comparer les effets conditions de l’environnement local entre populations.
Réduction
En tenant compte de nos travaux précédents, nous estimons empiriquement qu’un effectif maximum de 40 individus par population permettrait d’obtenir un échantillon statistique suffisant pour correctement caractériser l’effet des facteurs individuels (e.g., âge, sexe). Cet échantillon comportera 20 adultes, 10 subadultes et 10 juvéniles. Le nombre plus important d’adultes permettra de correctement caractériser l’effet de l’âge (2 à 10 ans en moyenne) qui peut varier entre chaque individu. Dans la mesure du possible, nous équilibrerons les sex-ratios, même si la probabilité de capturer des mâles adultes diminue fortement avec la fin de la saison d'activité. Nous tenterons d’atteindre un sexe-ratio équilibré au sein de chaque classe d’âge même s’il n’est pas toujours possible de déterminer le sexe des juvéniles (immature) sur le terrain. Tous les individus surnuméraires seront relâchés immédiatement. Pour correctement caractériser les effets environnementaux (e.g., température, humidité, niveau d’anthropisation), nous capturerons cet effectif sur chacune des 10 populations visitées. Ces populations sont réparties selon un gradient nord-sud et un gradient altitudinal (800 à 1500m) qui permet de correctement échantillonner des populations chaudes, intermédiaires et froides. Elles ont été choisies parmi 15 populations visitées en juin 2025 de façon à maximiser les différences environnementales. Pour réduire notre impact sur les populations, chacune d’entre elle sera visitée un maximum de trois fois, même si les effectifs ne sont pas tout à fait atteints sur certaines d’entre elles. L’effectif total sera donc de 40 individus pour 10 populations, soit 400 lézards. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux et procéder à des mesures sur le terrain (coloration, épaisseur de la queue).
Raffinement
Notre protocole de terrain est défini et raffiné par l’équipe depuis plusieurs dizaines d’années. Les populations seront visitées chronologiquement en suivant leur phénologie naturelle. Cette approche nous permettra de collecter des individus à des stades phénologiques similaires et de minimiser les biais de comparaisons entre populations. Les captures seront effectuées par du personnel formé afin de minimiser le stress de contention ou les événements d’autotomie. La contention des individus suivant la capture sera limitée à quelques secondes et les individus immédiatement isolés en tubes individuels opaques, ventilés et équipés d’un morceau de papier absorbant humide en attendant les mesures. Ces tubes seront placés dans un conteneur ventilé, maintenu à une température constante et lui-même placé à l’ombre. Le conteneur possède un thermomètre interne munie d’une alarme sonore nous indiquant si les températures dépassent les 26°C. Une température contrôlée permet d’homogénéiser nos mesures pour cette espèce dont la température corporelle peut fluctuer beaucoup au cours de la journée et elle facilite aussi la fluidité sanguine. L’ensemble des mesures sera effectué sur le terrain pour éviter le stress de transport vers un laboratoire. Nous enregistrons les coordonnées GPS du point de capture afin de relâcher les individus dans leur domaine vital une fois nos mesures prises. En cas de recapture (identifiée grâce au prélèvement caudal), les individus seront relâchés immédiatement. Les individus seront relâchés depuis leur tube, pour éviter une manipulation supplémentaire. Dans un souci de raffinement, nous considèrerons au bout du 2eme jour de capture que la population est terminée si un échantillon de 15 adultes est atteint.
Choix des espèces
Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l'Europe et l'Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d'adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l'hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu'à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des œufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure » selon l'UICN. Elle est cependant protégée par l’article 3 de l’arrêté du 8 Janvier 2021 et est considérée comme « sentinelle du climat ». Elle est également considérée comme « sentinelle du climat » en France et son groupe taxonomique comprend plusieurs espèces menacées d’extinction en Europe et à forte valeur écologique.
Étude de l’efficacité de vaccins viraux dans un modèle orthotopique de cholangiocarcinome murin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
5 296 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de trois vecteurs qui déclenche un cancer des voies biliaires, puis jusqu'à seize échographies sous anesthésie et trente-deux passages en résonance magnétique sur animal éveillé, auxquels s'ajoutent des vaccins viraux et jusqu'à six traitements de chimiothérapie ou d'immunothérapie. Le porteur annonce une cachexie, une fièvre passagère et un risque de péritonite lié aux injections répétées, et précise qu'aucun médicament de confort ne sera donné pendant les expériences pour ne pas brouiller les résultats immunitaires. Il conclut à l'impossibilité de mener cette étude autrement qu'in vivo, faute d'autre modèle permettant d'évaluer une vaccination et ses mécanismes immunitaires.
Objectifs
Le but de ce projet est d’évaluer l’efficacité de vaccins viraux comme nouvelle approche à la fois prophylactique et thérapeutique du cholangiocarcinome, un cancer agressif et encore mal pris en charge qui affecte les voies biliaires. L’objectif est de stimuler le système immunitaire afin, non seulement, de prévenir l’apparition de la tumeur, mais aussi de limiter sa progression et d’améliorer la réponse aux traitements existants.
Bénéfices attendus
Le cholangiocarcinome est le second cancer du foie en fréquence avec une incidence de 1.5 sur 100.000 habitants en Occident. Il présente l’un des pronostics les plus sombres, avec moins d’un patient sur cinq encore en vie après cinq ans, en raison notamment d’un arsenal thérapeutique actuel peu efficace. Ce projet nous permettra de valider une nouvelle stratégie pour la prévention et le traitement du cholangiocarcinome.
Procédures
Toutes les souris seront soumises à une injection de 3 vecteurs pour l’induction tumorale (1 minute par souris vigile, 1 fois). Toutes les souris seront soumises à des examens par: échographie sous anesthésie (10 minutes par animal, 1 fois par semaine, 16 fois maximum) et résonance magnétique nucléaire sur animal vigile (2 minutes par animal, 2 fois par semaine, 32 fois maximum). Toutes les souris seront soumises à des injections pour la vaccination virale (pour un maximum de 2 au total, une minute par souris par jour, la moitié sous anesthésie). Une partie des souris sera soumise à des traitements de chimiothérapie et/ou immunothérapie (pour un maximum de 6 au total, moins d’une minute par souris vigile).
Impact sur les animaux
L’induction tumorale peut conduire à des effets indésirables (cachexie) et peut induire une gêne chez l’animal. L’anesthésie peut induire de l’hypothermie et de la détresse respiratoire. L’administration de virus pourrait induire une fièvre transitoire. Les traitements de chimiothérapie et immunothérapie peuvent entrainer une perte d’appétit et donc une perte de poids chez la souris. Les injections peuvent induire une douleur légère (éventuellement accompagnée d’une irritation au niveau du site d’injection) et un risque de péritonite associé aux administrations fréquentes. Les sites d’injections peuvent s’infecter. La manipulation et la contention des animaux peut induire un stress.
Devenir
Tous les animaux à la fin de la procédure seront euthanasiés selon une méthode réglementaire. La procédure requiert l’injection de cellules tumorales, ce qui implique l’impossibilité de garder les souris en vie à la fin de l’expérience. De plus, des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Cette étude consiste à évaluer l’efficacité prophylactique et/ou thérapeutique de vaccins viraux dans un modèle de cholangiocarcinome orthotopique. Ces vaccins viraux ont été développés, in vitro, par clonage de 13 antigènes identifiés (ex vivo) par des analyses immunopeptidomiques et immunologiques complémentaires. Cette étude peut être conduite seulement in vivo car il n’y a pas d’autres modèles pour pouvoir étudier l’efficacité de la vaccination virale et ses mécanismes, notamment immuno-dépendants, vu sa complexité.é.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 5296 souris. Pour sa réalisation, des groupes de 16 souris (8 femelles et 8 mâles) seront utilisés afin de garantir une évaluation statistique robuste des effets analysés. Nous appliquerons des tests statistiques appropriés pour comparer l’effet étudié entre les groupes, les croissances tumorales et la survie des animaux. Dans un souci de réduction du nombre des animaux contrôles, nous chercherons à regrouper les expérimentations lorsque cela est possible. Le nombre d’animaux pourra être réduit à la baisse si les hypothèses sont validées au cours des premières expériences. Il est prévu de réaliser une veille bibliographique attentive et continue afin de vérifier que les expériences planifiées n'ont pas déjà été rapportées dans la littérature scientifique existante. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront soumis à 7 jours d’acclimatation dès leur arrivée dans la structure. Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification, bâtons à ronger et tunnels en cartons). Les souris seront soumises à un suivi quotidien afin d’évaluer leur niveau de stress et leur poids sera mesuré une fois par semaine tout au long de l’expérience de croissance tumorale. Les critères définis pour atteindre un point limite seront strictement appliqués, et les souris seront euthanasiées à la fin de l’étude ou en cas d’atteinte de ces points limites préétablis. Toutes les interventions seront effectuées par des personnes expérimentées et éloignées des animaux hébergés. Toutes les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (anesthésie, tapis chauffants, ...). Aucune médication supplémentaire ne sera administrée au cours des expériences, car les effets secondaires sur le système immunitaire pourraient interférer avec les résultats.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordres scientifiques et éthiques : - Notre structure utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. - La souris est le modèle animal le plus couramment utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Selon les procédures, les animaux seront utilisés à partir de 6 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et un système immunitaire efficient.
Maintien et création de lignées de poisson zèbre pour l’étude de gènes de maladies rares du cervelet
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Un fragment de nageoire coupé sous anesthésie, puis quelques jours d'isolement : c'est ce que subit une partie des 3 550 poissons zèbres de ce projet, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Les individus porteurs des mutations recherchées sont gardés vivants pour entretenir les lignées, alors que le champ officiel sur le devenir des animaux reste vide. Ces lignées reproduisent des maladies rares du cervelet, et le porteur annonce que les poissons mutants pourraient avoir du mal à nager, donc à s'alimenter. Il justifie l'effectif de 3 550 poissons par un nombre "rigoureusement calculé" d'après des expériences antérieures, sans donner aucun élément de ce calcul.
Objectifs
Ce projet a pour but de créer et maintenir des lignées de poisson zèbre, utilisés comme modèles de maladies rares du cervelet, une partie du cerveau essentielle pour coordonner les mouvements. Ces pathologies congénitales sont liées à des mutations dans des gènes spécifiques, dont les effets restent à préciser. Pour cela, ce projet vise à l’utilisation du modèle poisson-zèbre, un poisson souvent utilisé en recherche car il partage des similarités avec les humains au niveau des gènes et du développement. Ces recherches pourraient aider à mieux diagnostiquer ces maladies et à trouver de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la fonction de gènes dont les mutations sont à l’origine de maladies rares du développement du cervelet. En avançant dans l’identification des gènes impliqués et des mécanismes pathologiques en aval, il permettra d’améliorer le diagnostique génétique, et d’identifier de potentielles approches thérapeutiques pour une meilleure prise en charge des patients.
Procédures
Un prélèvement d'un petit bout de nageoire sera réalisé sur certains poissons, sous anesthésie courte (1 minute) et sous analgésie, une seule fois au cours de la vie de l’animal.
Impact sur les animaux
Les poissons subiront un stress lié à l’anesthésie de courte durée pour le prélèvement de nageoire caudale pour le génotypage, et à l’isolement nécessaire de quelques jours qui s’en suit. Les poissons exprimant les mutations pourraient présenter des difficultés dans la nage qui pourraient perturber la capacité des poissons à s’alimenter.
Devenir
Les poissons porteurs des modifications génétiques seront gardés en vie pour le maintien des lignées.
Remplacement
Le projet vise à mieux comprendre comment le cervelet se forme pendant le développement embryonnaire, aussi bien dans des conditions normales que lorsqu’il est touché par des maladies génétiques rares. Ce processus est très complexe et dépend de nombreux facteurs, comme les interactions avec d’autres parties du cerveau et les influences de l’environnement. À ce jour, il n’est pas encore possible de reproduire complètement ce développement in vitro en laboratoire, car il s’agit d’un phénomène délicat et interconnecté. Étudier des organismes vivants reste essentiel pour avancer dans la compréhension de ces maladies et imaginer de nouveaux traitements.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire pour ce projet a été rigoureusement calculé selon les expériences antérieures, afin de limiter leur utilisation tout en garantissant la réalisation du projet.
Raffinement
Les poissons sont élevés dans des conditions optimales où la qualité de l’eau, la température et l’éclairage sont vérifiés régulièrement. Les poissons bénéficient d’un apport en nourriture vivante (Paramécies et Artémias), et d’un enrichissement social par le maintien d’un nombre de poissons suffisant par aquarium et des accouplements réguliers. Dans le cadre de ce projet, un suivi génétique des poissons est nécessaire. Cela implique un prélèvement d’un petit fragment de nageoire. Celui-ci est réalisé sous anesthésie d’une durée très courte et avec une analgésie pour éviter toute douleur. Les poissons bénéficient d’une surveillance quotidienne pour détecter rapidement tout signe de stress ou de difficulté, comme des problèmes d’alimentation ou des comportements inhabituels. L'application de points limites stricts et spécifiques au projet permet d’éviter toute souffrance chez les animaux.
Choix des espèces
Le développement du cervelet chez le poisson-zèbre est très similaire à celui de l’Homme, notamment en ce qui concerne les gènes impliqués, la formation des neurones et leur organisation. Cette espèce présente plusieurs avantages pour la recherche : elle est très prolifique, se développe rapidement et permet d’étudier le développement du cerveau sur les embryons en utilisant peu d’animaux adultes reproducteurs. Les prélèvements pour suivi génétique des animaux seront réalisés chez les adultes.
Développement d’un processus chirurgical pour la production de cartilage de type articulaire – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Produire du cartilage articulaire dans le corps d'un animal avant de le réimplanter sur une articulation abîmée : 10 lapins adultes vont être utilisés pour cette preuve de concept, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une anesthésie par injection dans le muscle, la pose d'un cathéter dans l'oreille et une chirurgie d'une heure trente pour prélever un greffon de périoste et l'associer à un implant placé sous la peau. Pendant les vingt-huit jours suivants, ils sont contenus plusieurs fois par jour pour que l'on mobilise les platines de l'implant, source de stress que le porteur reconnaît, et une grille d'observation fixe les seuils au-delà desquels ils seront mis à mort. Récupérer l'implant demande de rouvrir la cicatrice et les muscles : les lapins seront tués, ce que le porteur présente comme un moyen de leur éviter les séquelles de cette seconde intervention.
Objectifs
L'arthrose est une maladie courante qui affecte les articulations en provoquant une détérioration du cartilage. Cela peut entraîner des douleurs et une réduction de la mobilité, en particulier chez les personnes âgées. La recherche se concentre actuellement sur la régénération du cartilage articulaire en utilisant des greffons de périoste, une membrane fibreuse qui peut être prélevée plus facilement que le cartilage lui-même. Le projet a pour objectif de développer un processus chirurgical de régénération du cartilage chez le lapin, en utilisant un implant chirurgical en biomatériaux associé à un greffon de périoste. L'objectif est de réimplanter le cartilage régénéré sur une perte de substance cartilagineuse articulaire et d'évaluer sa durabilité.
Bénéfices attendus
L'arthrose est une maladie articulaire caractérisée par la détérioration progressive du cartilage qui recouvre les extrémités osseuses dans les articulations. Cette détérioration entraîne des douleurs et une diminution de la mobilité chez les personnes touchées, en particulier dans les populations vieillissantes où la fréquence de la maladie est en augmentation. En conséquence, l'arthrose est considérée comme un problème de santé publique en raison de son impact négatif sur la qualité de vie des individus affectés et des coûts associés aux soins de santé pour traiter cette maladie. L’approche chirurgicale décrite dans ce projet pourrait être utilisée pour traiter l'arthrose en permettant la réimplantation d'un nouveau cartilage sur une zone où il est détérioré, de façon similaire à ce qui est pratiqué en chirurgie humaine lors d'interventions appelées "mosaïcplasties". Il s’agit d’interventions chirurgicales où de petits morceaux de cartilage sain sont prélevés dans une zone de l'articulation non porteuse de poids et réimplantés dans les zones endommagées du cartilage, mais sur des surfaces limitées (1 à 4 cm2), en particulier du fait d’un nombre réduit de sites donneurs. Cette nouvelle technique offrirait l'avantage de pouvoir traiter des zones plus importantes de perte de cartilage, avec un bénéfice non négligeable sur la qualité des patients.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les animaux participeront à une seule procédure expérimentale, comprenant une anesthésie générale par injection intramusculaire (15 min), la pose d'un cathéter intraveineux au niveau de l'oreille (2 min), une intervention chirurgicale (environ 1h30) au cours de laquelle la douleur sera contrôlée par injection médicamenteuse. Au cours du suivi post-opératoire pendant 28 jours, ils seront manipulés quotidiennement pour recueillir des données mais sans geste invasif (pesée, vérification de l'implant...).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, trois types de nuisances ont été identifiées. Le premier est lié à l’intervention chirurgicale, nécessaire pour le prélèvement du greffon de périoste pour laquelle l'anesthésie nécessitera des injections par voie intra-musculaire, puis la pose d'un cathéter intraveineux au niveau de l'oreille. La présence d'une plaie chirurgicale pourra générer de la douleur après le réveil. Le deuxième type de nuisances est lié à l’implant lui-même, situé sous la peau, ce qui pourrait entraîner une gêne. Enfin, les manipulations quotidiennes pour la mobilisation des platines nécessiteront une contention légère des animaux mais répétée plusieurs fois par jour sur toute la durée de l’étude, cela pouvant induire un stress.
Devenir
L'implant devant être récupéré pour réaliser des analyses tissulaires, il sera nécessaire de rouvrir la cicatrice et les muscles. Les animaux seront euthanasiés pour leur éviter toute séquelle liée à ces gestes.
Remplacement
Dans le cadre de la croissance et de la régénération des os et du cartilage, l’ensemble des processus biologiques impliqués est complexe. Plusieurs équipes ont notamment démontré qu’il existe une interaction très active entre le muscle strié et l’os au cours de la réparation osseuse. Cet aspect d’interaction positive entre le muscle et l’os est aussi retrouvée au plan clinique orthopédique où l’importance d’un environnement musculaire de qualité pour la réparation osseuse est constatée quotidiennement. C’est pourquoi l’utilisation d’un environnement tissulaire de type muscle strié squelettique autour du greffon de périoste est nécessaire pour ce projet de développement d’un dispositif innovant. En l’état des connaissances actuelles, Il n’existe pas de système alternatif “in vitro” susceptible de reproduire un environnement aussi riche en faveur d’un processus de construction tissulaire ostéocartilagineuse, d’où la nécessité de passer par un modèle animal.
Réduction
Une étude préalable sur cadavre sera réalisée pour vérifier la faisabilité de l’implantation. S’il s’avérait que des difficultés apparaissent, alors la procédure serait revue avant de débuter les essais sur animaux vivants. De plus il s’agit d’une étude très préliminaire pour « preuve de concept ». L’identification histologique de la production d’un cartilage de qualité spécifiquement articulaire sera l’élément essentiel de validation de la procédure mais ne donnera pas lieu à une étude statistique particulière. Un nombre limité de 10 animaux est donc envisagé dans cette première étude.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par deux. Après l’intervention, l’animal est transféré dans une cage dédiée, où lui seront proposés de l’eau et de la nourriture dès son réveil afin de permettre une reprise alimentaire rapide. Le fond de cage sera matelassé pour réduire les risques d’hypothermie et éviter que le lapin ne se blesse en faisant un faux mouvement pendant son réveil. Une alèse chirurgicale permettra d’absorber les urines. Les animaux resteront sous surveillance en isolement, mais avec un contact visuel avec leur congénère, pendant les 24 premières heures. Si leur état clinique le permet, ils seront remis en espace libre dès le lendemain de l’intervention. Au cours des étapes suivantes, l’état clinique des animaux sera vérifié quotidiennement et évalué le cas échéant à l'aide d'une grille d'observation permettant d'établir des points limites et les actions à mener (surveillance accrue, administration d'antidouleurs, mise à mort) en fonction du score obtenu.
Choix des espèces
Le lapin est un des modèle animaux très couramment utilisé pour la recherche sur le cartilage articulaire. Des adultes de 3 à 3,5 kg ont été choisis car leur taille est suffisante pour implanter le dispositif médical. De plus, l’équipe initiatrice du projet a déjà une expérience sur cette espèce, dont les travaux précédents avaient montré qu’il serait possible de produire du cartilage articulaire à partir de greffons de périoste, ce qui a donné lieu à ce nouveau projet.
Étude de l’impact de la canicule sur la fonction cardiaque dans un modèle murin d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumis à une ligature d'artère coronaire de vingt-cinq minutes qui leur provoque une insuffisance cardiaque, 404 rats Wistar vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Trois mois plus tard, une fois la défaillance installée, ils passent quelques jours exposés à une chaleur de type canicule, avec cinq échocardiographies et quatre épreuves d'effort, et 40 % d'entre eux subissent une seconde chirurgie pour l'implantation d'un capteur de télémétrie. Le calcul des effectifs intègre la mortalité attendue dans ce modèle. Le porteur décrit pourtant des "examens non douloureux" et un "environnement sécurisé et surveillé", et présente le projet comme un moyen de mieux protéger les personnes fragiles pendant les fortes chaleurs.
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre comment les fortes chaleurs, comme celles rencontrées lors des canicules, peuvent aggraver certaines maladies cardiaques. Les animaux seront exposés à une température élevée pendant quelques jours, dans un environnement sécurisé et surveillé. Leur état de santé sera suivi à l’aide d’examens non douloureux, comme l’échographie, ou de petits capteurs mesurant la température ou la pression artérielle. Les résultats aideront à mieux protéger les personnes fragiles lors d’épisodes de chaleur extrême.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment la chaleur intense, comme lors d'une canicule, peut aggraver une maladie cardiaque déjà présente. Grâce à ce modèle animal, il sera possible d’observer les effets de la chaleur sur le cœur et la circulation, et d’identifier des signes d’alerte utiles pour prévenir les complications. L’étude évaluera aussi des outils permettant de surveiller les animaux de manière plus précise et moins stressante. Ces travaux pourraient, à terme, aider à mieux protéger les patients cardiaques pendant les périodes de fortes chaleurs, en améliorant les recommandations médicales.
Procédures
Les animaux de ce projet subiront différentes interventions, principalement dans un but d’observation ou de mesure. Certaines procédures sont non invasives, comme les échocardiographies (5 fois, 15min max, espacées d'au moins 48h) ou l’évaluation à l’effort (4 fois, 30min max, espacées d'au moins 72h). D’autres sont plus invasives, comme la pose de puces sous-cutanées pour suivre la température ou la pression artérielle (1 seule injection, 2 min max), ou une chirurgie d’implantation de capteur de télémétrie pour effectuer les mêmes mesures (1 seule intervention de 35min concernant 40% des animaux maximum). La mise en place du modèle d’insuffisance cardiaque est obtenue par chirurgie de ligature coronaire sous anesthésie générale avec gestion de la douleur péri et post-opératoire (1 seule intervention de 25min concernant tous les animaux). Tous les gestes sont réalisés sous anesthésie et selon les normes éthiques en vigueur, avec un suivi rigoureux du bien-être animal.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les animaux seront exposés à certaines contraintes liées à leur état de santé, à la chaleur ambiante ou aux examens nécessaires. Les principales nuisances prévues sont : une tolérance réduite au stress, un risque modéré lié à la chaleur (perte d’appétit, fatigue, aggravation cardiaque), une à deux chirurgies espacées d'au moins 3 mois (avec antidouleurs adaptés), et des examens répétés mais non douloureux (échographies, suivi de la température).
Devenir
À la fin des procédures, les animaux seront mis à mort conformément aux normes éthiques en vigueur afin de permettre les prélèvements nécessaires aux analyses post-mortem (histologie, biologie moléculaire, etc.). Ces analyses sont indispensables pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, notamment pour comprendre les mécanismes tissulaires associés à la décompensation cardiaque.
Remplacement
Le projet porte sur les effets d’un stress thermique sur l’évolution de l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite. Les mécanismes étudiés impliquent une réponse cardiovasculaire intégrée, thermorégulatrice et inflammatoire, impossible à reproduire in vitro ou in silico avec pertinence. Les méthodes alternatives ont été considérées pour l’optimisation des phases exploratoires (modélisation informatique, revue bibliographique, données historiques), mais les objectifs scientifiques nécessitent ici l’utilisation d’un organisme entier. Aucun modèle alternatif ex vivo ou cellulaire ne permet à ce jour de simuler la complexité des interactions physiopathologiques impliquées.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été optimisé grâce à plusieurs stratégies complémentaires : tout d'abord, l'utilisation d'outils statistiques pour déterminer les effectifs minimum permettant l'obtention de données robustes, la mutualisation de certains groupes entre procédures pour éviter les redondances ; la constitution de sous-groupes expérimentaux permettant de répartir les manipulations et de limiter le stress tout en assurant la robustesse statistique des résultats ; l’exploitation de données historiques internes, notamment pour les groupes témoins lorsque cela est justifié ; l’utilisation de dispositifs de suivi longitudinal (thermopuces ou télémétrie) autorisant des mesures répétées sur un même individu ; et enfin, une estimation rigoureuse du nombre nécessaire d’animaux par calcul de puissance, prenant en compte la mortalité attendue dans ce modèle.
Raffinement
Dans ce projet, plusieurs mesures de raffinement ont été mises en place pour garantir le bien-être des animaux et limiter toute souffrance. Des critères cliniques stricts sont utilisés pour évaluer l'état de santé des animaux, permettant d'interrompre toute procédure en cas de signes de souffrance et d'opter pour une euthanasie anticipée si nécessaire. Les interventions stressantes sont réparties de manière à éviter les cumuls sur un même animal, et l'hébergement des animaux en condition de "canicule" est limité dans le temps, avec un suivi clinique renforcé et des aménagements pour améliorer leur confort. De plus, l'utilisation de thermopuces pour la surveillance thermique réduit le besoin d'interventions chirurgicales, et les éventuelles chirurgies, telles que l'implantation de dispositifs de télémétrie, sont réalisées sous anesthésie appropriée, avec des soins analgésiques avant et après l'intervention. Enfin, un suivi clinique rigoureux est effectué pour assurer la santé des animaux tout au long de l'expérimentation.
Choix des espèces
Le choix des rongeurs, et spécifiquement des rats Wistar, est motivé par plusieurs facteurs. Les rats Wistar sont largement utilisés dans des études similaires au sein du laboratoire, ce qui permet de comparer et d’enrichir les résultats avec les données historiques accumulées. Leur taille, qui facilite les manipulations pratiques, ainsi que leur place intéressante dans la phylogénie, sont également des éléments importants. Au début du projet, les animaux seront âgés de 8 semaines. Ce modèle récupère bien d’une chirurgie réalisée au cours de leur 10ème semaine de vie, présentent une insuffisance cardiaque 3 mois après cette chirurgie, stade idéal pour étudier l’évolution de cette pathologie.
Effet de croquettes formulées à base d’huiles gélifiées sur la prise alimentaire et sa régulation chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Faire accepter à des souris des croquettes fabriquées avec de l'huile de colza gélifiée, pour remplacer un jour les graisses solides des margarines et des pâtes à tartiner : 28 souris vont être utilisées pour ce test d'appétence, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles passent quatre semaines sous ce régime et sont pesées douze fois, avant de recevoir une injection d'anesthésiques dans le ventre pour qu'on leur prélève du sang au cœur. Le porteur écrit ne pas vouloir les utiliser "uniquement pour tester l'appétence des croquettes" et greffe donc au protocole des mesures du métabolisme et de l'inflammation. L'essai chez l'humain est écarté pour un motif réglementaire, les deux gélifiants n'étant pas encore autorisés sur le marché.
Objectifs
Aujourd’hui, pour donner une texture solide à certains aliments mous (pâtes à tartiner, margarines), l’industrie agroalimentaire utilise des graisses dites « saturées » ou « trans ». Or, ces graisses sont mises en cause dans l’augmentation du risque cardiovasculaire, et leur consommation est de plus en plus encadrée par les autorités sanitaires. Il est donc essentiel de trouver des alternatives plus saines, capables de conserver la texture des produits. Les oléogels représentent une piste intéressante. Ils consistent à transformer une huile végétale liquide (ici l’huile de colza, reconnue pour ses bénéfices santé grâce à sa richesse en oméga-3) en une matière solide grâce à de petites molécules appelées oléogélateurs. Dans ce projet, deux oléogélateurs (nommés X et Y) sont testés. Cette étude pilote a deux objectifs : Objectif principal : Vérifier si les souris acceptent bien des croquettes fabriquées avec différentes formules d’huiles gélifiées. C’est un point essentiel, car il permettra de choisir, pour une étude plus large par la suite, la ou les croquettes les plus adaptées. Deux types de croquettes seront comparés : des croquettes à base d’huile de colza gélifiée par les oléogélateurs et des croquettes à base d’un mélange d’huile de colza et d’huile de palme gélifiées par les oléogélateurs (pour voir si l’ajout d’une huile naturellement solide change l’acceptabilité des croquettes). Objectif secondaire Comme nous ne voulons pas utiliser ces 28 animaux uniquement pour tester l’appétence des croquettes, nous allons profiter de l’étude pour observer si les oléogélateurs ont des effets positifs sur la santé, notamment s’ils influencent la régulation de l’appétit ainsi que des paramètres liés au métabolisme et à l’inflammation. L’oléogélateur X sera évalué à deux doses car sa tenue à la cuisson et sa texture finale varient selon la quantité utilisée. L’oléogélateur Y sera testé à une dose uniquement car à faible dose il ne résiste pas à la température de fabrication des croquettes. Chaque molécule sera utilisée pour gélifier soit uniquement de l’huile de colza, soit un mélange colza/palme, afin de comparer l’acceptabilité de deux stratégies : solidifier une huile liquide seule ou solidifier un mélange déjà partiellement solide.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de remplacer les graisses solides par des alternatives plus saines qui peuvent aussi donner une texture ferme aux lipides : les oléogels. Si les résultats de cette étude sont positifs, une deuxième phase sera lancée chez la souris pour rechercher les effets bénéfiques de ces régimes contenant des oléogels sur la santé, notamment sur l’inflammation et le fonctionnement du métabolisme des graisses. À long terme, ces molécules pourraient être utilisées dans l’industrie alimentaire pour fabriquer des produits comme les margarines ou les pâtes à tartiner, tout en améliorant leur qualité nutritionnelle et en réduisant les risques pour la santé.
Procédures
Les 28 souris de l’étude seront nourries avec des croquettes expérimentales contenant soit de l’huile de colza, soit un mélange d’huile de colza et d’huile de palme, gélifiés avec X ou Y tous les jours pendant 4 semaines consécutives, et pour le groupe contrôle avec les croquettes dites contrôles (c’est-à-dire formulées avec les mêmes ingrédients de base que les croquettes contenant les huiles). Les 28 souris seront pesées tous les lundis, mercredis et vendredis pendant 4 semaines (12 pesées par souris, durée du geste 30 secondes). Les 28 recevront une injection dans le ventre d’un mélange de produits anesthésiques afin de prélèver du sang (une injection par souris, durée du geste 30 secondes contention de l’animal comprise)
Impact sur les animaux
Les principales sources possibles d’inconfort pour les animaux dans ce protocole sont les suivantes : • Le régime alimentaire pourrait ne pas être appétent, ce qui peut entraîner une diminution de la consommation, une perte de poids et donc un certain stress pour l’animal. • Les manipulations répétées, comme les pesées tous les deux jours, peuvent causer un stress temporaire. • L’anesthésie par injection dans le ventre, réalisée à la fin de l’étude pour le prélèvement de sang, peut provoquer un stress et une douleur passagers. À noter que les huiles végétales et les gélifiants utilisés dans les régimes ne sont pas connus pour avoir des effets nocifs chez la souris.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de pouvoir prélever du sang et les tissus d'intérêt qui seront analysés par la suite.
Remplacement
Pour savoir si les régimes sont bien acceptés, il est important de mesurer avec précision la quantité de nourriture consommée. Cela permet de vérifier si les régimes sont appétents. Pour l’instant, il n’est pas possible règlementairement de faire une étude chez l’Homme, car les oléogels X et Y ne sont pas encore autorisés sur le marché. C’est pourquoi les tests doivent être faits chez l’animal, afin d’évaluer à la fois l’acceptabilité des régimes et leurs effets bénéfiques possibles sur la santé.
Réduction
Les oléogels testés dans cette étude n’ont jamais été utilisés dans un régime alimentaire auparavant. Comme il s’agit d’une première phase de test, le nombre de souris a été volontairement réduit à 4 par régime, afin de limiter le nombre d’animaux tout en pouvant évaluer si les régimes sont bien acceptés. Chaque groupe de souris sera son propre point de comparaison, ce qui permet d’éviter de créer trop de groupes différents. Comme cette étude est exploratoire, le nombre d’animaux a été réduit à 4 animaux par groupe.
Raffinement
L’état général et le comportement des animaux seront observés 5 jours par semaine. Le poids et la quantité de nourriture consommée seront mesurés trois fois par semaine : le lundi, le mercredi et le vendredi. À la fin de l’étude, les souris seront profondément anesthésiées (injection dans le ventre d’un mélange de produits anesthésiques adaptés) afin de pouvoir réaliser un prélèvement de sang au niveau du cœur et ainsi être en mesure de doser différents marqueurs circulants de la régulation de la prise alimentaire et de l’inflammation. Des signes d’alerte précis et faciles à détecter ont été définis à l’avance pour éviter toute souffrance et assurer le bien-être des animaux pendant toute la durée de l’étude.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus adapté pour ce projet. En effet, la plupart des études dans ce domaine ont été réalisées chez la souris. Cela permet donc de comparer plus facilement nos résultats avec ceux déjà publiés. De plus, les souris sont connues pour accepter facilement les nouvelles croquettes, notamment celles riches en graisses, ce qui en fait un bon modèle pour tester l’acceptabilité de nouveaux types de graisses dans l’alimentation. Enfin, la souris est un modèle très pertinent, car son métabolisme lipidique est proche de celui de l’Homme. Les croquettes enrichies en huiles et en gélifiants seront données à des souris âgées de 7 semaines. À cet âge, elles ont fini leur croissance initiale et tolèrent bien un changement de régime. Cela permet aussi d’éviter que les effets du régime soient confondus avec ceux liés à la croissance (chez des jeunes) ou au vieillissement (chez des plus âgées).
Impact d’une infection à Listeria monocytogenes du cerveau sur l’immunité cérébrale et la neurodégénérescence. MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Les souris dont le score d'encéphalite atteint 4, ou qui perdent plus de 20 % de leur poids, sont mises à mort. 1 474 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Une partie reçoit des Listeria directement dans le cerveau sous anesthésie, une autre subit l'induction d'une encéphalite auto-immune qui peut la paralyser sept à quinze jours, et un troisième groupe passe tous les quinze jours pendant sept mois un test de mémoire dans un labyrinthe et un test d'équilibre sur cylindre rotatif. L'identification de cibles thérapeutiques contre les troubles cognitifs qui suivent une infection cérébrale reste annoncée au conditionnel, quand la paralysie des membres et la perte de poids figurent, elles, au protocole.
Objectifs
Nous cherchons à définir l’impact que peuvent avoir les infections du système nerveux central sur la santé cérébrale après l’infection. En effet, les altérations du système immunitaire cérébral sont susceptibles de favoriser ou au contraire protéger le cerveau contre des dommages ultérieurs, notamment les maladies neuronales et neurodégénératives telles que la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson. Ce projet permettra à la fois d’étudier comment s’effectue la réparation du système immunitaire cérébral après la résolution d’une infection ainsi que les mécanismes menant à une sensibilité accrue ou diminuée aux futurs dommages neuronaux.
Bénéfices attendus
Sur un plan des connaissances scientifiques, nous chercherons à déterminer les rôles respectifs du système immunitaire cérébral (microglie) et périphérique (monocytes provenant du sang) dans la réponse aux infections du système nerveux central, ainsi que leur rôle dans l’apparition de troubles cognitifs après l’infection. La comparaison des séquelles neurologiques induites en présence ou absence de la microglie et/ou des monocytes permettra de mettre en évidence le rôle de chacune de ces populations immunitaires dans les séquelles neurologiques apparaissant après la guérison de l’infection. Nous chercherons à mettre en évidence les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’apparition de ces troubles cognitifs, pour comprendre comment les cellules immunitaires ayant joué un rôle dans la résolution de l’infection cérébrale (microglie ou monocytes recrutés) peuvent ensuite adopter un phénotype dommageable pour le bon fonctionnement cérébral. L’identification de ces mécanismes permettrait de mettre en évidence des cibles thérapeutiques utiles dans le traitement des séquelles neurologiques post-infectieuses.
Procédures
Procédure 1 : les animaux seront soumis soit à un gavage sur animal vigile (durée d’environ 1 minute), soit à une injection intracérébrale (Y COMPRIS UNE INJECTION DANS LE CERVEAU) sous anesthésie générale (durée d’environ 10 minutes). Puis ils seront soumis à 3 injections d’antibiotiques par voie intrapéritonéale sur animal vigile (durée d’environ 30 secondes). Procédure 2 : les animaux seront soumis à un gavage sur animal vigile (durée d’environ 1 minute), puis ils seront soumis à 3 injections d’antibiotiques par voie intrapéritonéale sur animal vigile (durée d’environ 30 secondes). Un groupe expérimental se verra également administrer des anticorps en même temps que les injections d’antibiotiques (portant la durée d’injection à environ 1 minute). Ils subiront 1 injection cutanée et intrapéritonéale sous anesthésie gazeuse (générale, durée des 2 injections : environ 5 minutes) pour induire la réponse auto-immune, et une dernière injection intrapéritonéale (durée d’environ 30 secondes) pour achever l’induction de la réponse autoimmune, sur animal vigile. Procédure 3 : les animaux seront soumis à une injection intraveineuse sur animal vigile (durée d’environ 2 minutes). Puis ils seront soumis à 3 injections d’antibiotiques par voie intrapéritonéale sur animal vigile (durée d’environ 30 secondes). Un groupe expérimental se verra également administrer des anticorps en même temps que les injections d’antibiotiques (portant la durée d’injection à environ 1 minute). Ils seront soumis à des tests cognitifs tous les 15 jours pendant 7 mois, consistant en un test de mémoire (trouver la bonne sortie parmi plusieurs qui se ressemblent, un test durant environ 30 minutes) et un test moteur (rester le plus longtemps possible sur un cylindre rotatif, durée d’environ 15 minutes).
Impact sur les animaux
Dans l’ensemble des procédures l’infection induit un degré de souffrance : perte de poids, « sickness behaviour » et atteinte cérébrale qui peut parfois induire des paralysies des pattes des souris. Dans la procédure n°1, un niveau de douleur modéré sera à prendre en compte suite à l’inoculation intracraniale de bactéries, qui sera pris en charge par antalgiques. L'INJECTION DE LISTERIA MONOCYTOGENES DANS DES REGIONS CEREBRALES SPECIFIQUES PEUT INDUIRE DES TROUBLES NEUROLOGIQUES LIE AU SITE D'INJECTION. LES SOURIS SERONT SURVEILLEES QUOTIDIENNEMENT AFIN DE DETECTER TOUT SYMPTOME NEUROLOGIQUE GRAVE. Dans la procédure n°2, l’induction d’encéphalite autoimmune est susceptible d’engendrer une perte de mobilité par paralysie des membres, d’une durée variable entre 7 et 15 jours selon la littérature. Dans la procédure n°3, au cours du vieillissement des souris de souche 5xFAD on notera l’apparition de signes associés à la maladie d’Alzheimer tels qu’une perte de mémoire et des capacités d’interaction sociale diminuée. Ces troubles apparaissent progressivement, à partir de 6 mois d’âge environ.
Devenir
Les procédures nécessitent toutes une mise à mort des animaux à la fin de la procédure afin d’étudier leurs organes par diverses techniques. Il n’y aura donc pas d’animaux laissés en vie à la fin du projet.
Remplacement
L’étude de l’interaction entre le système immunitaire et le fonctionnement du système nerveux central nécessite un hôte animal car les mécanismes d’interaction entre ces 2 systèmes cellulaires complexes ne peuvent pour l’instant pas être modélisés in vitro. En particulier pour comprendre les séquelles induites par une infection et les conséquences à long terme, il est absolument nécessaire de mener les études dans un hôte animal qui est capable de régénérer les tissus altérés.
Réduction
Pour l’observation du comportement des animaux, nous suivrons dans le temps les mêmes individus, ce qui permet 1) d’augmenter la puissance statistique de l’étude et 2) éviter de mettre à mort un animal après un unique test comportemental (sauf pour le test du labyrinthe de Barnes car les animaux s’habituent à ce test au fil du temps) . Pour les études de la réponse immunitaire au sein du cerveau, le cerveau des souris disséquées sera séparé en 2 hémisphères, un hémisphère étant utilisé pour l’analyse histologique par immunofluorescence et l’autre pour la cytométrie en flux. Cela permettra de diminuer par 2 le nombre de souris nécessaire pour ces expériences. Afin de vérifier que les 2 hémisphères cérébraux ne réagissent pas de manière différente à l’infection nous vérifierons l’absence de différence entre les analyses effectuées sur les hémisphères droits et gauches. Nous utiliserons également des souches de Listeria monocytogenes dites « fortement neuroinvasive » qui induisent de manière très reproductible une infection du système nerveux central après gavage. Ceci permet de réduire le nombre d’animaux inoculés par rapport à l’inoculation des classiques souches de laboratoire de Listeria qui n’induisent une infection du système nerveux central que dans une petite proportion des animaux inoculés. Les effectifs des populations de souris auxquelles nous aurons recours sont établis en tenant compte des tests statistiques permettant d’obtenir une significativité du résultat obtenu (test de Mann-Whitney (deux groupes non appariés), Wilcoxon (deux groupes appariés) ou ANOVA (plus de deux groupes) pour les comparaisons de valeur avec faible effectif, se basant sur une distribution non gaussienne des résultats).
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe, avec une litière appropriée et des matériaux de nidification. L’état général des animaux sera suivi. Les paramètres observés seront : poil ébouriffé, apparence corporelle/body condition, expression faciale/mouvement. Une aide à la thermorégulation sera mise en place dans toutes les cages pour éviter l’hypothermie : abri en carton, matériel de nidification (coton/papier) et chaufferettes. Une réhydratation par voie sous-cutanée (Ringer Lactate) et mise à disposition d’eau gélifiée sera entreprise pour les animaux présentant des signes de déshydratation (perte de poids >10%, pli cutané). Les animaux présentant un état pathologique trop avancé (score de 2 pour un paramètre de la grille proposée par le comité d’éthique, ou perte de poids supérieure à 20% du poids initial, ou un score d’encéphalite ≥ 4) seront mis à mort. LES ANIMAUX SERONT EGALEMENT MIS A MORT EN CAS D'APPARITION DE SYMPTOMES NEUROLOGIQUES GRAVES SUITE A UNE INJECTION CEREBRALE STEREOTAXIQUE ET CEUX POUVANT AUSSI EMPECHER UNE ALIMENTATION ET UN ABREUVEMENT EFFICACES. La douleur induite par l’injection intracrâniale sera limitée en injectant les souris avec un antidouleur (buprénorphine) avant et après l’injection, qui se fera sous anesthésie gazeuse et en appliquant un anesthésique local sur la zone à injecter. Le stress induit par l’encéphalite autoimmune (paralysie → difficulté d’accès à la nourriture, de thermorégulation, de nettoyage) sera limité en multipliant les source d’accès à la nourriture et à de la gélose hydratante au niveau du sol de la cage, ainsi qu’en chauffant les cages avec des chaufferettes pour aider la thermorégulation des souris. Les animaux seront pesés le jour précédant l’infection puis, au minimum, à partir du jour 3 quand les animaux commencent à perdre du poids du fait de l’infection. La pesée aux deux premiers jours ne sera pas systématique et dépendra de l’état apparent de l’animal. Cela permettra de limiter les manipulations à un moment où les animaux ne perdent pas de poids d’après notre expérience.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est un modèle de choix pour l’étude de la réponse immunitaire, un grand nombre d’outils et de lignées transgéniques ayant été développés pour étudier la réponse immunitaire des souris. Il s’agit également d’un bon modèle en neurosciences, les souris ayant certaines capacités cognitives suffisamment développées pour étudier l’impact que peuvent avoir les infections du système nerveux central sur des fonctions neuronales ciblées pour ce mammifère. Nous utiliserons des souris adultes, pour ne pas interférer avec les phénomènes de neurodéveloppement dans notre étude. Les souris adultes seront âgées de 2 à 9 mois, les plus âgées (6 à 9 mois) seront utilisées pour 1) le suivi à long-terme des conséquences de l’infection, et 2) pour étudier le phénomène de neurodégénerescence dans les souris 5xFAD qui commencent à développer des troubles à partir de l’âge de 6 mois.
Etude fonctionnelle des cellules souches hématopoiétiques modifiées génétiquement
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les souris utilisées sont immunodéficientes, choisies pour leur incapacité à rejeter des cellules humaines. 1 120 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules souches du sang humaines modifiées par thérapie génique, après un conditionnement qui leur fait perdre du poids, et un prélèvement sanguin qui peut leur léser un œil. La mise à mort sert à récupérer leur moelle osseuse et à mesurer si les cellules injectées s'y sont installées, l'enjeu déclaré étant d'évaluer la toxicité à long terme de ces modifications avant leur passage chez des patients.
Objectifs
Parmi les méthodes thérapeutiques modernes, on retrouve la greffe de cellules souches sanguines (CSH). Le but est de permettre l’installation de ces cellules dans la moelle osseuse des patients au sein de « niches », où elles pourront produire de nouvelles cellules fonctionnelles et saines nécessaires à la personne traitée. Ces cellules peuvent être modifiées par thérapie génique dans le but d’améliorer et de corriger leur activité. Il est cependant nécessaire d’évaluer l’impact et l’efficacité de ces modifications, d’autant qu’elles peuvent induire une toxicité non souhaitée pour les CSH. Cette étude vise à déterminer si les modifications sont toxiques à long terme.
Bénéfices attendus
Cette étude portant sur les greffons sanguins permettra de caractériser les modifications apportées aux CSH modifiées par thérapie génique ainsi que leurs capacités de greffe (survie, auto-renouvellement, différenciation). Ces connaissances seront appliquées afin de (i) optimiser les greffons de thérapie génique avant leur infusion aux patients, (ii) optimiser les protocoles d'expansion des greffons hématopoïétiques modifiés par thérapie génique, et (iii) d'évaluer le risque à long terme de la toxicité de la thérapie génique.
Procédures
Les souris utilisées dans ce projet seront anesthésiées avant d’être soumises à une greffe de cellules. Il s'agit d’injections réalisées en quelques secondes (minimum 5 secondes - maximum 90 secondes). Les injections se feront sur animaux vigiles (2 à 24h d’intervalle). Le suivi de la prise de greffe se fait par un unique prélèvement sanguin sous anesthésie (30 secondes).
Impact sur les animaux
Le conditionnement des souris induit une légère perte de poids (
Devenir
A l'issue de la procédure, il est nécessaire de récupérer les moelles osseuses des souris afin d'évaluer la prise greffe par les cellules injectées initialement. L'ensemble des souris est donc euthanasié afin de procéder à ces analyses et à l'obtention des résultats expérimentaux.
Remplacement
L’absence d’alternative à l’expérimentation animale pour l’ensemble de ces études est justifiée par le fait que la greffe des cellules souches du sang (« nichage » et développement chez l’hôte) fait intervenir des microenvironnements cellulaires et moléculaires extrêmement complexes et impossibles à reproduire en culture in vitro. Néanmoins, dans le cadre de ce projet, toutes les expérimentations in vitro (notamment analyses phénotypiques ciblant des populations cellulaires enrichies en CSH, analyse de la génotoxicité) seront réalisées chaque fois que possible en vue de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Réduction
Pour chaque greffon utilisé et pour chacune des conditions d’optimisation testées, le nombre d’animaux injectés a été fixé à 7, qui est le nombre minimum d’animaux pour avoir une significativité suffisante lors de la réalisation des tests statistiques. Afin d'éviter toute utilisation inutile d'animaux, les greffons sont testés pour leur contenu en cellules immatures (contenant potentiellement les cellules souches) sur des critères phénotypiques et/ou métaboliques afin d’estimer la qualité du greffon et d’éviter des injections inutiles en cas de greffons dont la qualité est jugée insuffisante.
Raffinement
Afin de respecter la notion de raffinement, le bien-être de nos animaux sera pris en compte de leur naissance à leur mort. Les souris recevront notamment de la nourriture enrichie dès le départ de l'expérimentation. Les souris seront hébergées en animalerie adaptée aux souris immunodéprimés, suivies quotidiennement pour détecter d’éventuels signes cliniques. Elles seront hébergées en conformité avec la réglementation en présence de leur congénères (à raison de 5 souris par cage) afin de maintenir leurs relations sociales. Les conditions d’hébergement sont adaptées à la forte immunodépression de ces animaux. De plus, chaque cage reçoit un enrichissement du milieu adapté pour entretenir le bien-être des animaux. L’ensemble des animaux recevront un traitement analgésique et/ou anesthésique prévu pour parer à toute souffrance ou stress, réfléchit pour chaque acte pratiqué. Les points limites ont été définis et appliqués pour le suivi de ces animaux. Notamment, la souffrance et la gêne des animaux seront évaluées à travers une grille de points limites adaptée permettant d’anticiper au plus tôt la souffrance des animaux et de mettre en place les procédures conservatoires adéquates.
Choix des espèces
Pour cette étude nous utiliserons des souris immunodéficientes. Cette souche de souris est très largement utilisée dans la recherche sur les cellules souches hématopoïétiques en raison de sa capacité à permettre la génération d'une hématopoïèse humaine à partir des cellules souches injectées Cette capacité est obtenue grâce à la forte immunodépression. Cette souche de souris représente donc un modèle pertinent et efficace pour l'étude et la mise en évidence de cellules souches humaines ; ce modèle permet d'extrapoler la greffe chez l'humain. Les souris seront utilisées à l'âge adulte de 8 à 12 semaines de vie. À cet âge la taille de la souris facilite la manipulation expérimentale et l´inoculation de cellules.
Évaluation de nouveaux traitements candidats pour le cancer du foie chez un modèle murin développant spontanément des carcinomes hépatocellulaires – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Jusqu'à deux administrations par jour pendant vingt et un jours, cinq séances d'imagerie fonctionnelle de trente minutes sous anesthésie et une imagerie à rayons X par semaine : 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les anesthésies gazeuses répétées peuvent gêner leur respiration et le gavage irriter leur œsophage, tandis que les tumeurs du foie qu'elles développent leur coupent l'appétit. Il s'agit de cribler des combinaisons de candidats médicaments sur des lignées qui produisent d'elles-mêmes un cancer du foie résistant aux traitements existants. Ces tumeurs n'apparaissant qu'entre la trentième et la quarantième semaine de vie selon le génotype, les souris atteignent cet âge avant d'entrer en procédure, et 80 d'entre elles, sorties sans tumeur, pourront être réutilisées dans un autre projet.
Objectifs
Le cancer du foie est le troisième cancer le plus mortel au monde. Sa prise en charge tardive et l’efficacité limitée de l’oncothérapie actuelle rendent inévitable l'acquisition d'une résistance aux médicaments et la formation de métastases, responsables du taux élevé de morbidité et de mortalité du cancer du foie. Il est donc urgent d'identifier des cibles et des combinaisons médicamenteuses puissantes et efficaces. Un modèle de souris unique génère spontanément un cancer du foie similaire au cancer humain en termes d’hétérogénéité des tumeurs, de résistance aux médicaments actuellement utilisés et d’interaction entre cellules cancéreuses et cellules immunitaires. Le modèle est également croisé avec d’autres souris, ce qui permet 1) d’avoir un modèle murin ayant les mêmes caractéristiques que les patients atteints de tumeurs du foie avec un type de mutation génétique spécifique ; 2) d’avoir un modèle où la fréquence et/ou le début de la formation des tumeurs est augmentée et/ou accélérée. Ainsi, ces modèles de souris de cancer du foie sont adaptés pour le criblage de nouvelles thérapies combinatoires dans un contexte de résistance aux médicaments actuellement utilisés. Le but de ce projet est d’évaluer de nouveaux candidats médicaments qui permettraient une meilleure réponse au traitement des tumeurs.
Bénéfices attendus
La détection et le traitement précoce du cancer du foie, ainsi qu’un suivi rigoureux, contribuent à augmenter l’efficacité des traitements. L’évaluation de nouveaux candidats-médicaments permet d’augmenter les taux de réponses et de cibler un maximum de la population atteinte du cancer du foie et ainsi de réduire le nombre de décès par an provoqués par ce cancer.
Procédures
Les animaux auront des imageries à rayons X (durée 4 minutes, sous anesthésie) une fois par semaine au maximum et des imageries fonctionnelles permettant de suivre le métabolisme ou la vascularisation(5 fois sur 21 jours, durée maximum de 30 minutes par imagerie, sous anesthésie). Une partie des animaux aura des administrations de candidats médicaments soit par injections soit par voie orale (maximum 2 fois pas jours pendant 21 jours, durée en moyenne 1 à 2 minutes, sur animal vigile en contention) et certain auront des prélèvements sanguins au niveau de la queue (2 fois maximum, sous anesthésie, 2min). Une partie des animaux aura une injection dans la veine de la queue une seule fois au début. Ce geste durera en moyenne 5 minutes.
Impact sur les animaux
Au cours du projet, les animaux sont passibles d’expérimenter ce qui suit : (1) Douleur et inconfort : l’apparition spontanée de tumeurs du foie peut engendrer une diminution de l’appétit chez l’animal, conduisant à une perte de poids et à une augmentation du stress. Les traitements réalisés sur les animaux vigiles peuvent entraîner des petites plaies cutanées au niveau des points d’injections. De mêmes, les prélèvements sanguins réalisés au niveau de la veine de la queue peuvent engendrer des petites plaies cutanées. (2) Les anesthésies gazeuses répétées peuvent entrainer des difficultés respiratoires lors de l’anesthésie, ainsi que des difficultés d’endormissement et de réveille au cours du temps. (3) l’administration des traitements par gavage peut entrainer du stress dû à la contention quotidienne et une irritation de l’œsophage. MODIFICATION : Concernant la technique d’injection hydrodynamique dans la veine de la queue, les nuisances supplémentaires attendues sont des petites plaies cutanées au niveau de la queue et l’apparition de tumeur du foie peut engendrer une diminution de l’appétit chez l’animal conduisant une perte de poids et une augmentation du stress.
Devenir
Tous les animaux qui iront au bout des procédures seront mis à mort afin de récupérer les tissus d'intérêts et de pouvoir compléter l’études avec des expérimentations biologiques, biochimiques et moléculaires. Les animaux qui n'auront pas généré de tumeurs qui seront sortis du projet en bonne santé pourront être réutilisés dans un autre projet.
Remplacement
Des stratégies sont mises en place pour limiter l’utilisation des animaux : (1) Les études préliminaires sont réalisées sur des cellules et des mini-tumeurs en culture pour identifier les mécanismes clés et les cibles. (2) Seuls les traitements prometteurs sont ensuite testés sur des organismes vivants pour confirmer leur efficacité dans un contexte physiologique. Ce projet final nécessite un organisme entier : des souris génétiquement modifiées, qui est le modèle le plus adapté pour étudier les effets des traitements sur les tumeurs du foie.
Réduction
Dans cette étude, nous utiliserons des appareils d'imagerie adaptés à la taille des rongeurs, comme des scanners ou des caméras spécialisées, similaires à ceux utilisés chez les patients. Ces outils permettent de suivre l'évolution des animaux, notamment la croissance des tumeurs, sur plusieurs semaines et de recueillir différentes mesures. Cela réduit le nombre d'animaux nécessaires tout en obtenant des résultats fiables. Pour limiter davantage le nombre d'animaux, nous avons calculé qu’un maximum de 10 par groupe suffira pour garantir des données exploitables. Enfin, chaque animal sera étudié au maximum en réalisant des analyses supplémentaires sur leurs tissus (foie, tumeurs) après l’étude.
Raffinement
Les injections intraveineuses et les séances d’imagerie se feront sous anesthésie générale gazeuse pour minimiser le stress des animaux et permettre un réveil rapide. Les souris anesthésiées seront toujours placées sur un tapis ou lit chauffant avec contrôle de la température pour éviter l’hypothermie. Avant les traitements, une semaine d’habituation à la contention sera réalisée pour réduire leur stress. Les traitements nécessitant un gavage seront effectués avec une sonde vétérinaire adaptée, à embout arrondi, pour protéger l’œsophage et l’estomac. La technique « d’administration de médicament guidée par micropipette » sera utilisée si possible : les souris apprendront à boire du lait concentré, puis le médicament y sera mélangé, évitant ainsi le stress de la contention. Les souris, qui développent spontanément des tumeurs hépatiques et parfois des métastases pulmonaires, seront suivies par scanner et imagerie spécialisée. Une fois les tumeurs détectées, leur évolution sera surveillée chaque semaine. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel qualifié. En cas de signe de souffrance (difficulté à respirer, isolement, perte de poids), des compléments alimentaires ou des soins adaptés seront apportés. Si la situation ne s’améliore pas ou si la perte de poids dépasse 20 %, l’animal sera retiré du protocole et euthanasié rapidement pour éviter toute souffrance inutile. Les souris seront hébergées en groupes (5 maximum par cage), avec accès libre à la nourriture et à l’eau, dans des conditions enrichies (dômes, tubes, bâtons à ronger, matériaux pour faire un nid) et un cycle jour/nuit de 12 heures. Cela permet de limiter les comportements répétitifs et de favoriser leur bien-être.
Choix des espèces
Les modèles de souris générés et étudiés : 1) récapitulent l’hétérogénéité du cancer du foie chez les patients ; 2) permettent de tester de nouvelles thérapies. Ils représentent par conséquent un modèle d’une grande valeur d’un point de vue expérimental pour mieux comprendre le cancer du foie et ainsi évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour cette maladie humaine. Pour étudier la formation et l'évolution de tumeurs dans le foie et des tumeurs secondaires dans le poumon, les souris seront utilisées au stade adulte. Pour les tumeurs spontannées, les premières tumeurs apparaissent entre 30 ou 40 semaines en fonction du génotype de souris utilisé. Elles sont donc utilisées à partir de ces stades. Concernant le modèle par injection, les souris seront utilisées au stade adulte (2 mois) afin d'évaluer l'initiation et l'évolution tumorale dans des individus adultes, comme la majorité des cancers du foie.