Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Création, amplification et archivage de lignées de souris génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
28 150 souris vont être utilisées, chaque femelle porteuse recevant cinq injections et une chirurgie de transfert d'embryons de cinq minutes, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les donneuses sont stimulées par deux injections d'hormones à quarante-huit heures d'intervalle puis tuées pour récupérer leurs embryons. Les porteuses sont tuées le lendemain de la mise bas théorique ou au sevrage de leurs petits, l'établissement indiquant ne pas pouvoir les réutiliser après une chirurgie. Ce travail se vend : le porteur écrit que la quantité d'animaux a été adaptée pour remplir les conditions stipulées dans les contrats avec les clients, et qu'il n'y a donc pas d'approche statistique.
Objectifs
Notre travail est de créer, d’amplifier et d’archiver des lignées de souris génétiquement modifiées. Ces lignées peuvent devenir des modèles de maladies humaines et vont permettre de mieux comprendre leurs processus de développement. Ces modèles peuvent également répondre à d’autres intérêts scientifiques tout aussi importants (comme par exemple devenir des modèles de choix pour la recherche fondamentale). Ces rongeurs, en tant que modèle de maladies humaines, vont également permettre de tester des médicaments et de valider (ou d’invalider) des cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Notre coeur de métier est la création, l'amplification et l'archivage de lignées génétiquement modifiées de souris pour le service des chercheurs et de la commumauté scientifique. Notre rôle est de fournir aux chercheurs des lignées précises, établies et robustes en améliorant sans cesse nos techniques afin de répondre aux exigences de réduction et raffinement. La réduction du nombre d'animaux utilisés et leur bien-être est une préoccupation permanente.
Procédures
Les souris donneuses d'embryons vont subir 2 injections d'hormones à 48h d'intervalle pour stimuler la production d'embryons. Certaines souris, futures mères-porteuses seront synchronisées par 2 injections d'un composé chimique à 24h d'intevalle. Ces actes rapides se font sur animaux vigiles et sous contention. Les souris mères-porteuses recevront lors de la chirurgie de transfert d'embryons : Une injection d'analgésique 30 minutes avant l'injection du cocktail anesthésique (actes rapides, sur animaux vigiles sous contention). Une fois l'endormissment suffisamment profond, la chirugie est réalisée. Elle dure environ 5 minutes par animal. Avant le réveil des animaux, une dernière injection d'anti-inflammatoire combinée à une réhydratation sera pratiquée. Chaque femelle mère porteuse recevra au total 5 injections. (synchronisation x 2, analgésique, anesthésique et anti-inflammatoire/réhydratation).
Impact sur les animaux
Les souris peuvent ressentir un léger stress de courte durée lors des manipulation/contentions pour réaliser les différentes injections. Lors des injections des différents produits utilisés dans cette procédure, les animaux vont sentir une légère douleur de courte durée, le temps de l'introduction de l'aiguille. Lors des chirurgies, la plaie générée peut s'inflammer ou s'infecter dans de très rares cas. Les animaux en post chirurgie peuvent s'attaquer à leur cicatrice (automutilation).
Devenir
Les donneuses d'embryons seront mises à mort pour récupérer les embryons au stade souhaité. Pour les mères-porteuses, dès lors qu'il y a eu chirurgie de transfet d'embryons, elle seront mises à mort soit le lendemain de la mise bas théorique pour pratiquer une césarienne, si elles n'ont pas mis bas naturellement, ou au plus tard au sevrage de leurs petits (soit 3-4 semaines post partum). Nous ne pouvons pas les réutiliser comme reproductrices ou de nouveau mère porteuses, ayant déjà subi une chirurgie.
Remplacement
Nous n'avons pas d’autre possibilité que le recours à l’animal vivant pour toutes ces techniques de création, d'amplification et d'archivage de lignées de souris génétiquement modifiées. L'état actuel de nos connaissances ne permettent pas de s'affranchir d'utiliser des animaux en recherche fondamentale ou appliquée.
Réduction
La réduction du nombre d'animaux utilisés et leur bien-être est une préoccupation permanente. L’amélioration des techniques permet sans cesse de répondre aux exigences de réduction et de raffinement. Le raffinement de nos techniques de transgénèse, de procréation médicalement assistée et de cryoconservation permet de générer de moins en moins d'animaux pour l'ensemble des prestations de l'institut, ce qui permet de réduire de manière importante la quantité d'animaux générés. La superovulation de jeunes femelles va permettre d’augmenter le nombre d’embryons produits par femelle et ainsi réduire considérablement le nombre d’animaux donneurs utilisés. La synchronisation des femelles va permettre une forte réduction du nombre de femelles futures mères-porteuse en stock. En revanche, cette technique n'est applicable que pour les transferts d'embryons au stade 1 et 2 cellules. Les souches de mères-porteuses choisies sont d’excellentes mères, calmes. Elles peuvent donner naissance à de grandes portées de nouveau-nés. Ce qui permet de réduire significativement le nombre de femelles mère-porteuses utilisées. Ces techniques sont utilisées en prestation de service, la quantité d'animaux utilisée a été adaptée pour chaque procédure afin de remplir les conditions stipulées dans les contrats avec les clients. Il n'y a donc pas d'approche statistique.
Raffinement
Le personnel en charge de cette étude est habitué à ces gestes techniques car ils sont pratiqués en routine depuis des années dans notre laboratoire. Les femelles restent sous surveillance après leurs injections, afin d’observer aucune apparence physique externe de souffrance. Lors de la chirurgie, les animaux sont anesthésiés et reçoivent un traitement antalgique adapté à ce type de procédure. Du gel oculaire est placé systématiquement sur les yeux des animaux anesthésiés afin de prévenir tout dommage de la cornée de l’animal. De plus, les animaux anesthésiés sont placés sur une plaque chauffante pour palier toute déperdition de chaleur liée à l’anesthésie. Une injection conjointe de sérum physiologique tiédi sera réalisée pour compenser les pertes hydriques liées à la chirurgie et limiter la déperdition de chaleur. Cette compensation a pour objectif de permettre aux animaux une récupération idéale post chirurgie. Les animaux opérés restent en observation jusqu’à leur complet réveil en bonne forme, dans leur cage placée sur une platine chauffante à 37°C. Nos souris sont hébergées en cages ventilées, en groupe dans la mesure du possible, avec de l'enrichissement : nids, croquettes de nourriture au fond de la cage.
Choix des espèces
La souris est un très bon modèle d'expérimentation animale car elle est de petite taille, son génome est parfaitement connu et elle a un taux de reproduction très rapide. Elles sont de très bons modèles expérimentaux puisque 99% de leurs gènes présentent un gène homologue chez l'Homme. Elle est couramment utilisé par les chercheurs pour des créations de lignées transgéniques. Les femelles utilisées pour produire les embryons sont prépubères car elles répondent mieux aux traitements hormonal de superovulation. (réduit le nombre de femelles donneuses utilisées) Les mères-porteuses utilisées sont de jeunes adultes matures. La souche choisie, est connue pour être d’excellentes mères, très calmes, qui peuvent donner naissance à de grandes portées de nouveau-nés, ce qui permet de réduire significativement le nombre de femelles mères porteuses utilisées.
MODIFICATION: Gestion de la production d’animaux qui développent spontanément une colite chronique et collecte de lait de mère.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Porteuses d'une mutation qui les prive d'une protéine anti-inflammatoire, ces souris développent d'elles-mêmes une inflammation chronique de l'intestin, avec diarrhées, déshydratation et perte de poids pouvant atteindre 20 %. 1 250 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Les mères allaitantes sont endormies, reçoivent une injection d'ocytocine et sont séparées de leurs petits pendant deux à quatre heures pour que leur lait soit collecté et analysé. Le porteur indique que 820 souris passeront dans d'autres procédures, les autres étant tuées à l'apparition de signes de souffrance, faute de portée depuis deux mois, ou à vingt-quatre semaines parce qu'elles sont alors jugées trop âgées.
Objectifs
Ce projet porte sur l’élevage et l’observation d’une lignée de souris qui, avec le temps, développe naturellement une inflammation chronique de l’intestin, appelée colite. Cette maladie chez la souris est utilisée comme modèle pour mieux comprendre les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI) chez l’être humain, comme la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique. Ces maladies touchent de plus en plus de personnes et sont liées à un déséquilibre complexe entre notre système immunitaire, notre environnement et les milliards de bactéries vivant dans nos intestins (appelées le microbiote). Dans cette étude, nous utilisons une lignée de souris porteuse d’une mutation dans un gène important pour contrôler l’inflammation (le gène IL-10). Ces souris développent spontanément des signes de maladie intestinale, ce qui en fait un bon modèle d’étude pour les MICI. Il est connu que la composition du microbiote a un rôle déterminant dans le déclenchement ou l’aggravation de la maladie chez ces animaux. L’un des objectifs de ce projet est de décrire les conditions d’élevage et les soins apportés à ces souris sensibles, afin d’assurer leur bien-être tout en permettant l’observation des signes de la maladie. MODIFICATION: Un autre objectif est de collecter du lait maternel chez des souris malades et des souris en bonne santé, pour analyser sa composition. À terme, ce modèle permettra de mieux comprendre comment certains composants du lait maternel peuvent influencer la santé intestinale des nouveau-nés, et comment cela pourrait prévenir ou aggraver les maladies comme les MICI. Ce projet vise également à tester de nouvelles approches thérapeutiques, notamment basées sur de petites molécules naturelles appelées micro-ARN, connues pour réguler de nombreux mécanismes biologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de maintenir et d’utiliser une lignée spécifique de souris (appelées souris IL10-KO) qui développent naturellement une inflammation intestinale, afin de soutenir nos recherches, ainsi que celles de nos partenaires, sur les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Ces souris sont essentielles pour tester des hypothèses sur l’origine et le développement de ces maladies. MODIFICATION: Une autre partie importante du projet consiste à collecter du lait maternel chez les mères souris, utilisées pour le maintien de la lignée, ce qui nous permettra d’analyser sa composition et de voir s’il existe un lien avec l’état de santé des petits. Cela nous aidera à comprendre si certains composants du lait influencent la survenue ou la gravité des maladies intestinales plus tard dans la vie. Grâce à ce modèle, nous espérons mieux comprendre comment ces maladies se développent dès les premiers jours de vie. Ce travail pourrait mener à l’identification de nouveaux signes précoces (biomarqueurs) de la maladie, mais aussi de nouvelles cibles pour des traitements plus efficaces. Enfin, ces souris nous permettront de tester de nouvelles molécules anti-inflammatoires et de les comparer aux traitements actuellement utilisés chez les patients atteints de MICI, dans le but d’améliorer les options thérapeutiques à l’avenir.
Procédures
MODIFICATION: Du lait sera collecté chez les mères allaitantes, ce qui nécessite deux étapes : une injection d’ocytocine (une hormone qui stimule la lactation), geste qui dure environ 10 secondes, et une séparation temporaire des petits pendant deux à quatre heures avant la collecte.
Impact sur les animaux
Certaines souris utilisées dans ce projet, appelées souris IL10-KO, peuvent développer naturellement, au fil du temps, une inflammation chronique de l’intestin. Cette maladie peut provoquer des diarrhées importantes, une déshydratation, ainsi qu’une perte de poids rapide pouvant atteindre 20 % du poids initial. Dans ces cas, l’expérimentation sera arrêtée pour ces souris afin d’éviter toute souffrance excessive. D’après nos observations précédentes, environ 85 % des femelles et 90 % des mâles atteignent l’âge de 14 semaines sans complication majeure. MODIFICATION: Par ailleurs, nous prévoyons de collecter du lait chez les mères allaitantes, ce qui nécessite deux étapes : une injection d’ocytocine (une hormone qui stimule la lactation), et une séparation temporaire des petits pendant deux à quatre heures avant la collecte. Il est connu que ces manipulations peuvent entraîner un léger stress chez la mère, mais les injections sont rapides, réalisées avec soin, et les souriceaux sont suffisamment grands (entre 14 et 16 jours après la naissance), ce qui réduit considérablement les risques de comportements anormaux, comme le rejet ou le cannibalisme. L’ensemble des procédures a été conçu pour minimiser les nuisances et garantir le bien-être des animaux tout au long du projet.
Devenir
Les souris générées dans ce projet seront soit intégrés dans un protocole expérimental dès 4 semaines de vie, soit gardés en vie pour la gestion des accouplements, soit euthanasiés lorsqu'elles présenteront des signes de souffrance ou lorsqu'elles n'auront plus donné de portées depuis 2 mois ou âgées de 24 semaines (souris trop âgées pour être utilisées en accouplement ou incluses dans un protocole de recherche). Les souris incluses dans un projet de recherche seront euthanasiées à l'issue des procédures expérimentales.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est essentielle pour cette recherche, car les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sont très complexes. Elles impliquent plusieurs facteurs comme le système immunitaire, les microbes intestinaux, la génétique et l’environnement. Ces maladies affectent non seulement l’intestin mais aussi d’autres organes et provoquent une inflammation persistante dans tout le corps. Pour comprendre comment l’environnement et les microbes interagissent avec l’organisme, les souris sont le modèle le plus adapté. À ce jour, il est impossible de recréer ces interactions complexes en laboratoire uniquement avec des cellules.
Réduction
Nous ajusterons l’élevage des souris en fonction des besoins de recherche de l’équipe de recherche. Ayant une connaissance approfondie de cette lignée (son mode de reproduction, le nombre et la taille des portées), nous sommes en mesure de gérer l’élevage de manière efficace et raisonnée. Concrètement, nous maintenons en permanence deux couples reproducteurs pour assurer la continuité de la lignée. Si une expérience spécifique est prévue et approuvée, nous augmentons temporairement le nombre de souris pour répondre aux besoins de l’étude. MODIFICATION: La collecte de lait chez les mères est réalisée au moment même où ces femelles sont utilisées pour maintenir la lignée, ce qui évite d’ajouter de nouvelles souris uniquement pour cette procédure. Cela contribue à réduire le nombre total d’animaux utilisés, tout en obtenant les échantillons nécessaires pour nos recherches.
Raffinement
Pendant toute la durée de l’élevage, les souris seront surveillées chaque jour par du personnel qualifié et formé au bien-être animal. Certaines souris de cette lignée peuvent développer une inflammation intestinale appelée colite, qui sera suivie avec attention. Un système de suivi basé sur une grille d’évaluation standardisée permettra de repérer les premiers signes de cette inflammation. Cette grille prend en compte plusieurs éléments comme la perte de poids, l’aspect extérieur, les selles ou encore le comportement général de la souris. En fonction de cette évaluation, des mesures adaptées seront prises : - Si les signes s’aggravent, la fréquence des contrôles sera augmentée. - Si les animaux montrent des signes de déshydratation ou de perte de poids, ils auront accès à une gelée de réhydratation dans leur cage. - Si les signes deviennent trop importants, l’expérience sera arrêtée pour l’animal concerné, afin d’éviter toute souffrance. MODIFICATION: Concernant la collecte de lait, cette procédure est également soigneusement encadrée : - La mère est endormie brièvement et en douceur à l’aide d’un gaz anesthésiant (isoflurane). - Une injection d’ocytocine, une hormone naturelle, est réalisée pour faciliter l’expulsion du lait. L’injection est faite de manière rapide, précise, et par du personnel expérimenté. - Les petits sont temporairement séparés de leur mère pendant 2 à 4 heures, ce qui est bien en dessous de la durée habituellement utilisée pour ce type de procédure (généralement 6 à 12 heures). Durant cette séparation, les petits restent confortablement installés dans leur nid d’origine dans une boîte aérée et sécurisée. De plus, le volume de liquide injecté à la mère est supérieur à celui du lait prélevé, ce qui permet de préserver son hydratation. L’ensemble de ces gestes est maîtrisé par les expérimentateurs et a été optimisé pour limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux. Si, malgré ces précautions, un animal montre des signes de souffrance, les expériences seront adaptées, atténuées ou même suspendues si nécessaire. Enfin, l’environnement des souris sera enrichi (avec du coton, des abris, un cycle jour/nuit respecté) afin de favoriser des comportements naturels et réduire le stress.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour étudier les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), car elles permettent de mieux comprendre les liens entre l’alimentation, l’environnement, les microbes intestinaux et l’intestin lui-même. Dans ce projet, nous utilisons une lignée de souris qui ne produit pas une protéine clé entrainant ainsi une inflammation intestinale ressemblant à une colite hémorragique chez l’humain. Ce modèle génétique de la maladie n’existe que chez la souris. Les souris pourront commencer à se reproduire dès l’âge de 5 semaines, qui correspond à leur maturité sexuelle.
Rôle d’un couple ligand récepteur dans le développement vasculaire utérin.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Injectés sous la peau dans leurs premiers jours de vie pour déclencher une modification génétique, 476 souriceaux sont ensuite tués entre deux et vingt et un jours après la naissance pour que leurs tissus soient découpés et analysés. Les procédures sont classées en niveau de souffrance modéré. Le projet cherche le rôle d'une molécule dans la formation du réseau lymphatique de l'utérus, un travail que le porteur qualifie d'exclusivement fondamental, avec une suite déjà annoncée sur le cancer de l'endomètre. Pour tirer plus de données de chaque animal, les cornes utérines sont coupées en deux et les expérimentateurs prélèvent en plus le diaphragme et l'oreille des mâles.
Objectifs
Le système lymphatique est constitué d'un réseau ouvert, unidirectionnel et à faible pression de vaisseaux lymphatiques. Il maintient le volume et la composition du liquide situé entre les cellules de l’organisme, participe à l'absorption intestinale des graisses et des vitamines alimentaires et contribue au bon fonctionnement du système immunitaire. Ces vaisseaux sont tapissés par des cellules qui délimitent l’intérieur du vaisseau et le tissu. La formation du réseau lymphatique à partir de la vascularisation préexistante est un processus hautement contrôlé appelé lymphangiogenèse. Ce mécanisme fait intervenir de nombreuses molécules, dont des molécules connues pour contrôler le développement du système nerveux. Ce projet vise à comprendre le rôle d'une de ces molécules et de son récepteur au cours de la mise en place de ce réseau lymphatique dans l’utérus. Ce projet sera réalisé à l’aide de plusieurs modèles génétiques murins permettant de moduler l’expression de gènes d’intérêt dans un tissu spécifique et à un moment donné. Ce contrôle spatio-temporel permet d’éviter les événements délétères sur les animaux. Ce projet pourrait donc permettre de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et l’organisation des vaisseaux lymphatiques au cours du développement mais également d’ouvrir de nouvelles perspectives d’études dans des conditions pathologiques comme le cancer. En effet, le système lymphatique est impliqué dans la progression métastatique où il est une voie de dissémination pour les cellules cancéreuses, notamment dans les cas de cancer de l’endomètre.
Bénéfices attendus
Ce projet a un but exclusivement fondamental. Son objectif est de clarifier le rôle d’une molécule de guidage axonal et son récepteur dans la mise en place du réseau lymphatique de l’utérus. Si ce projet aboutit à l’identification d’une fonction pour ce couple ligand/récepteur. Nous déposerons une nouvelle demande de projet pour tester ce rôle dans un contexte tumoral (cancer de l’endomètre). En effet, le système lymphatique est connu pour être une voie de dissémination métastatique dans les cancers de l’endomètre.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, nous réaliserons uniquement des interventions sur des nouveau-nés. Nous réaliserons une injection sous-cutanée (15 secondes). Enfin, nous prélèverons les tissus post-mortem pour des analyses histologiques.
Impact sur les animaux
Les nouveau-nés recevront une injection sous-cutanée d’un analogue d’une hormone sexuelle afin de déclencher l’évènement génétique permettant d’étudier la fonction de nos gènes d’intérêt. Nous n’attendons pas d’effet délétère fort, mais plutôt un retard de croissance du système lymphatique.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure, car nous réaliserons des analyses sur tous les animaux(histologiques, transcriptomiques).
Remplacement
La compréhension du développement du système vasculaire lymphatique ne peut être réalisée uniquement chez l’animal. En effet, l’organisation du réseau vasculaire lymphatique est hautement complexe et les mécanismes impliqués dans son développement font intervenir des interactions tissulaires. Il est impossible de récapituler in vitro ces différentes caractéristiques.
Réduction
Une attention particulière sera accordée à la réduction du nombre d’animaux nécessaires tout en s’assurant de la reproductibilité des résultats. L’analyse développementale est principalement basée sur des caractères histologiques qui seront quantifiés. Nous avons pu ainsi déterminer à l’aide d’outils statistiques le nombre d’individus nécessaires permettant d’obtenir des résultats robustes. Par ailleurs, les cornes utérines seront scindées en deux ce qui permet de diviser par 2 le nombre d’individus. Dans un souci de réduction, nous collecterons également chez les individus mâles le diaphragme et l’oreilles qui sont des modèles d’étude de la mise en place du réseau lymphatique. De la sorte, nous pourrons généraliser nos observations dans l’utérus à l’intégralité de l’organisme.
Raffinement
Toute manipulation susceptible d’entraîner du stress sera réalisée par un expérimentateur formé aux techniques de contention et de manipulation des animaux. Les animaux seront hébergés avec dômes et boules de coton dans les cages. Les injections sous-cutanées seront réalisées par un expérimentateur habitué à réaliser ces gestes. Le contrôle spatial et temporel de l’évènement génétique permet de restreindre les défauts au système vasculaire lymphatique par rapport aux animaux constitutivement invalidés pour les gènes étudiés.
Choix des espèces
La souris est un organisme modèle qui partage 98% de son patrimoine génétique avec l’homme. Ce modèle permet donc d’étudier les mécanismes biologiques que l’on retrouve chez l’homme. Dans ce projet, le système lymphatique sera analysé grâce à des souris génétiquement modifiées dont l’expression des molécules candidates est perturbée. Les analyses seront réalisées à différents âges qui ont été choisis suite à une étude préliminaire qui a montré que le système lymphatique de la corne utérine se développe entre 2 jours post-natals et 21 jours post-natal (le réseau a atteint sa maturité).
Rôle des cellules immunitaires du foie dans l’athérosclérose chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Gavées, mises à jeun jusqu'à douze heures et soumises à dix prélèvements sanguins sur animal vigile, 1 600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leurs organes. L'objet déclaré est de comprendre comment les cellules immunitaires du foie participent à l'athérosclérose, avec l'espoir lointain de nouvelles cibles thérapeutiques. Sur la façon dont ces 1 600 animaux ont été comptés, le résumé tient en une ligne, les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la principale cause de décès dans les pays développés. Parmi elles, l’athérosclérose, une maladie caractérisée par le dépôt de graisses dans les artères, est particulièrement redoutée pour ses conséquences, comme la crise cardiaque. L'inflammation joue un rôle central dans l'évolution de l'athérosclérose, ce qui fait de sa compréhension et de sa modulation une priorité de santé publique. Les cellules immunitaires du foie jouent un rôle dans la régulation de l’inflammation au sein de cet organe, et pourraient également contribuer, à plus large échelle, à l’inflammation chronique des artères et des organes immunitaires, associée aux maladies cardiovasculaires. L’objectif de ce projet est d’étudier la contribution des cellules immunitaires du foie dans le développement de l’inflammation et des maladies cardiovasculaires. Nous allons utiliser un modèle d’athérosclérose chez la souris pour explorer les mécanismes immunitaires et inflammatoires impliqués dans le développement de ces maladies. Les objectifs de ce projet sont de 1) caractériser les cellules immunitaires du foie ainsi que leur devenir dans les maladies cardiovasculaires et 2) étudier leur contribution dans l’athérosclérose et l’inflammation.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre les mécanismes liant le foie à l’athérosclérose, et pourraient conduire au développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les cellules immunitaires du foie, chez les patients souffrant d’athérosclérose.
Procédures
Les animaux auront jusqu'à 4 injections sur toute la durée de la procédure (durée inférieure à 30 secondes par injection). Les animaux vigiles auront un gavage (durée inférieure à 30 secondes) au cours de la procédure. Des prélèvements auront lieu sur animaux anesthésiés (une seule fois avec une durée inférieure à 30 secondes) ou vigiles (jusqu'à 10 prélèvements de moins de 30 secondes).
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : - la préhension et contention des animaux génèrent un inconfort léger et de courte durée - la mise à jeun avant les tests de tolérance à l'insuline (5h) et au glucose (12h) génère un inconfort - l'individualisation des animaux génère un stress léger durant la durée des tests - le gavage génère un stress et un inconfort légers de courte durée - les prélèvements de sang génèrent une douleur légère de courte durée - l'injection génère une légère douleur de courte durée au point d’injection - le prélèvement sanguin génère un stress et une douleur modérée de courte durée - l'anesthésie gazeuse génère un stress et une hypothermie légère de courte durée
Devenir
A l'issue des différents gestes techniques, tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure dans le but de prélever les différents organes ou tissus d'intérêt.
Remplacement
Actuellement il n'existe pas de modèle plus pertinent que la souris pour l’étude de l’athérosclérose et de l’obésité. L’expérimentation animale est également le seul moyen permettant d’appréhender l’intégration et la participation d’acteurs de différents tissus dans ce contexte.
Réduction
Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel technique qualifié de l’animalerie et hebdomadaire par les expérimentateurs pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être. La mise en place de points limites adaptés permettront d'identifier et de limiter toute souffrance et douleur. Lors des procédures expérimentales, les nuisances seront réduites au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie locale adaptées.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour l'étude de l’athérosclérose et l'obésité avec notamment le développement de plaques d’athérosclérose et du syndrome métabolique dans un laps de temps raisonnable. De plus, c’est le seul modèle animal dans lequel ont été générées les lignées mutantes que nous souhaitons étudier. Grâce à ces modèles, nous pourrons obtenir rapidement des résultats très importants pour notre projet. Les souris seront utilisées au stade adulte, à partir de 8 semaines. Le développement de l’athérosclérose est corrélé à l’âge, c’est pour cela qu’on utilisera des souris adultes.
Effet des œstrogènes sur les artères
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Pour savoir si des œstrogènes ou des molécules apparentées protègent encore les artères après la ménopause, 1 320 souris subissent l'ablation des deux ovaires, la souris n'ayant pas de ménopause naturelle. Toutes vont être tuées à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. La moitié reçoit ensuite une injection unique du composé à tester, l'autre moitié une capsule à libération prolongée posée sous la peau, avant prélèvement des tissus. Le porteur ramène les effets indésirables à une douleur, une perte de poids et un stress, et renvoie à une grille d'évaluation de la douleur appliquée après chaque chirurgie, sans dire quel seuil déclenche la mise à mort.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité chez les femmes, mais leur lien avec la ménopause reste encore mal compris. Après cette période, la chute des œstrogènes augmente le risque de développer des problèmes cardiaques. Ce projet vise à déterminer si certains traitements à base d’œstrogènes ou de molécules similaires peuvent continuer à protéger les vaisseaux sanguins après la ménopause. Pour cela, un modèle de souris dont les ovaires sont retirés est utilisé afin de reproduire la baisse hormonale observée chez les femmes, puisque la souris ne présente pas de ménopause naturelle. L’effet des traitements sera évalué en étudiant comment les gènes des vaisseaux réagissent. Ce type d’étude ne peut pas être réalisé en culture cellulaire, car les cellules perdent rapidement leur capacité à détecter et répondre aux œstrogènes une fois isolées et cultivées en laboratoire. L’expérimentation animale est donc indispensable pour reproduire les conditions hormonales et physiologiques d’un organisme vivant. L’objectif est d’identifier les types d’œstrogènes ou les molécules capables de bien activer leur récepteur, afin de préserver la santé des vaisseaux sanguins après la ménopause. Ces résultats pourraient contribuer au développement de traitements mieux adaptés pour prévenir les maladies cardiovasculaires chez les femmes.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre d’identifier les traitements hormonaux les plus efficaces pour protéger les artères après la ménopause, une période où le risque cardiovasculaire augmente fortement chez les femmes. En comparant différents types d’œstrogènes et de molécules ciblant leur récepteur, il deviendra possible de mieux comprendre quels composés sont réellement bénéfiques pour le système cardiovasculaire. À terme, ces connaissances pourraient aider à améliorer les traitements existants ou en développer de nouveaux, plus sûrs et plus adaptés aux besoins des femmes ménopausées. Cela contribuerait à réduire la mortalité cardiovasculaire chez les femmes, en tenant mieux compte de leurs spécificités biologiques souvent négligées dans la recherche médicale.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1-Ovariectomie (10 à 20min) 1320 animaux 2-Injection aigu de composé (1min) 660 animaux 3-Pose de capsule à libération prolongée (5min) 660 animaux
Impact sur les animaux
Les chirurgies sur la souris telles que l’ovariectomie, l'injection en aigu de composé ou la pose de pellet peuvent engendrer une douleur, une perte de poids et un stress.
Devenir
A l’issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de réaliser des analyses sur les tissus prélevés.
Remplacement
Le processus vasculaire implique des phénomènes de communication intercellulaire et des notions de flux/débit sanguins qui ne peuvent pas être modélisés ou reproduits ex vivo ou in vitro. De plus, aucun système de culture cellulaire n'a pu reproduire les variations hormonales, d’autant plus que l’ensemble des lignées cellulaires présentes dans le vaisseau perdent leur capacité à réagir aux œstrogènes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimal nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi il ressort que 10 animaux/groupe seront nécessaires.
Raffinement
Les souris subiront des chirurgies dans une salle séparée de la salle de mise à mort, elle-même séparée de leur pièce d’hébergement. Pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale + anesthésie locale avec analgésique (morphinique) sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués en utilisant une grille d’évaluation de la douleur après chaque chirurgie.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle permettant une modification génétique aboutissant à une délétion du récepteur aux oestrogènes ou de ces sous fonctions. Ces souris sont issues d’une lignée génétique bien connue, souvent utilisée pour mieux comprendre les maladies du cœur et des vaisseaux. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, après la puberté, à partir de 7 semaines d’âge dans le cadre de l'étude de la ménopause.
Mécanorécepteurs: Etude du rôle en hémostase et thrombose
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées sans jamais se réveiller pour 378 d'entre elles, 438 souris génétiquement modifiées vont être utilisées, les 60 autres dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Aucune ne peut survivre au prélèvement de sang dans l'aorte, et celles qui passent par la chirurgie sont mises à mort pour éviter, selon le porteur, toute souffrance au réveil. Chaque souris subit une mesure du temps de saignement par section du bout de la queue, quarante minutes durant, ou une chirurgie de prélèvement aortique, ou une expérience de thrombose de cinquante minutes, sous anesthésie profonde. Le porteur compte comme réduction le fait de réutiliser les souris passées par le temps de saignement pour en prélever le sang, et annonce qu'il renoncera aux expériences de thrombose in vivo si les essais en microfluidique ne montrent rien.
Objectifs
Les plaquettes sanguines jouent un rôle clé dans l'hémostase pour éviter les hémorragies mais à l'inverse sont aussi responsables des thromboses artérielles. Lors de lésions ou de thromboses, les plaquettes sont activées, agrègent et forment un clou plaquettaire (hémostase) ou thrombus (thrombose), partiellement ou totalement occlusif. Les plaquettes sont les acteurs principaux des thromboses artérielles. Depuis une dizaine d'année, on sait que les forces mécaniques sont ressenties par des récepteurs spécialisés présents dans la membrane des cellules et modifient le comportement des cellules. L'objectif est de décrypter le rôle de ces récepteurs encore peu étudiés afin de trouver de nouveaux traitements pour éviter les hémorragies et prévenir les thromboses. Pour cela, nous effectuerons des expériences de thrombose sur souris génétiquement modifiées pour ces récepteurs.
Bénéfices attendus
Ces expériences nous permettront de comprendre dans quelle mesure ces récepteurs sont impliquées en hémostase normale ou en thrombose. De manière plus générale, les perspectives de ce projet sont pour l'instant essentiellement fondamentales mais le cas échéant ouvrent à terme des perspectives cliniques et thérapeutiques intéressantes pour de nouveaux traitements anti-thrombotiques ou anti-hémorragiques.
Procédures
Contention et piqûre pour les anesthésies (moins d'une minute). Mesure du temps de saignement par section de l'extremité de la queue (1 mesure par souris, durée totale 40 minutes), chirurgies pour prélèvements de sang au niveau de l'aorte (durée totale 10 minutes, 1 prélèvement par souris) et expériences de thromboses (durée totale 50 minutes, 1 expérience par souris), l'ensemble de ces procédures se faisant sur souris profondément anesthésiées.
Impact sur les animaux
Pour toutes les procédures, une complication attendue est le risque de saignement au site d’injection ou d’incision. Les piqures pour l’injection des anesthésiants entrainent une douleur légère de courte durée au point d’injection. La section de l’extrémité de la queue induit une légère douleur au réveil, de courte durée.
Devenir
Les animaux ne peuvent survivre à l'issue des prélèvements de sang en aorte. A l'issue des procédures chirurgicales, les animaux sont mis à mort pour éviter toute souffrance au réveil. De plus, ayant déjà subi une intervention cardiovasculaire, ils ne pourraient être réutilisés pour des raison de fiabilité des résultats scientifiques.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier le rôle de protéines plaquettaires dans l’hémostase et la thrombose artérielle. Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle d’hémostase in vitro. Cependant, il existe des modèles de perfusion de sang dans des chambres microfluidiques qui miment partiellement les mécanismes de la thrombose artérielle. Ils seront également utilisés pour visualiser l’impact de l’inactivation des gènes dans la souris. Les processus d’hémostase et de thrombose étant particulièrement complexes et faisant intervenir plusieurs types cellulaires (plaquettes, globules rouges, protéines plasmatiques) ainsi que les conditions de flux sanguin, les modèles in vitro ne sont pas assez sophistiqués pour en reproduire toute la complexité.
Réduction
Les animaux utilisés pour les modèles de temps de saignement seront réutilisés pour le prélèvement de sang pour thrombose in vitro afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Au cas où nous n'aurions aucune différence en thrombose in vitro, nous ne ferons pas les expériences de thrombose in vivo. Nous avons utilisé des tests statistiques adaptés pour déterminer un nombre d’animaux qui nous permettra d’atteindre l’objectif de notre projet.
Raffinement
Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués : - Par l’hébergement en groupes sociaux. Les cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui permet aux souris d’organiser leur environnement selon leurs besoins. - Par une anesthésie générale de l’animal avant toutes les procédures et une analgésie adaptée à chaque procédure, maintien de l'animal sur tapis chauffant pour éviter l'hypothermie, l’application de gel hydratant sur les yeux pour éviter la sécheresse oculaire. - Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites, s'ils sont atteints, permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris car nous disposont de souris génétiquement modifiées avec inactivations de gènes. Les animaux seront utilisés au stade jeune adulte, entre 8 et 18 semaines, à l'exception des expériences de thrombose sur mésentère qui nécessitent des souris de 3 semaines, au delà le dépot de graisse entraine des résultats peu fiables. Mâles et femelles seront évalués.
Identification des gènes bactériens du méningocoque nécessaires à la colonisation vasculaire dans un modèle murin humanisé par xénogreffe de peau.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Sévèrement immunodéficientes, donc très sensibles aux infections, les 275 souris de ce projet reçoivent une greffe de peau humaine sur le dos, à la place d'un morceau de leur propre peau. Elles vont être utilisées dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance sévère et toutes tuées à l'issue. Après une chirurgie de trente minutes, sept jours de bandage qui gêne leurs mouvements et quatre semaines d'attente, elles sont infectées au méningocoque dans un tube de contention, et développent une septicémie qui les fait passer d'une baisse d'activité à la prostration en seize heures. Le porteur précise qu'elles ne peuvent être ni réutilisées, ni replacées, ni adoptées, parce qu'elles portent de la peau humaine et une infection.
Objectifs
Le méningocoque est une bactérie pathogène de l’homme responsable de septicémies (infections généralisées) et de méningites (infections du système nerveux). Ces infections graves sont souvent associées à des séquelles importantes, et restent parfois mortelles (10-20% des cas) malgré les traitements disponibles. Le pouvoir pathogène du méningocoque réside dans sa capacité à « coloniser » les vaisseaux sanguins humains. Après 24 à 48 heures, ce processus aboutit à la destruction du vaisseau colonisé. Nous cherchons à étudier la colonisation vasculaire, étape cruciale lors de ces infections. Nous nous intéressons notamment à deux phénomènes : aux gènes bactériens nécessaires à la colonisation vasculaire ainsi qu’à l’environnement rencontré par la bactérie lors de la colonisation. 2 objectifs imbriqués sont attendus pour ce projet : 1) L’identification des gènes importants pour la colonisation vasculaire à des temps d’infection court et long 2) La validation de ces gènes L’identification des gènes importants pour la colonisation passe par la réalisation d’une analyse des 1600 gènes non essentiels de la bacétrie après passage dans notre modèle animal. La validation des gènes importants sera réalisée via des expériences de compétition individuelle entre la souche d’intérêt et deux souches de contrôle dans notre modèle animal. Nous espérons qu’une meilleure compréhension des mécanismes d’infection permettra l’amélioration des traitements disponibles.
Bénéfices attendus
Notre modèle murin humanisé par xénogreffe de peau humaine est à ce jour le seul et unique modèle murin permettant de reproduire chez la souris les grandes caractéristiques des infections invasives à méningocoque observées chez l’homme, à savoir la fixation et la multiplication des bactéries sur la paroi des vaisseaux sanguins, entrainant le déclenchement d’une septicémie. A court et moyen terme, ce projet nous permettra : • D’étudier les déterminants bactériens impliqués dans la mise en place du phénomène de colonisation vasculaire • De mieux caractériser l’environnement dans lequel la bactérie évolue lors de l’infection A long terme nous espérons que ce projet permettra l’amélioration des traitements des infections invasives à méningocoques chez l’homme en permettant une prise en charge précoce plus efficace.
Procédures
Tous les animaux utilisés dans cette étude sont greffés avec de la peau humaine. Le greffon est implanté sur le dos de l’animal au cours d’une procédure chirurgicale d’une durée d’environ 30min réalisée sur des animaux anesthésiés. Les animaux portent un bandage pour protéger le greffon pendant 7 jours. Une fois les bandages enlevés et au minimum 4 semaines après l’implantation du greffon, les animaux seront utilisés dans 1 type d’expériences : des expériences où les animaux sont infectés par l’injection de bactéries. Les injections se feront sur des animaux vigiles placé dans un tube de contention pendant 2min. Les animaux sont infectés pendant 6 ou 16 heures puis une ponction de sang. La souris est immobilisée pendant 2 minutes.
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables sont attendus lors des différentes procédures expérimentales présentes dans ce projet : • du fait de leur degré d’immunodéficience sévère, ces animaux sont très sensibles aux infections • le retrait d’une petite partie de la peau du dos pour la remplacer par de la peau humaine est une chirurgie qui entrainera une douleur modérée pendant quelques jours. • La présence de bandages maintenus pendant 7 jours pour protéger le greffon et favoriser sa prise entraineront une gêne et une mobilité réduite. • Lors des expériences d’infection par le méningocoque, les animaux infectés par l’injection de bactéries développent une septicémie entrainant progressivement une baisse de leur activité (0-6h post-infection) allant jusqu’à leur prostration (6h-16h post-infection) et la survenue du décès de l’animal (plus de 24h post-infection). L’introduction de l’aiguille lors de l’injection entraine une douleur légère de courte durée. Nos procédures ne dépasseront pas 16h post-infection.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils sont greffés avec de la peau humaine et infectés par le méningocoque.
Remplacement
Du fait de la spécificité du méningocoque pour les cellules humaines, la majorité des études portant sur cette bactérie utilise des cultures in vitro de cellules humaines infectées, sur lesquelles la bactérie peut se fixer. Il est cependant encore impossible de reproduire in vitro la complexité et dynamique du système vasculaire et son interaction avec le système immunitaire. Notre modèle murin humanisé par xénogreffe de peau humaine est le seul à ce jour à fournir ce niveau de complexité et représente donc un modèle de choix pour l’étude des infections invasives à méningocoque.
Réduction
Le calcul des effectifs des groupes d’animaux de cette étude s’est fait sur la base du retour d’expérience d’une précédente étude où nous avons pu identifier plusieurs causes potentielles de perte d’animaux lors de nos expériences, ainsi qu’avec l’expertise de biostatisticiens : 1. Une mort prématurée lors de la chirurgie de greffe de peau : hémorragie, non réveil de l’animal 2. Une mauvaise évolution du greffon au cours du temps conduisant à l’exclusion de l’animal : lésions de grattage, diminution importante de la taille 3. Une mauvaise qualité du greffon : présence de peu de vaisseaux humains 4. Une mort prématurée de l’animal lors des infections Une étude pilote sera réalisée sur 5 animaux, pour optimiser la technique de séquençage. Une étude pilote sera également mise en place pour confirmer la taille du goulot d’étranglement, afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour le projet. Cette étude repose sur 10 souris utilisées dans une procédure sévère d’infection du modèle murin. Les 1600 gènes non essentiels sont testés pour le criblage par groupes de 400 souches bactériennes, en raison des limitations de notre modèle animal. La variabilité technique conduit à ce qu’une souche bactérienne se retrouve dans le sang dans 80% des cas. Nous pouvons estimer que le nombre nécessaire d'animaux est de 80 par groupe. La procédure nécessite donc un effectif total de 160 animaux, afin de mesurer des effets de taille forts à très forts. Concernant la validation individuelle des gènes candidats établis précédemment, nous supposons ici que les effets à chercher sont forts. Pour un gène candidat, 5 souris seront suffisantes. Nous estimons que 10 gènes bactériens apparaitront comme nécessaires à la colonisation bactérienne, après le criblage haut débit. Cela nous conduit donc à estimer pour cette procédure un effectif total de 50 animaux. Toutes les procédures conduisant à la mise à mort des animaux, aucune des procédures ne permet la réutilisation d’animaux.
Raffinement
Souris immunodéficientes Les animaux immunodéficients étant considérés comme ayant un « phénotype dommageable », ceux-ci seront hébergés dans une animalerie au statut sanitaire adapté. Xénogreffe de peau humaine : Utilisation d’antalgique avant la chirurgie. La chirurgie (~30 min) est réalisée sur des animaux anesthésiés, et les animaux placés sur un tapis chauffant (37°C) pour éviter la baisse de leur température corporelle. Avant de placer les animaux greffés dans leur cage de réveil, ceux-ci sont réhydratés par une injection de sérum physiologique. Les animaux sont ensuite placés dans une cage de réveil, propre et placée sous une lampe chauffante. Un gel de réhydratation enrichi en sucres est placé dans la cage pour favoriser leur récupération. Un traitement antalgique est fourni aux animaux pendant 5 jours après la chirurgie. Si des signes de souffrance persistent 2 jours après la chirurgie malgré le traitement (poils hérissés, changements d’expressions faciales, abattement, perte d’activité …), les animaux sont mis à mort. Les animaux sont évalués quotidiennement les 5 premiers jours suivant la chirurgie pendant le port de leur bandage afin de détecter des signes éventuels de souffrance et vérifier l’intégrité des bandages protégeant le greffon. Si l’animal a détérioré son bandage sans léser le greffon, le bandage est refait sous anesthésie. Si l’animal a détérioré son bandage et lésé le greffon de peau humaine, l’animal est mis à mort. Une fois le bandage enlevé, l’évolution des greffons est suivie hebdomadairement pendant 4 semaines. Infection par le méningocoque : Les animaux infectés ont ensuite placés dans des cages contenant des gels de réhydratation enrichi en sucres et dont la moitié du sol de la cage est chauffé à l’aide de chaufferettes pour aider au maintien de la température corporelle des animaux infectés. Les animaux sont mis à mort à la fin de l’expérience. Hébergement : Les animaux ayant subi une xénogreffe de peau humaine sont hébergés au nombre de 4 maximum par cage dans des cages contenant du coton et un igloo.
Choix des espèces
Cette étude utilise des souris car le système vasculaire de la souris est proche du système vasculaire humain. De plus les modèles immunodéficients disponibles chez cette espèce en font le modèle le choix pour la xénogreffe de peau humaine. Les greffes de peau humaine sont réalisées chez des souris adultes immunodéficientes âgées de 6 à 12 semaines, période pendant laquelle la prise du greffon est maximisée selon nos observations. Les expérimentations sont ensuite réalisées 4 semaines minimum après la chirurgie, période nécessaire à une bonne prise du greffon.
MODIFICATION Effet d’un traitement par exposition au plasma froid sur un modèle de carcinogenèse prostatique murin
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
96 souris génétiquement modifiées pour développer un cancer de la prostate vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. À six mois au moins, avec un carcinome installé, elles subissent une ouverture de l'abdomen de dix minutes et l'exposition de leur prostate antérieure à une torche à plasma froid, ou à un jet d'hélium pour les témoins, puis sont gardées sept jours avant d'être tuées. L'enjeu déclaré est le traitement des marges chirurgicales lors des prostatectomies robotisées chez l'humain, un domaine que le porteur présente comme une aire de développement technologique de premier plan. Il écrit que les organoïdes et tumoroïdes permettent "de ne pas recourir à l'expérimentation animale", et conclut dans la même rubrique que la souris reste "indispensable".
Objectifs
Le projet est basé sur l’intérêt de l’utilisation d’une torche à plasma pour le traitement des marges chirurgicales au cours d’une chirurgie de prostatectomie radicale (ablation de la prostate) chez des patients présentant un cancer localisé. Il existe aujourd’hui plusieurs appareillages pour le traitement focalisé d’une tumeur mais sans prostatectomie (Ultrasons, lasers, radiothérapie etc.). En revanche, l’utilisation de module spécifique pour le traitement des marges chirurgicales au cours de la prostatectomie est très limitée et encore exploratoire. De plus, la très large majorité des prostatectomies sont aujourd’hui réalisées par assistance robotisée sous coelioscopie. Cette technologie connaît un essor exponentiel et constitue une aire de développement technologique de premier plan dans la chirurgie de la prostate. L’opportunité de traiter avec une source plasma constitue donc une approche nouvelle qui nécessite d’être évaluer in vivo avant tout transfert technologique vers la clinique. La torche à plasma froid est constitué́ de deux électrodes entourant un tube de quartz dans lequel est injecté de l'hélium. Des pics de tension sont appliqués, transformant l'hélium et l'air environnant en plasma (mélange d'ions, de radicaux et d'électrons). Afin d’évaluer in vivo la pertinence de l’utilisation d’un tel dispositif, nous proposons de réaliser un traitement par plasma sur un modèle de cancer de la prostate induit chez des souris transgéniques. Une étude pilote sur un modèle de souris ayant subi une greffe de cellules tumorales dans la prostate nous a permis d'identifier les paramètres de fonctionnement de la torche à plasma in vivo. Ainsi, deux paramètres seront étudiés, i) l’effet spécifique du plasma comparé à de l’hélium non excité et ii) l'impact du milieu d’imprégnation du tissu pendant son exposition au plasma. Les zones de traitement seront analysées par des approches histologiques et moléculaires. Dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, une étude pilote sera conduite permettant de vérifier la pertinence du traitement par plasma froid.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à caractériser in vivo l'effet d'une exposition d'un tissu tumoral à une source de plasma froid. Nous souhaitons ainsi obtenir, sur ce modèle préclinique, des informations sur le type de lésions engendré: apoptose? nécrose? inflammation? et la profondeur tissulaire atteinte. Ces résultats ont une valeur importante et capitale pour envisager un transfert vers la clinique humaine. Un projet vient d'être accepté dont l'exploration fonctionnelle sur ce modèle vivo fait parti. Par ailleurs, nous avons montré, ex vivo, que le milieu d'imprégnation des cellules tumorales est un paramètre important. Nous allons donc testé 2 milieux caractéritique pour tester l'efficacité de la torche in vivo : un milieu phosphate buffer saline (PBS 1X) de formulation très simple et un milieu de culture plus complexe adapté à la croissance des cellules tumorales prostatiques (RPMI1640).
Procédures
Les animaux subiront une laparotomie et un traitement par plasma froid de la prostate antérieure ou un traitement control (expostion jet Helium). L'ensemble de la procédure opératoire dure en moyenne 10 minutes +/- 2minutes. Les animaux seront maintenus en hébergement pendant 7 jours avant leur mise à mort et le prélèvement des tissus d'interêt. Les animaux pourront être pris en charge par un traitement anti-inflammatoire AINS le cas échéant par injection intraperitonéale. Cette injection, contention de l'animal comprise, durera environ 15 secondes.
Impact sur les animaux
Les potentiels effets indésirables sont attendus comme plutôt mineures puisque que le traitement est localisé à la prostate antérieure qui ne constitue pas un organe essentiel à la survie de l'animal. Par ailleurs, la procédure de traitement de la prostate par laparotomie est une procédure exécutée en routine par l'équipe et dont les suites post-opératoires sont completement connues et maitrisées. Toutefois, il est possible que le traitement par le plasma conduisent à une réponse inflammatoire du tissus prostatique. Grâce au suivi renforcé, nous surveillerons les points limites en terme de mal être ou de souffrance qui conduiraient à l'utilisation d'un traitement anti-inflamatoire si cela s'avérait nécessaire.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés et prélevés pour analyse du tissu prostatique traité.
Remplacement
La caractérisation des effets du plasma sur les tissus tumoraux sera complétée par des expositions sur des organoïdes et des tumoroïdes permettant ainsi de ne pas recourir à l'expérimentation animale. Ces experiences conduites in vitro permettent de calibrer des paramètres critiques (tension, débit helium, temps d'exposition...) du jet plasma sur des modèles intermédiaire entre culture 2D et modèle vivo. Cette approche permet dans une certaine mesure d'anticiper la réponse in vivo. Pour autant, l'utilisation sur le modèle souris est indispensable pour valider cette technologie sur organisme mammifère entier et envisager un transfert vers la clinique humaine.
Réduction
Ce projet d'exposition au plasma froid fait suite, d'une part, à des travaux réalisés en culture cellulaire qui ont permis de caractériser les paramètres d'utilisation de la torche à plasma froid, et d'autre part, à une expérimentation pilote sur un modèle de greffes orthotopiques intra-prostatiques. Ainsi, toute une partie du projet a été réalisé sur des modèles cellulaires en remplacement du modèle vivo et permet de limiter l'utilsation de l'animal à des conditions expérimentales que nous avons définies au préalable ex vivo. Concernant le nombre d'animaux utilisés pour l'étude, il est justifié pour assurer une puissance statistique suffisante pour l'exploitation des résultats et paramètres biologiques.
Raffinement
Le traitement par plasma froid d'un tissu vivant reste une procédure exploratoire, dont les conséquences restent à établir. Ainsi l'emergence potentielle de mal être ou souffrance de l'animal sera étudiée grâce à un suivi renforcer (visites 2x par jour). Si nécessaire les animaux pourront recevoir un traitement anti-inflammatoire. Enfin, les cages seront soumis à un enrichissement renforcé : cage individuelle avec tube carton et pad-fibre.
Choix des espèces
Modèle de souris transgénique invalidé pour l'oncosuppresseur PTEN. pas d'équivalent dans d'autres espèces adaptées à l'étude. Nous utiliserons de souris agées au moins de 6 mois qui permettront de traiter un carcinome de prostate installé. (Cinétique de carcinogenèse très largement décrite dans la littérature et maitrisée par l'équipe de recherche).
Environnement et prédisposition génétique : Rôle sur la mise en place des circuits neuronaux chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Injection dans l'utérus de femelles gestantes après ouverture de l'abdomen, injection déclenchant une naissance prématurée, transfert des nouveau-nés prématurés à une mère adoptive, anesthésie de souriceaux sur la glace, chirurgie stéréotaxique de deux heures sur adultes : 4 185 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur prévoit des saignements vaginaux, des mises bas prématurées difficiles et le rejet possible des petits par la mère adoptive. Le projet cherche comment une inflammation pendant la gestation ou une naissance prématurée perturbent la construction du cerveau, croisées avec des risques génétiques de troubles neuropsychiatriques. Il annonce des procédures "établies afin de limiter la douleur, l'angoisse ou le stress", après avoir décrit un protocole qui provoque délibérément des naissances prématurées et sépare des nouveau-nés de leur mère.
Objectifs
L’objectif de notre projet est de mieux comprendre la mise en place d’un organe complexe tel que le cerveau des mammifères. En effet, il a été montré que des défauts de son développement, contribuent à l’étiologie de plusieurs maladies neurologiques et psychiatriques (troubles du spectres autistique, schizophrénie ou troubles bipolaires). Il apparaît donc essentiel mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent le développement du cerveau. En particulier nous voulons comprendre comment des changements environnementaux au cours du développement (inflammation pendant la gestation et chez le juvénil, naissance prématurée ou absence de cellules immunitaires embryonnaire) perturbent l’élaboration du cerveau. De plus, nous analyserons l'impact additif, convergent ou synergique des perturbations environnementales avec des risques génétiques associés aux troubles neuropsychiatriques. Notre projet vise à déterminer le lien entre environnement et prédisposition génétique sur la mise en place du cerveau chez la souris. En combinant la génétique de la souris avec un ensemble d’outil d’analyses biologiques disponible nous souhaitons comprendre comment la naissance prématurée ou les fonctions immunitaires au cours de la gestation provoquent des perturbations pouvant causer de défauts de développement du cerveau associés à des pathologies.
Bénéfices attendus
Les maladies neuropsychiatriques trouvent souvent leur origine dans des perturbations du développement du cerveau, notamment au cours de périodes critiques allant de la vie prénatale à l'adolescence. Cette complexité provient d'une combinaison de facteurs génétiques et d'influences environnementales incluant des perturbations immunitaires (inflammations) lors des étapes cruciales du développement ou une naissance prématurée. Des études ont montré qu’une grande prématurité et des perturbations immunitaires modifient non seulement directement le développement, mais ont également un impact sur les cellules immunitaires du cerveau. De plus, nous analyserons l'impact additif, convergent ou synergique des perturbations environnementales avec des risques génétiques qui ont été identifiés dans divers troubles neuropsychiatriques chez l’homme. Ainsi, comprendre comment des perturbations gène/environnement impact sur les processus développementaux entourant la naissance et sur la formation du cerveau représente un intérêt majeur de santé publique.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront soumis à différents gestes techniques selon les questions scientifiques : 1) Chirurgie sur femelle gestante analgésiées et anesthésiées pour procéder à une injection in utero de molécules dans des embyrons (20 minutes). 2) Injection unique sur femelle gestante ou animal juvenil vigiles d’une solution induisant une inflammation (quelques secondes). 3) Injection unique sur femelle gestante vigile d’une solution permettant d’induire une naissance prématurée par voie basse (quelques secondes). 4) Adoption de nouveaux nés prématurés par une mère adoptive issué d’un autre croisement. 5) Injection répétée quotidiennement d’une substance permettant de moduler les niveaux de sérotonine dans des nouveaux nés (quelques secondes). 6) Anesthésie sur glace et injections de marqueurs neuronaux sur souriceaux (environ 10 min). 7) Chirurgie sur animaux adultes analégésiés et anesthésiés pour injections stéréotaxiques de traceurs axonaux (max 2h).
Impact sur les animaux
Les contentions nécessaires à la réalisation d'une injection peuvent induire un stress chez les animaux, principalement en raison de la manipulation et de la restriction physique temporaire imposées. Ce stress, bien que transitoire, peut perturber le comportement normal des animaux et provoquer des réactions physiologiques liées à l’anxiété. De plus, elles peuvent engendrer une douleur légère de courte durée consécutive à l’introduction de l’aiguille ainsi que la possibilité de saignement. L’anesthésie peut quant à elle provoquer des effets secondaires comme : un stress thermique, une hypotension ou une détresse respiratoire. Plus spécifiquement : 1) La chirurgie requise sur femelle gestante analgésiée et anaesthésiée pour l’injection in utero de molécules peut avoir un impact sur i) le déroulement de la gestation des femelles en provoquant des saignements vaginaux ou au site d’incision abdominale ; ii) sur le développement des embryons conduisants à des mises bas prématurées et des difficultés de mise bas. 2) Les injections sur femelle gestantes pour déclencher une naissance prématurée ou sur nouveaux-nés pour moduler la sérotonine peuvent engendrer un stress lié à la contention, provoquer un léger saigenement au site d’injection. 3) Le transfert de nouveaux nés prématurés à une mère adoptive peut engendrer un stress chez les petits ou chez la mère pouvant conduire à une reget de celle-ci. 4) Les injections de molécules inflammatoires sur femelles gestantes ou animal juvenile peuvent engendrer un stress lié à la contention, un léger saigenement ainsi qu’une réaction inflammatoire transitoire au site d’injection. 5) Les chirurgies requisent pour es injections de traceurs axonaux i) chez les nouveaux-nés, peuvent provoquer des saignements au point d’incision et d’injection ; ii) chez l’adulte, nécessite une chirurgie de l’animal analgésié sous anesthesie gazeuse qui peut conduire à des effets secondaires lié à l’anesthesie (stress thermique ou respiratoire) ainsi qu’à des saignements au site d’incision.
Devenir
L'ensemble des animaux impliqués dans ce projet (4185) seront euthanasiés par une méthode réglementaire à la fin de la période de maintien prévu ou plus tôt en cas d’atteinte de points limites. Pour l'ensemble du projet, les cerveaux des souris seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques, immunohistochimiques ou transcriptomique.
Remplacement
L’étude des interactions des gènes et de l’environnements dans l’élaboration cerveau en cours de développement nécessite impérativement l’utilisation d’un organisme complet. Ce processus dépend en effet d’une multitude de signaux corporels qui influencent directement le comportement des cellules et leurs interactions avec le tissu. Des signaux hormonaux, immunitaires, de tensions des tissus, de la circulation sanguine, de l’environnement de la mère ou des neurones en développement. Ces processus, hautement coordonnés, ne peuvent être reproduits ni par des systèmes de culture (in vitro), qui présentent des limitations spatiales et temporelles, ni par des organoïdes, qui manquent de la diversité et des interactions cellulaire nécessaires. Les simulations informatiques, quant à elles, se limitent aux molécules bien caractérisées et ne permettent pas d’étudier les mécanismes encore largement inconnus qui régissent les phases précoces de développement du cerveau. De plus, nos travaux s’inscrivent dans la continuité de nos recherches antérieures. L’utilisation d’un modèle mammifère in vivo est indispensable pour observer ces mécanismes dans leur environnement physiologique
Réduction
Un total de 4185 animaux sera nécessaire à la réalisation de ce projet. Notre projet est conçu pour minimiser le nombre de souris utilisées tout en garantissant des résultats scientifiquement robustes. La taille de chaque stade d’analyse a été optimisée pour pouvoir utiliser le test statistique approprié et obtenir des résultats statistiquement fiables. En effet, à cause des variabilités inter-animal et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Ainsi, grâce à notre expérience préalable dans des projets similaires, nous avons déterminé que 8 animaux (4 de chaque sexe) constituent la taille optimale par groupe expérimental. Cela équilibre le besoin de robustesse statistique et la réduction du nombre d'animaux. Les procédures expérimentales ont été établies pour éviter l’utilisation inutile de souris. De plus, après le sevrage des souriceaux, les mères non traitées pourront être réutilisées dans de nouveaux accouplements. Enfin, dans nos différentes conditions expérimentales, si un résultat n’est pas concluant lors de la première analyse (immunohistochimie), alors les autres expériences prévues ne seront pas réalisées. Cette stratégie contribue significativement à la réduction du nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les mesures de raffinement qui seront mises en œuvre sont liés aux aspects des procédures et concernent l’établissement de points limites, l’hébergement et l’enrichissement de l’environnement des souris. Nous réduirons au maximum l’inconfort ces souris car les procédures que nous mettons en œuvre sont établies afin de limiter la douleur, l’angoisse ou le stress. Nous appliquerons des soins et ou actes nécessaires. Durant les procédures, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux et des séances d’habituation à la manipulation des animaux pourront être anticipées afin de limiter le stress de contention lors des injections. Nous examinerons le comportement et l’apparence des souris ayant subi une procédure ou dont la mère aura subi un traitement pour détecter tout inconfort et un analgésique pourra être injecté. La présence de points limites définis et adaptés pour chacune des procédures nous permettra de détecter toute souffrance chez la souris. En cas d’atteinte de points limites et de souffrance grave ne pouvant être traitée, l’animal sera immédiatement retiré du projet et euthanasié sur décision de l’expérimentateur ou du personnel de l’animalerie, si l’expérimentateur n’est pas joignable. Les animaux sont hébergés dans des conditions respectant la réglementation en vigueur : hébergement en surpression, portoirs avec des cages ventilées individuellement, stabulation en nombre limité par cage, eau et nourriture à volonté, change litière et biberons hebdomadaires, vérification quotidienne, température et hygrométrie contrôlées, intensité et durée d’éclairage définies, enrichissement du milieu : papier kraft, coton et maison en carton. L’ensemble des procédures seront toujours réalisées par des personnes formées et compétentes.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire largement utilisées pour étudier le fonctionnement du corps et les effets de ses dysfonctionnements à différents niveaux, que ce soit au niveau du comportement, du fonctionnement physiologique ou des organes. Elles sont également essentielles pour créer des modèles qui nous aident à mieux comprendre certaines maladies humaines. Leur grande similarité génétique avec l'homme, combinée à la possibilité d'utiliser un grand nombre de souris modifiées génétiquement, en fait un excellent choix pour répondre à nos questions de recherche. En outre, leur cycle de reproduction rapide et leur petite taille facilitent leur gestion tout en permettant d’étudier une espèce ayant un développement proche de celui des humains. La courte période de gestation des souris, ainsi que le nombre élevé d’embryons, nous permettent de générer suffisamment d'animaux pour mener plusieurs expériences à partir de quelques parents seulement. Dans le cadre de nos recherches en cours et pour tirer parti des outils génétiques disponibles dans notre laboratoire, nous continuerons à utiliser ce modèle de souris. Dans le cadre de notre projet, les animaux seront utilisés à différents stades de développement, adaptés aux objectifs expérimentaux spécifiques allant de l’embryon jusqu’à l’adulte. Ainsi, les cerveaux seront analysés à 2 stades embryonnaires, en fin de gestation, stades critiques pour l‘élaboration du cerveau. Les cerveaux des souriceaux seront étudiés à diiférents stades après la naissance, des périodes critiques pour la maturation du cerveau. Enfin, les souris juvéniles et adultes seront utilisées pour explorer la persistance et les conséquences à long terme Ce choix stratégique garantit une compréhension globale des processus allant de la formation fœtale à la maturation et au maintien des circuits dans des contextes normaux et pathologiques.
ATOPID : impact d’un déficit immunitaire sur la dermatite atopique et la marche atopique, Etude de la marche atopique chez les souris DOCK8-/-
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
Anesthésiées quinze minutes, rasées, la peau du dos abrasée au ruban adhésif, 360 souris reçoivent chaque jour pendant quatorze jours un patch chargé d'ovalbumine, la protéine de l'œuf. Une partie d'entre elles porte l'inactivation du gène DOCK8, qui altère leur système immunitaire et sert ici à modéliser un eczéma d'enfant. S'ajoutent un gavage oral et un isolement de vingt minutes pour la récolte des fèces, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré, avec démangeaisons, rougeurs, œdème, lésions de grattage et inflammation possible de l'œsophage. Toutes sont tuées à la fin, organes et fluides prélevés pour mesurer les biomarqueurs de l'eczéma et de l'allergie alimentaire, et "valider nos modèles".
Objectifs
Les déficits immunitaires monogéniques sont des maladies génétiques induisant une altération du fonctionnement du système immunitaire (susceptibilté aux infections, auto immunité, cancers, allergies) Les déficits immunitaires avec allergie désignent une sous-catégorie de déficits immunitaires primitifs rares associés à des manifestations allergiques (eczéma, allergies alimentaires, asthme). Sur les 500 déficits immunitaires répertoriés, environ 50 gènes liés aux déficits immunitaires avec allergie ont été décrits, les plus fréquents incluent le déficit en STAT3 (syndrome de Job-Buckley), DOCK8, WAS, et IPEX . Outre les allergies, les déficits immunitaires avec allergie se manifestent par des infections potentiellement graves, des maladies auto-immunes, cancers, retards de croissance et anomalies osseuses et du tissu conjonctif. Ces déficits restent souvent sous-diagnostiqués, surtout lorsque les signes se limitent à une manifestation allergique isolée sans infection. Le retard diagnostique peut avoir des conséquences importantes sur le pronostic de ces patients en retardant une prise en charge adaptée (antibioprophylaxie, greffe) et en aggravant éventuellement le risque infectieux. L’eczéma associé aux déficits immunitaires avec allergie semble souvent précoce mais ses caractéristiques cliniques et sa physiopathologie sont mal connus. En particulier, les différences entre l’eczéma associé aux deficits immunitaire et l’eczema classique ne sont pas connues ainsi que les différences concernant la survenue d’autres manifestations allergiques (asthme, allergie alimentaire, marche atopique= survenue successive de manifestations allergiques au cours du temps : eczema, asthme, allergie alimentaires). Une meilleure connaissance de la l'eczema associé aux deficits immunitaires permettrait un diagnostic plus précoce des deficits immunitaires avec allergie (en particulier au sein de la population atteinte d'eczema) et une meilleure compréhension des mécanismes de la marche atopique dans les déficits immunitaires et l'eczema atopique. L’objectif de ce projet est de déterminer si le deficit immunitaire impacte la sévérité et la physiopathologie de l'eczéma et de la survenue d'allergie dans un modèle murin DOCK8 -/-.
Bénéfices attendus
Nous espérons mettre en évidence les caractéristiques cliniques, les mécanismes fondamentaux et les biomarqueurs associés à l’eczéma associé aux déficits immunitaires, ainsi que la sévérité et l'évolution des manifestations allergiques associées (allergie alimentaire, marche atopique). Cela permettra de mieux identifier les enfants atteints de déficit immunitaire, de les dépister plus précisément, et de faciliter une prise en charge plus ciblée (traitements systémiques ciblés, allogreffe de moelle).
Procédures
Anesthésie (15 min), rasage (5 min), tape striping (1 min) application journalière pendant 14 j, d’un patch contenant l'allergène de l'oeuf (ovalbuline) (5 min) isolement pour la récolte des feces (20 min) gavage oral (2 min)
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont la gêne liée la présence d’un patch sur le dos qui peut induire des grattages, les symptômes liés à la mise en place de la DA (démangeaisons, rougeurs, oedème et lésions de grattage), les anesthésies gazeuses peuvent induire une hypothermie, une hypotension, une hypoventilation ou une hypoxémie, les gavages oraux peuvent induire une inflammation de l’œsophage
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de l'expérimentation. Leurs organes et fluide biologiques seront analysés pour mesurer les biomarqueurs de l'eczéma atopique ou de l'allergie alimentaire et ainsi de valider nos modèles.
Remplacement
Dans le cadre de l’étude de l'eczéma atopique (DA), il est impossible de reproduire efficacement in vitro les symptômes cutanés mais aussi les interactions très complexes entre les systèmes biologiques notamment lorsqu’il s’agit des interactions entre le microbiote cutané, le système immunitaire et les barrières épithéliales (peau, intestin, poumon).
Réduction
En effectuant un test de puissance , nous avons besoin de 12 animaux par groupes afin d’obtenir un score de sévérité de la DA (three item severity score (TIS) statistique et avoir assez de matériel biologique pour effectuer des coupes histologiques et des mesures des biomarqueurs immuns de la DA dans la peau et dans le serum. De plus, ce nombre d'animaux permettra d'obtenir des résultats statistiquement exploitables pour la réalisation d'analyses statistiques .
Raffinement
Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux permet de minimiser l'inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées à 3-4 souris par cage dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube ou coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique. Les interventions ( rasage, tape stripping et patch) seront réalisées sous anesthésies. L’évaluation des points limites sera réalisée quotidiennement tout au long de l'étude et est basée sur la présence de signes cliniques notables et sévères . En présence de 3 signes cliniques notables ou 1 seul signe clinique sévère, le responsable service du bien être animal et le responsable de l’étude analyseront l’animal et prendront la décision de laisser l’animal au sein du protocole en accord avec la cellule du bien-être animal ou de procéder à la mise à mort de l'animal
Choix des espèces
Les modèles murins sont largement utilisés dans la recherche sur l'eczéma atopique en raison de leur capacité à reproduire plusieurs caractéristiques clés de la maladie humaine, notamment les altérations de la peau, les réponses inflammatoires de type 2, et les déséquilibres du microbiote cutané. Ces modèles permettent d’explorer les mécanismes immunologiques et moléculaires impliqués dans le développement et l’aggravation de l'eczema, tout en offrant un système contrôlé pour tester l’efficacité et la sécurité de nouvelles approches thérapeutiques. De plus, les souris sensibilisées avec des allergènes spécifiques permettent d’étudier les liens complexes entre les facteurs environnementaux, la génétique, et les réponses immunitaires. Les souris seront âgées de 4 semaines comme décrit dans les modèles de la littérature. Cela correspond à un âge jeune de la souris, similaire à l'eczema chez l’enfant qui peut apparaitre dès les premiers mois de vie.
Flexibilité comportementale dans la maladie de Parkinson
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
864 rats vont être utilisés, chacun passant 45 minutes par jour dans un test comportemental pendant 21 jours, puis quatre jours de plus à trois reprises sur treize semaines, sous rationnement alimentaire à chaque session. 648 d'entre eux subissent une chirurgie intracérébrale allant jusqu'à deux heures trente, destinée à leur induire la maladie de Parkinson, 288 étant opérés huit heures sans réveil pour l'enregistrement des neurones, et ceux qui portent un système d'enregistrement à demeure restent isolés dix semaines. La souffrance déclarée est légère pour 216 rats et modérée pour 648, tous tués à l'issue sauf les 216 réutilisés dans d'autres projets. Le porteur attend de ces expériences une meilleure compréhension des mécanismes de la maladie et, "sur le long terme", des retombées concrètes sur la prise en charge des patients.
Objectifs
Ce projet étudie l'impact de la maladie de Parkinson sur les mouvements et la capacité à s'adapter à de nouvelles situations, en utilisant un modèle de rats. La maladie de Parkinson affecte à la fois les mouvements et la flexibilité comportementale. Nous évaluerons les mouvements des rats à l'aide d'un test spécifique et leur flexibilité comportementale avec un autre test. Nous enregistrerons également l'activité neuronale dans le cerveau des rats pendant ces tests pour mieux comprendre les perturbations cérébrales liées à la maladie.
Bénéfices attendus
Ces expériences devraient aider à mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la maladie de Parkinson et comment ces mécanismes se traduisent par des difficultés à la fois dans les mouvements et la prise de décision. Ce projet pourrait non seulement enrichir notre connaissance de la maladie, mais aussi avoir sur le long terme des retombées concrètes sur la prise en charge des patients.
Procédures
864 animaux vigiles réaliseront 2 tests comportementaux au cours de 4 sessions: 1 test d'une durée de 3 minutes tous les jours pendant 3 jours répété 7, 10 et 13 semaines plus tard et 1 autre test d'une durée de 45 minutes tous les jours pendant 21 jours en session 1 puis pendant 4 jours au cours des sessions suivantes 7, 10, et 13 semaines plus tard. La réalisation de chaque session du test 1 nécessite de mettre les animaux en situation de léger rationnement alimentaire : lors de la première session, le rationnement alimentaire durera 3 semaines et dans les sessions suivantes 1 semaine. 648 animaux anesthésiés auront un prélèvement sanguin d’une durée de 2 minutes qui sera répété 7, 10, et 13 semaines plus tard et auront une chirurgie intracérébrale d'une durée maximale de 2 heures et 30 minutes. La chirurgie permet d'induire la maladie de Parkinson et pour certains animaux de placer un système d'enregistrement de l'activité neuronale sur les animaux vigiles. Les animaux qui auront à demeure le système d'enregistrement seront isolés pendant 10 semaines. Parmi ces 648 animaux, 288 animaux anesthésiés auront une chirurgie sans réveil d'une durée maximale de 8 heures pour l’enregistrement des neurones et les 360 autres animaux auront une chirurgie terminale d’une durée de 5 minutes.
Impact sur les animaux
- Le test 1 induit un léger stress de quelques minutes à cause de l'isolement de l'animal et au changement d’environnement au cours de la réalisation du test. Ce stress est occasionné surtout pendant la période d’entrainement à la cage d'étude du comportement. Le rationnement alimentaire nécessaire pour le test 1 provoque un léger stress dans les 3 premiers jours à chaque période. La contention lors du test 2 induit un stress léger de quelques secondes en début de session. - La chirurgie induit une légère perte de poids durant les 2 jours suivant la chirurgie et un stress léger de quelques minutes au réveil de l’animal suite à l’anesthésie gazeuse. - L’induction de la maladie de Parkinson va induire un ralentissement global de l’activité locomotrice et des difficultés de motricité fine d’environ 20%. - L’isolement entraine également un léger stress des animaux durant les premiers jours d’isolement.
Devenir
216 animaux seront réutilisés pour être utilisés dans d’autres projets. Tous les autres animaux seront mis à mort afin de récupérer les cerveaux pour analyse.
Remplacement
Nous nous intéressons à l'intégration et aux modifications de réseaux neuronaux et de systèmes entiers et à l'impact sur le comportement ce qui ne peut pas être étudié, en l'état actuel des technologies et techniques, par des approches de modélisations informatiques in silico ou basées sur des cultures cellulaires in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux dans chaque groupe expérimental a été calculé à l'aide d'un test statistique qui tient compte de la variabilité du vivant et permet d'obtenir des résultats robustes. La standardisation des conditions expérimentales et la maitrise des facteurs environnementaux décrits dans le paragraphe raffinement contribuent à limiter la variabilité.
Raffinement
Les expérimentations sont réfléchies de façon à minimiser au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux au cours des différentes procédures de ce projet. Lors de la chirurgie nous aurons recours à l’anesthésie générale (gazeuse, facilement modulable et permettant un réveil rapide et plus confortable) avec oxygénation et avec une surveillance de la température corporelle, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgique. Le traitement antalgique sera poursuivi au lendemain de la chirurgie sur plusieurs jours. Des points limites gradés, précis et adaptés ont été définis de façon à obtenir un arbre décisionnel en fonction des observations faites et aboutir à une gestion optimale et sans délais de ceux-ci. Un enrichissement avec des bâtons de bois et des éléments de nidification est mis dans les cages d'hébergement. Les animaux sont manipulés au minimum de façon hebdomadaire tout au long du projet permettant une habituation à un binôme d’expérimentateurs, qui reste le même tout au long de l’étude. L'acclimatation à l'animalerie et l'habituation aux tests comportementaux sont réalisés.
Choix des espèces
L’espèce animale utilisée est le rat. La lignée de rat a été choisie en raison des données déjà disponibles pour la modélisation de la maladie de Parkinson. De plus, ces rats viennent de croisements entre différentes familles, ce qui réduit la consanguinité (ils ne sont pas tous très proches génétiquement). Cela permet de maintenir une diversité génétique, offrant ainsi un meilleur reflet de la variabilité observée chez l’Homme. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (9 semaines) puisque nous avons besoin d'avoir des circuits et systèmes neuronaux entièrement développés
Evaluation de l’efficacité de nouveaux dispositifs médicaux sous forme de crèmes sur la cicatrisation de plaies cutanées chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Pour comparer trois crèmes brevetées à un placebo et à une crème de pharmacie, 50 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une plaie leur est ouverte sur le dos sous anesthésie et maintenue ouverte par un anneau de silicone posé autour, pour empêcher la peau de se contracter. Pendant trois semaines, chacune vit seule en cage, anesthésiée trois fois par semaine le temps d'être photographiée et traitée, jusqu'à cicatrisation complète. Un point limite atteint fait mettre l'animal à mort avant la fin de l'étude, sans que le porteur précise lequel.
Objectifs
Les plaies cutanées chroniques représentent un problème de santé publique important avec en France près de 50 000 patients atteints d’ulcère de jambe, 40 000 diabétiques avec une plaie du pied et 350 000 escarres. Leur prise en charge induit des coûts importants liés à la chronicité de ces plaies. Les soins sont prolongés, le matériel est parfois coûteux, le temps infirmier nécessaire est important, les arrêts de travail et les hospitalisations sont longues. De plus, ces plaies chroniques ont toujours un retentissement majeur sur la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est d’évaluer in vivo chez la souris de nouveaux dispositifs médicaux sous forme de crèmes qui seront appliqués directement sur les plaies cutanées. Des études effectuées sur modèles cellulaires et modèles de peau reconstruite ont permis de démontrer des activités pro-cicatrisante et anti-inflammatoire des principes actifs sélectionnés qui composeront les 3 formulations de crème à évaluer. Ce projet constituera la toute première évaluation sur un modèle de plaie cutanée chez la souris de ces formulations sous forme de crème, en comparaison avec un placebo et une crème de référence disponible en pharmacie. Les traitements débuteront dès la fin d’induction des plaies cutanées et seront effectués jusqu’à cicatrisation complète de celles-ci. A l’issue de l’étude, des analyses biologiques seront effectuées sur le sang, la peau cicatrisée et des organes vitaux. Les résultats de ce projet permettront de sélectionner la ou les formulations de crème ayant la meilleure efficacité pour en poursuivre leur développement préclinique et envisager par la suite un développement clinique afin de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de plaies cutanées chroniques.
Bénéfices attendus
La cicatrisation des plaies cutanées est un phénomène naturel de reconstruction de la barrière cutanée mais si les plaies sont mal soignées, cela peut aboutir à des complications. La cicatrisation cutanée fait intervenir différentes phases qui entrainent la disparition de la lésion et le remplacement des cellules atteintes par des cellules saines. Les plaies chroniques qui ne cicatrisent pas, les plaies chirurgicales, les ulcères du pied chez le diabétique, les ulcères veineux… représentent un fardeau pour les patients, les professionnels de la santé et les systèmes de soins de santé, affectant plus de 40 millions de patients et induisant des coûts d’environ 50 milliards d’euros annuellement, et avec un taux de mortalité plus élevé que dans la population générale, pouvant atteindre jusqu’à 20% en fonction de la pathologie considérée. Il est donc très important de tester de nouvelles substances, de nouveaux pansements ou de développer de nouveaux dispositifs médicaux sur des modèles de plaies simples et chroniques représentatifs chez l’animal qui pourront être utilisés par la suite chez l’Homme et ainsi permettre d’améliorer la cicatrisation de ces plaies, surtout les plaies chroniques. Nous allons donc évaluer l’efficacité de nouveaux dispositifs médicaux expérimentaux brevetés se présentant sous forme de crème, tout d’abord sur un modèle de plaie simple, dans la perspective de réalisation par la suite d’études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez la souris saine et diabétique. Ces nouveaux dispositifs médicaux pourraient ainsi à terme, être utilisés chez l’Homme, pour le traitement de plaies cutanées chroniques qui ne cicatrisent pas ou très difficilement.
Procédures
Les 50 souris seront soumises à une procédure chirurgicale pour l’induction d’une plaie cutanée sur une région du dos et la pose d’un anneau en silicone pour éviter la contraction de la plaie cutanée, procédure effectuée sous anesthésie générale, en 15 minutes environ. Un traitement analgésique sera administré avant l’induction de la plaie cutanée puis réitéré après si nécessaire. Les plaies cutanées, protégées par un pansement de couverture, seront observées, photographiées et traitées 3 fois par semaine jusqu’à cicatrisation complète, sous anesthésie générale, en 10 minutes environ. Un maintien des souris en cage individuelle est nécessaire après induction des plaies cutanées et traitement de celles-ci, pendant 3 semaines, pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles l’anneau en silicone, le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci, mais avec un enrichissement de leur milieu pour assurer leur bien-être. Des cages transparentes ouvertes seront utilisées pour maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir. Un prélèvement de sang terminal sera effectué sous traitement analgésique et anesthésie générale profonde à la fin de l’étude et avant euthanasie des animaux, en 2 minutes environ.
Impact sur les animaux
L’induction d’une plaie cutanée et la pose d’un anneau en silicone, effectuées sous couverture analgésique et anesthésie générale en 10 minutes environ, peut induire une souffrance mais limitée dans le temps. L’hébergement en cage individuelle des souris est nécessaire après induction et traitement des plaies cutanées pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles l’anneau en silicone, le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci. Cet hébergement en cage individuelle des souris, pendant une durée de 3 semaines maximum, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes.
Devenir
Procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale) : les 50 souris nécessaires à la réalisation de ce projet seront euthanasiées et des prélèvements de peau, au large de la région d’induction de la plaie cutanée et des traitements, et d’un ensemble de tissu et d’organes, seront effectués pour réaliser des analyses biologiques.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant de réaliser des traitements et un suivi sur une durée prolongée, plusieurs semaines, du processus cicatriciel dépendant de mécanismes complexes entre différents types cellulaires qu’il est pour le moment impossible à reproduire in vitro ou ex vivo. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’effectuer l’ensemble des analyses envisagées et d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études in vitro sur cultures cellulaires et à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle de plaie cutanée chez la souris ayant montré des effets importants de traitements sur la cicatrisation (surface des plaies cutanées notamment). Des analyses statistiques des résultats obtenus seront réalisées à la fin de l’étude.
Raffinement
Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de l’induction des plaies cutanées (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci (analgésie post-opératoire), ainsi que lors de chaque traitement effectué. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré 3 fois par semaine lors de chaque observation des plaies cutanées et lors de chaque traitement lorsqu’il aura lieu. En cas d'atteinte d'un point limite, ceux-ci seront euthanasiés dans des conditions éthiques. Les souris seront hébergées dans des cages de taille adaptée dans une animalerie maintenue en cycle de lumière inversé pour observer leur comportement pendant leur phase active et ainsi respecter leur horloge biologique (chronobiologie). Des petites briques de bois, des carrés de papier absorbant et une balançoire seront placés dans chaque cage de souris comme dispositifs d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière (2 fois par semaine). L’utilisation de cages transparentes ouvertes permettra de maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet, en raison de sa taille ne nécessitant pas l’utilisation d’un gros volume de formulation très coûteuse à produire, de sa facilité de manipulation, et du modèle de plaie cutanée validé dans cette espèce qui pourra être utilisé pour la poursuite de ce projet avec des études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez la souris saine puis diabétique. Les animaux seront de jeunes souris mâles et femelles âgées de 6 semaines et d’un poids de 18-20 g à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines et d’un poids de 20-22 g pour la réalisation des expérimentations. Cela correspond à l’âge et au poids de souris utilisées lors de précédentes études sur ce modèle de plaie cutanée ayant donné des résultats significatifs.