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Élevage et maintien de lignées de souris génétiquement modifiées utilisées pour l’étude des mécanismes de développement des maladies du foie et du cancer hépatique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Les deux lignées maintenues dans ce projet développent spontanément un cancer du foie à un âge précoce, l'une portant un gène qui en favorise l'apparition. 960 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour un projet qui se limite à élever et conserver ces lignées, toute expérimentation ultérieure devant faire l'objet d'une autre demande. Le génotypage prélève moins de 5 mm au bout de la queue avant l'âge de douze jours, sous crème anesthésiante et sans anesthésie générale, et le porteur indique que les tumeurs du foie peuvent apparaître entre 6 et 12 mois avec perte de poids, baisse d'activité, posture anormale et signes de douleur, les souris étant tuées dès la suspicion forte de tumeur. Le champ structuré du devenir annonce 960 mises à mort, tandis que la narration prévoit qu'une partie sera conservée pour le renouvellement des lignées et que les autres seront tuées ou "réutilisés dans le cadre d'un autre projet dûment autorisé".
Objectifs
Le projet a pour objectif d’assurer le maintien de deux lignées de souris génétiquement modifiées. Ces souris développent spontanément un cancer du foie à un âge précoce. L’une des lignées exprime un gène favorisant l’apparition du cancer, tandis que l’autre exprime en plus une protéine susceptible de moduler l’inflammation et le stress cellulaire. Ce projet concerne uniquement l’élevage et la conservation de ces lignées, notamment en vue de leur préservation à long terme ou de futures études scientifiques. Toute expérimentation ultérieure fera l’objet d’une demande d’autorisation spécifique. Ce travail s’inscrit dans les recherches de notre équipe visant à mieux comprendre les mécanismes du cancer du foie et à évaluer le rôle potentiel de cette protéine dans son développement.
Bénéfices attendus
Le maintien de ces lignées de souris permettra à notre équipe de disposer de modèles fiables pour mieux comprendre le développement du cancer du foie. Ces modèles aideront à étudier le rôle d’une protéine susceptible d’influencer l’apparition et l’évolution de la maladie. À terme, ces travaux pourraient contribuer à identifier de nouveaux outils pour mieux diagnostiquer ce cancer et à explorer de nouvelles pistes de traitement. L’objectif est d’améliorer les connaissances sur les mécanismes du cancer du foie afin de favoriser le développement de stratégies thérapeutiques plus efficaces.
Procédures
La première portée de chaque couple sera testée afin de vérifier que les petits possèdent bien les caractéristiques génétiques attendues. Ce contrôle sera réalisé avant l’âge de 12 jours (généralement vers 8 jours). Il consistera en un très petit prélèvement à l’extrémité de la queue (moins de 5 mm), permettant d’analyser l’ADN et de confirmer le statut génétique des animaux. Ce geste est rapide et permet d’obtenir une quantité suffisante de matériel pour effectuer les analyses nécessaires. La procédure sera réalisée par du personnel formé et expérimenté. Elle nécessite une contention brève de l'animal et dure généralement moins d'une minute par souris. Le prélèvement est effectué à l'aide de matériel adapté et désinfecté afin de limiter les risques de douleur, de saignement et d'infection. Les animaux sont ensuite remis dans leur cage d'origine et font l'objet d'une surveillance particulière afin de détecter toute complication locale éventuelle. Compte tenu du caractère très bref et peu invasif de la procédure, aucune anesthésie générale n'est prévue. Une anesthésie locale par application d'une crème anesthésiante à base de lidocaïne et de prilocaïne (EMLA®) sera réalisée avant le prélèvement conformément aux procédures en vigueur dans l'établissement. Toutes les précautions seront prises pour limiter au maximum l'inconfort des animaux.
Impact sur les animaux
Chez certaines souris de ce projet, des tumeurs hépatiques peuvent apparaître entre 6 et 12 mois d’âge. Il s’agit du principal effet indésirable attendu. Le développement tumoral peut s’accompagner d’une altération progressive de l’état général, incluant une perte de poids, une diminution de l’activité, une baisse de la prise alimentaire et hydrique, une posture anormale, ainsi que des signes de douleur ou d’inconfort. Ces manifestations sont susceptibles de s’aggraver avec la progression de la maladie. Les animaux seront surveillés régulièrement par observation et examen afin de détecter précocement tout signe clinique évocateur de développement tumoral ou de détérioration de l’état général. Par mesure de précaution et de raffinement, les souris seront euthanasiées dès la suspicion forte ou la confirmation clinique de tumeur afin de limiter l’inconfort. Par ailleurs, les interventions liées au maintien des lignées, notamment le génotypage, consistent en un prélèvement d’un fragment terminal de queue au moment du sevrage. Cette procédure peut entraîner une douleur légère et transitoire au moment du prélèvement, ainsi qu’un risque limité de saignement, d’inflammation locale ou de retard de cicatrisation. Ces effets seront généralement de courte durée et sans conséquence durable sur le bien-être des animaux. Les souris ne présentant pas le facteur favorisant le cancer ne développent pas d’effet indésirable particulier dans les conditions d’élevage décrites.
Devenir
Après vérification des caractéristiques génétiques, une partie des animaux sera conservée pour assurer le renouvellement et le maintien des lignées. Les autres animaux seront soit euthanasiés selon les procédures en vigueur, soit réutilisés dans le cadre d’un autre projet dûment autorisé, en fonction des besoins de l’établissement et des possibilités de réutilisation. La décision de conservation ou de réutilisation sera prise par le responsable du projet en concertation avec le personnel de l’animalerie.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer complètement l’utilisation de souris par des méthodes alternatives réalisées en laboratoire ou par informatique. En effet, le développement du cancer du foie dépend d’interactions complexes entre différents types de cellules et de leur environnement dans l’organisme entier. Ces phénomènes ne peuvent pas être reproduits de manière fiable à l’aide de cultures cellulaires ou de modèles informatiques. L’étude nécessite donc un modèle animal permettant d’observer l’évolution de la maladie dans un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux sera strictement limité au minimum nécessaire pour assurer le maintien des lignées. Les reproductions seront planifiées afin d’éviter la naissance d’un nombre excessif de souris et de limiter autant que possible celles susceptibles de développer des tumeurs. Seuls les animaux indispensables au maintien des lignées seront conservés. Afin de réduire encore le nombre d’animaux élevés à l’avenir, du matériel reproductif (embryons ou spermatozoïdes) sera conservé à très basse température. Cette méthode permettra de préserver les lignées sans avoir à maintenir en permanence un grand nombre de souris.
Raffinement
Les souris seront observées chaque jour afin de surveiller leur état général. La présence éventuelle de tumeurs sera recherchée régulièrement par un examen simple et non douloureux. Des points limites précoces sont définis afin de prévenir toute souffrance inutile. Ils incluent notamment une perte de poids significative, une altération de l’état général, une diminution de l’activité, une posture anormale, une baisse de la prise alimentaire ou hydrique, ou tout signe de douleur ou de détresse. Toute atteinte de ces critères entraînera une évaluation immédiate de l’animal et, si nécessaire, sa mise à mort humanitaire. Dès qu’une tumeur est détectée ou fortement suspectée, l’animal sera euthanasié afin d’éviter toute douleur, stress ou inconfort. Lorsque des analyses complémentaires seront nécessaires, des méthodes non invasives, telles que la collecte de fèces ou d’urine, sont privilégiées. Les souris sont hébergées dans des conditions adaptées et enrichies afin de favoriser leur bien-être tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle permet d’étudier de manière fiable le développement des tumeurs du foie, avec des mécanismes proches de ceux observés chez l’homme. Les lignées utilisées permettent de reproduire l’apparition de tumeurs de façon contrôlée, ce qui aide à mieux comprendre la maladie et à tester de nouvelles stratégies de prévention ou de traitement.
Étude de l’impact d’une protéine humaine sur le développement du cancer colorectal associé à une inflammation chronique de l’intestin
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection unique d'une substance chimique qui initie le développement tumoral, une substance dans l'eau de boisson pour modifier leur flore intestinale, une administration orale d'une suspension de micro-organismes intestinaux, et des prélèvements de sang et de matières fécales. Le porteur décrit une diarrhée parfois hémorragique, une perte de poids, des douleurs abdominales et une déshydratation lors des phases d'induction de l'inflammation, puis une altération progressive de l'état général à mesure que les lésions tumorales du côlon apparaissent. Les bénéfices sont renvoyés au long terme, sous forme de "nouvelles pistes" de prévention du cancer du côlon chez les personnes atteintes de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin, tandis que les atteintes décrites, elles, sont au programme.
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, comme la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique, provoquent une inflammation durable de la paroi intestinale et augmentent le risque de développer un cancer du côlon. Les micro-organismes naturellement présents dans l’intestin jouent un rôle important dans ce processus : certains déséquilibres peuvent favoriser l’inflammation et le développement de tumeurs, tandis que d’autres peuvent contribuer à protéger l’intestin. Ce projet vise à étudier le rôle d’une protéine humaine impliquée dans le contrôle de l’inflammation et dans les interactions entre l’organisme et les micro-organismes intestinaux. Des résultats préliminaires suggèrent que cette protéine pourrait limiter l’inflammation et réduire le risque de cancer du côlon. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans cette protection et de déterminer si les effets observés sont liés aux modifications des micro-organismes intestinaux. Pour cela, un modèle de souris reproduisant le développement progressif d’un cancer du côlon associé à une inflammation chronique de l’intestin sera utilisé.
Bénéfices attendus
Le projet vise à mieux comprendre le lien entre les micro-organismes présents dans l’intestin, l’inflammation chronique et le développement du cancer du côlon. Il permettra d’évaluer si une protéine humaine impliquée dans la régulation de l’inflammation joue un rôle protecteur contre le développement de ce cancer, et d’identifier les mécanismes associés aux bactéries intestinales, au métabolisme ou au système immunitaire qui pourraient constituer de nouvelles pistes pour des stratégies de prévention ou de prise en charge. Le projet cherchera également à déterminer si cet effet protecteur peut être transmis en modifiant les micro-organismes intestinaux. À long terme, ces résultats pourraient contribuer au développement de nouvelles approches pour prévenir le cancer du côlon chez les personnes atteintes de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin
Procédures
Les animaux seront soumis à une série d’interventions non chirurgicales visant à étudier le développement d’un cancer du côlon associé à une inflammation intestinale. Ces interventions comprennent une injection unique d’une substance chimique destinée à initier le développement tumoral, l’administration orale d’une substance destinée à modifier les micro-organismes intestinaux (administrée dans l’eau de boisson sur des périodes limitées et définies), une administration orale unique d’une suspension de micro-organismes intestinaux, ainsi que des prélèvements de sang et de matières fécales. Les administrations orales seront réalisées selon un calendrier expérimental défini comprenant plusieurs cycles sur une période de quelques semaines à quelques mois. Les prélèvements de sang seront effectués à un nombre limité de reprises à l’aide de techniques couramment utilisées chez la souris, et les prélèvements de matières fécales seront réalisés de manière non invasive. Aucune intervention chirurgicale n’est prévue. À l’issue de l’étude ou lors de l’atteinte des critères définis, les animaux seront mis à mort afin de permettre l’analyse des tissus.»
Impact sur les animaux
Le modèle utilisé peut entraîner une inflammation intestinale se traduisant par une diarrhée, parfois hémorragique, une perte de poids, une altération de l’état général, une diminution de l’activité, des douleurs abdominales et une déshydratation en cas d’atteinte plus sévère. Ces effets sont principalement observés lors des phases d’induction de l’inflammation. L’injection intrapéritonéale de la substance chimique utilisée pour initier le modèle peut provoquer un stress transitoire lié à la contention et à l’injection. Les administrations par voie orale réalisées dans le cadre des transplantations peuvent également entraîner un stress bref et, de manière exceptionnelle, un risque de fausse route. À plus long terme, le développement de lésions tumorales colorectales peut entraîner une altération progressive de l’état général, associée à une perte de poids, une diminution de l’activité et des signes de fatigue ou d’inconfort.»
Devenir
À l’issue des procédures expérimentales, l’ensemble des animaux sera euthanasié afin de permettre la collecte des tissus nécessaires aux analyses prévues dans le projet. Aucun animal ne sera maintenu en vie après la phase expérimentale, la finalité scientifique reposant sur l’étude tissulaire post-mortem.
Remplacement
Le projet vise à étudier comment la protéine REG3A protège contre le cancer du côlon associé à l’inflammation. Ce processus implique des interactions complexes entre l’intestin, le système immunitaire, le microbiote et les tissus environnants. Les méthodes in vitro (cellules en culture ou organoïdes) ou les simulations informatiques ne permettent pas de reproduire cette complexité ni d’étudier la progression de la maladie dans un organisme entier. Le modèle de souris utilisé permet d’observer toutes ces interactions dans un contexte vivant et de tester de manière fiable l’effet de REG3A sur la prévention et la progression des lésions intestinales. Les expériences animales sont donc indispensables pour atteindre les objectifs du projet, aucun modèle alternatif ne permettant actuellement de répondre à ces questions..
Réduction
Le nombre de souris utilisé a été déterminé à l’aide de logiciels de calcul statistique adaptés, afin de garantir la robustesse des analyses tout en utilisant le plus petit nombre d’animaux possible. Cette approche permet d’obtenir des résultats fiables tout en respectant le principe de réduction. Les animaux seront utilisés de manière optimisée, notamment par la réalisation de plusieurs analyses sur les mêmes individus lorsque cela est possible, afin d’éviter l’utilisation d’animaux supplémentaires. L’ensemble des conditions expérimentales est standardisé afin de limiter les variations biologiques non pertinentes et de réduire ainsi le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre les objectifs scientifiques du projet.
Raffinement
Toutes les procédures sont conçues pour réduire au maximum le stress et l’inconfort des souris tout en permettant d’obtenir des résultats scientifiques fiables. Les animaux sont observés chaque jour, y compris les week-ends et jours fériés, afin de détecter précocement tout signe de douleur, de malaise ou d’altération de l’état général (perte de poids, comportement anormal, isolement, poil hérissé). L’évaluation du bien-être repose sur une grille de points limites définie permettant une appréciation objective de l’état des animaux et la mise en œuvre de mesures adaptées en cas d’atteinte de ces critères. Les manipulations nécessaires (pesées, prélèvements ou autres gestes techniques) sont réalisées par du personnel formé, de manière rapide et avec un minimum de contention afin de limiter le stress. Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies afin de favoriser les comportements naturels et améliorer leur bien-être.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies car elles sont largement utilisées en recherche biomédicale et permettent de reproduire de manière fiable les mécanismes impliqués dans le développement du cancer du côlon associé à une inflammation intestinale. Leur homogénéité génétique limite la variabilité individuelle et facilite les comparaisons entre groupes expérimentaux. Le modèle utilisé reproduit des caractéristiques proches de la maladie humaine, notamment l’inflammation chronique de l’intestin et le développement progressif de lésions tumorales. L’étude est réalisée sur des animaux jeunes adultes, chez lesquels l’organisme et le microbiote intestinal sont stabilisés, ce qui garantit des conditions expérimentales reproductibles et pertinentes pour l’analyse des mécanismes étudiés.
Etude de la reprogrammation de cellules cancéreuses dans des modèles murins du neuroblastome.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Injectées une fois sous la peau du flanc avec des cellules de neuroblastome, sur animal vigile, en quinze secondes, 338 souris reçoivent ensuite un composé de reprogrammation dilué dans leur eau de boisson pendant toute l'expérience, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ce composé acidifie l'eau et lui donne un goût désagréable, du glucose y est ajouté pour qu'elles continuent de boire, et les biberons sont pesés pour vérifier leur consommation. Elles sont manipulées trois fois par semaine pour la pesée et la mesure des tumeurs, pendant huit semaines ou jusqu'à ce que celles-ci atteignent 1,5 cm3, le porteur signalant que les tumeurs peuvent gêner leurs déplacements et que les tunnels sont remplacés par des igloos souples pour éviter de les blesser à cet endroit. Toutes sont tuées pour prélever les tumeurs.
Objectifs
Le neuroblastome est un cancer pédiatrique responsable de 15% de la mortalité infantile liée aux cancers. Diagnostiqué le plus souvent pendant la première année de vie, c’est le premier cancer extra-crânien chez l’enfant. Pour les patients présentant un neuroblastome à haut risque, le taux de survie à 5 ans reste en-dessous de 50%. La compréhension de cette pathologie et le développement de nouvelles thérapies représentent ainsi un enjeu majeur en santé pédiatrique. Des thérapies permettant d’induire la transformation des cellules cancéreuses en neurones fonctionnels et l’arrêt de la multiplication des cellules de neuroblastome, sont employées mais ont une efficacité limitée. Le but du projet est de déterminer les effets d’une différenciation neuronale forcée, c’est-à-dire une transformation des cellules cancéreuses en neurones fonctionnels, dans une ligné cellulaire murine de neuroblastome. Cette lignée cellulaire sera implantée dans des souris nous permettant de travailler avec un modèle d’étude complexe et physiologiquement représentatif de la situation pathologique rencontrée chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Les effets de la transformation de cellules de neuroblastome (cancéreuses) en neurones fonctionnels ayant déjà été étudiés in vitro, cette nouvelle étude nous permettra d’identifier les effets de la transformation cellulaire dans un contexte/environnement physiologique complet. Il sera ici possible d’étudier les impacts de l’organisme sur le développement des tumeurs, notamment les effets de la vascularisation sur la pousse tumorale. Ce projet nous permettra également de mieux comprendre au niveau moléculaire les mécanismes permettant de transformer une cellule cancéreuse de neuroblastome en neurone fonctionnel qui arrête de se multiplier. Ainsi, ce projet permettra potentiellement de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques en cancérologie pédiatrique.
Procédures
Les animaux seront soumis chacun à une unique injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc. Cette intervention se fera sur animaux vigiles, et durera 15 secondes maximum. Les animaux recevront un traitement dilué dans l'eau de boisson pendant toute la durée de l'expérimentation. Les animaux seront manipulés 3 fois par semaine pour être pesés et pour que la taille des tumeurs soit mesurée (30 secondes par acte) pendant 8 semaines ou jusqu’à ce que les tumeurs atteignent 1.5 cm3. Un faible volume de sang sera prélevé à certains animaux 1 fois au courant de leur vie en fin d’expérimentation, cette manipulation durera au maximum 10 secondes sous anesthésie et analgésie. Les tumeurs seront prélevées en fin d'expérimentation après mise à mort des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront chacun une unique injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc, ce qui prendra au maximum 15 secondes pour la préhension et l’injection. Cette procédure, bien que très rapide, peut induire du stress à l’animal ainsi qu’une douleur légère. Puisqu’il est attendu que des tumeurs se développent, ces dernières pourraient gêner les animaux dans leurs déplacements. Aussi, les cages ne seront pas enrichies en tunnels, mais en igloo souples, afin d’éviter toute blessure au niveau des tumeurs contre l’enrichissement. De plus, le composé induisant la reprogrammation acidifie l’eau et apporte un gout désagréable à l’eau de boisson. Selon des tests préliminaires, du glucose est donc ajouté à l’eau de boisson afin d’éviter que les animaux ne cessent de s’hydrater. Pour s’assurer de la consommation d’eau, les biberons seront pesés pendant les phases de traitement (au maximum 2 mois). La prise de sang durera au maximum 10 secondes, elle peut engendrer une baisse de niveau d’hydratation de l’animal, ce qui pourra être compensé par une injection sous-cutanée du serum physiologique, ce qui ne prend que 10 secondes.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs pour des analyses au laboratoire.
Remplacement
Ce projet vise à étudier le potentiel de la reprogrammation de cellules cancéreuses sur leur capacité à former des tumeurs, leur prolifération, et la réaction immunitaire. Ces travaux ayant déjà été menés in vitro sur des cultures simples, il est maintenant nécessaire de travailler avec un modèle intégré représentatif du contexte pathologique observé chez les patients humains.
Réduction
Le nombre d’animaux requis a été calculé grâce à un logiciel de tests statistiques, permettant de déterminer le nombre d’animaux suffisants afin d ‘obtenir des résultats statistiques significatifs.
Raffinement
Pour réduire le stress des animaux, ceux-ci seront habitués à être manipulé (contention) pendant une semaine entre la semaine d’acclimatation à l’animalerie et le début de la procédure expérimentale. L‘implantation des cellules de lignées cancéreuses impliquant le développement tumoral, un suivi de poids des souris ainsi que de volume des tumeurs sera réalisé trois fois par semaine. Des points limites qui auront pour effet l’arrêt de la procédure ont été déterminés. Pour faciliter et uniformiser le suivi des animaux, une grille de calcul des points limites sera utilisée. Si une douleur est détectée (selon la grille de scoring), on administrera de l'analgésie pendant 2 jours.
Choix des espèces
Les modèles de greffes de cellules cancéreuses murines sur souris sont déjà bien établis et caractérisés et dans le cadre de nos travaux, nous avons besoin de souris dont la lignée cellulaire utilisée a initialement été établie. Ainsi, on limite les risques de rejet de greffes. Les animaux seront âgés de 6 semaines à leur arrivée à l’animalerie afin de mener nos projets sur un stade jeune adulte (8 à 10 semaines au début de la procédure). Les données de la littérature montrent que les greffes de cellules tumorales à ce stade permettent d’obtenir des résultats significatifs et cohérents. Les animaux mâles et femelles seront utilisés de manière équitable dans ce projet.
Caractérisation de mutants de la protéine découplante UCP1 en prévention des désordres métaboliques, EU2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Des souris sont isolées de leurs congénères 96 heures pour mesurer leur dépense énergétique, d'autres placées au froid seules jusqu'à cinq heures ou ensemble pendant sept jours. 3 456 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour récolter des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objet est de caractériser deux mutants d'une protéine du tissu adipeux brun créés par Crispr-Cas9, chez des souris soumises à des régimes obésogènes et à plusieurs températures d'hébergement, avec des tests de tolérance au glucose ou à l'insuline de 150 minutes. Le porteur écrit que les mesures de dépense énergétique "nécessitent un isolement des animaux, ce qui va nuire au bien-être des animaux" et que les mises au froid provoquent "sûrement le plus grand stress", tout en indiquant que les classes de gravité employées "ne sont pas répertoriées comme engendrant des pertes d'animaux".
Objectifs
CCe projet a pour objectif de caractériser les effets potentiels de mutants d’une protéine dans la physiologie et la pathologie, notamment dans la prévention du diabète associé l’obésité, autrement appelé Diabésité. Cette protéine est la protéine majoritairement présente dans le tissu adipeux brun des rongeurs, tissu véritable régulateur du métabolisme énergétique, notamment grâce à la présence en abondance de mitochondries. Cette protéine est localisée dans la membrane interne de ces organites, véritable usine énergétique des cellules. Elle est également retrouvée dans des dépôts adipeux humains sous certaines conditions et notamment chez des volontaires sains plongés dans des eaux froides de manières aigue ou chronique (à 17°C durant 2h ou pendant 6 semaines par exemple). Elle intervient donc dans la chaîne de production de l’énergie. Récemment, des études ont mis en évidence l’importance de mutants de cette protéine, grâce à un modèle de sphéroplastes de levure. Ces premiers résultats in vitro ont permis de sélectionner des mutants de cette protéine qui seront créés par la technologie Crispr-Cas9 (plus communément connue sous le terme de ciseaux moléculaires) puis analysés dans des modèles cellulaires puis murins transgéniques. Ces analyses comprendront divers tests de tolérance à différentes molécules, des mesures de composition corporelle et de dépense énergétique, sur des animaux hébergés à plusieurs températures et dans des conditions nutritionnelles standard ou obésogènes. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle in vivo d’une protéine thermogénique majeure du tissu adipeux brun dans la régulation du métabolisme énergétique à travers l’analyse de mutants. Ces modèles murins trangéniques pourraient également servir à cribler des molécules d’intérêt dans le traitement de la « Diabésité » chez l’Homme.
Procédures
Tous les animaux, quelles que soient les procédures réalisées dans l’EU-0549 subiront : 1. des tests in vivo d’une durée de 150 min chacun avec administration de glucose ou d’insuline par voie orale ou par voie intrapéritonéale; 2. des mesures de composition corporelle en début, moitié et fin de protocole, soit 3 x 2 min par animal. Des animaux seront isolés de leurs congénères pour mesure de leur dépense énergétique à trois températures différentes durant une période de 96h. D’autres animaux seront mis au froid isolés pendant une durée maximale de 5h (test aigu) ou gardés ensemble pendant 7 jours (test chronique). Enfin, il est possible que des animaux soient traités de manière aigue ou chronique, selon la nature de la molécule administrée, les traitements sont généralement réalisés de manière quotidienne. Si une chirurgie devait être pratiquée, elle serait unique et durerait environ 1h par animal, de l’administration d’un antalgique en pré-opératoire au réveil. Les tests de sensibilité à l'insuline et de transport du glucose réalisés le jour des nécropsies et nécessitant l'utilisation de molécules radiomarquées seront menés dans l'EU2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles associées aux expérimentations incluent : les effets liés au régime alimentaire enrichis en lipides, entraînant un risque d’inconfort de l’animal avec une prise de poids qui ne limitera cependant pas sa mobilité ; les prélèvements répétés de sang au niveau de la veine caudale lors des tests in vivo provoquent un stress modéré chez les souris; les mesures de composition corporelle occasionnent un léger stress dû à l’isolement des animaux dans un tube de contention pendant environ 2 minutes seulement ; les gavages peuvent également induire un inconfort voire un léger stress ; les mesures de dépense énergétique nécessitent un isolement des animaux, ce qui va nuire au bien-être des animaux ; les mises au froid lors des tests de tolérance ou lors des mesures de calorimétrie indirecte génère sûrement le plus grand stress, le réveil post-chirurgie peut s’avérer douloureux même si des antalgiques sont administrés, enfin le transport d’un établissement utilisateur à l’autre peut entraîner de l’inconfort même si la distance est restreinte et sera réalisé selon des procédures établies et bien éprouvées.
Devenir
Comme indiqué dans les pagraphes concernant chacune des procédures expérimentales, les animaux seront nécropsiés en fin de procédure pour récolter des tissus d'intérêt.
Remplacement
Les approches de remplacement ont été soigneusement considérées dans le cadre de ce projet. Les résultats in silico de modélisation de nombreux mutants de notre protéine d’intérêt ont donné lieu à une parution abondante en 2023. Certains de ces mutants ont été testés in vitro dans des sphéroplastes de levure ou après reconstitution de liposomes. Nous allons ainsi nous focaliser sur deux d’entre eux. Comme ces modèles restent insuffisants pour analyser l’importance des mutants de notre protéine d’intérêt dans un contexte physiologique ou pathologique nous allons créer des animaux génétiquement modifiés par la technique « des ciseaux moléculaires » et déclencher par une mise en régime enrichi en lipides et/ou par un hébergement à thermoneutralité des conditions pathologiques.
Réduction
Le principe de réduction a été appliqué dans ce projet pour limiter le nombre d’animaux utilisés tout en assurant la robustesse scientifique des résultats. Le nombre d’animaux par groupe a été basé sur des données existantes de la littérature et des études menées par l’équipe sur d’autres sujets. Une taille de groupe de 32 animaux (16 mâles et 16 femelles répartis dans les deux génotypes d’intérêt) a été retenue pour garantir une puissance statistique suffisante tout en minimisant le nombre d’animaux nécessaires. Des approches complémentaires ont été mises en œuvre pour réduire encore davantage le recours aux animaux. Par exemple, des analyses bio-informatiques ont été utilisées en amont pour rationnaliser le choix des mutants et orienter les expérimentations in vivo. En cas d’effets imprévus ou de résultats statistiquement concluants obtenus avec un sous-groupe, les expériences seront immédiatement réévaluées pour affiner le nombre d’animaux encore à utiliser.
Raffinement
Afin de maintenir le bien-être animal, les souris seront observées quotidiennement par les zootechniciens, ce qui permettra de déceler très rapidement toute souffrance. Un suivi du poids régulier (hebdomadaire) viendra compléter ces observations. Les souriceaux mâles seront regroupés au moment du sevrage de manière à éviter d’avoir un animal isolé durant la durée de la procédure. Les souris seront placées, au maximum par 5, dans des cages comprenant des enrichissements, dont le choix est fait en accord avec la Structure du Bien Etre Animal (SBEA) des sites (feuille d’essuie-mains, coton, bâtonnet de bois, bandes de papier KRAFT = sizzle-nest, igloo). Les animaux ne seront pas isolés, à l’exception de leur utilisation aiguë dans certaines procédures de ce projet ; ils resteront malgré tout en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Les classes de gravité des procédures utilisées dans le projet sont modérées et ne sont pas répertoriées comme engendrant des pertes d’animaux. Les injections ou gavages seront réalisées par des personnes formées et compétentes. Enfin, le transport inter-sites n’excèdera pas 10 minutes, les deux sites étant distants d’environ 100 m et sera réalisé selon la charte de transport mise en place par les deux établissements utilisateurs et signée par les expérimentateurs. Les animaux seront transportés dans leur cage d’origine dans des sacs exclusivement prévus à cet effet afin de minimiser leur stress durant cette période.
Choix des espèces
L’espèce Mus musculus (Souris), mammifère proche d’Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature, notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Cette pertinence est améliorée par l’humanisation des modèles murins au niveau génétique et environnemental, ce dont nous tenons compte grâce à l’utilisation de divers régimes alimentaires, températures d’hébergement, âges et sexes. À travers l’utilisation du modèle Souris, nous pouvons travailler sur des modèles génétiquement modifiés qui présentent une ou des modifications pour le/les gène(s) d’intérêt et en analyser les conséquences phénotypiques. Les souris seront étudiées entres les âges de 8 à 24 semaines, car c’est la tranche d’âge la plus étudiée dans la littérature, notamment pour les études physiologiques et métaboliques. Cependant, et selon les résultats obtenus sur les premières cohortes, des analyses sur des animaux âgés entre 12 et 18 mois n’est pas à exclure. Les souris seront majoritairement étudiées entre les âges de 8 à 24 semaines, car c’est la tranche d’âge la plus étudiée dans la littérature, notamment pour les études physiologiques et métaboliques. Cependant, et selon les résultats obtenus sur les premières cohortes, des analyses sur des animaux âgés entre 12 et 18 mois n’est pas à exclure.
Comment le métabolisme et le système immunitaire interagissent dans les maladies inflammatoires : vers de nouvelles pistes de traitement. MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Toute souris qui montre l'un des signes d'alerte définis est prise en charge puis tuée si son état l'exige. 8 240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever foie, cœur et poumons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines portent une inflammation chronique qui ramène leur survie moyenne à six mois environ, avec problèmes cardiaques, gêne respiratoire et pâleur des oreilles et des pattes. D'autres reçoivent pendant quatorze semaines des régimes enrichis en acides gras ou des traitements, avec injections, prélèvements de sept gouttes de sang sur deux heures, prises de température, ou une administration par voie aérienne chaque jour pendant trois semaines. Le porteur justifie l'effectif en indiquant qu'un groupe de dix suffit à obtenir des résultats fiables et que "tous les animaux nés seront inclus dans les expériences", sans expliquer comment on parvient de là à 8 240.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre le lien entre les problèmes de métabolisme et l’inflammation dans certaines maladies comme les maladies auto-immunes. Pour cela, nous utiliserons des souris qui ont des troubles similaires à ceux observés chez certaines personnes malades. Nous avons déjà pu observer que ces souris produisent des lipides qui accentuent l’inflammation provoquée par la maladie . Nous voulons maintenant savoir si agir sur l’inflammation et le métabolisme en même temps pourrait aider à mieux traiter ces maladies.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait aider à mieux comprendre certaines maladies inflammatoires de type maladie auto-immunes et à trouver de nouvelles façons de les traiter en agissant à la fois sur les défenses naturelles du corps et sur son métabolisme.
Procédures
Certains animaux recevront des régimes alimentaires spécifiques supplémentés en certains acides gras ou des traitements pharmacologiques pendant 14 semaines, puis seront testés pour voir comment leur corps réagit au sucre (glucose) ou à l’insuline, et comment leur foie régule le taux de sucre dans le sang. Ces tests seront espacés d’au moins 14 jours. Pour cela, il faudra prélever environ 7 petites gouttes de sang sur une période de 2 heures. Ces tests seront réalisés sur des animaux vigiles mais manipulés avec précaution. -Injection 1 fois/2 semaines (x3) ; Prélèvement goutte sang 6 fois/2 semaines (x3) D’autres animaux recevront ces mêmes régimes alimentaires spécifiques ou des traitements pharmacologiques pendant 14 semaines, puis seront prélevés au niveau sanguin toutes les 4 semaines pour suivre des marqueurs sanguins inflammatoires. -Administration traitement 2 fois/semaine (x14) ; Prélèvement sang 1 fois/4 semaines (x4) ; Prise de température environ 1min/2 semaines (x7) Des animaux modèles de maladies inflammatoires chroniques recevront des traitements pharmacologiques pendant 3 semaines via une administration par voie aériennes. Des animaux, dont on aura induit l’inflammation seront traités par voie aérienne ou par injection. -Injection 1 fois ; Administration traitement voie aérienne 40 secondes/jour (x21) Ou 30 secondes/jour (x21)
Impact sur les animaux
Dans ce projet, certains animaux utilisés présentent une inflammation chronique importante, ce qui réduit fortement leur espérance de vie, avec une survie moyenne d’environ 6 mois. Ces animaux peuvent développer des problèmes cardiaques, respirer difficilement ou avoir une peau pâle au niveau des oreilles et des pattes, signes d’un cœur fatigué. D’autres animaux peuvent aussi montrer une faiblesse du système immunitaire, des inflammations des poumons et un poids plus faible que les animaux sains. À noter que certains animaux porteurs d’une seule copie du gène concerné ne développent aucun signe de maladie et vivent normalement.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort pour prélèvement des organes d’intérêt (foie, cœur, poumons...)
Remplacement
Ce projet a besoin d'utiliser des modèles animaux, car les méthodes alternatives comme les tests en laboratoire sur des cellules ne permettent pas d’étudier comment les organes communiquent entre eux, ni comment un changement d’alimentation peut influencer tout le corps, notamment le métabolisme et les réactions inflammatoires.
Réduction
Nous adapterons le nombre d’animaux utilisés en fonction des besoins réels de l’étude. Tous les animaux nés seront inclus dans les expériences. Des groupes de référence seront utilisés pour chaque groupe étudié. Par ailleurs, nos expériences précédentes et une analyse préalable nous indiquent qu’un groupe de 10 animaux est suffisant pour obtenir des résultats fiables d’un point de vue statistique.
Raffinement
Des signes d’alerte spécifiques ont été définis pour repérer rapidement tout problème lié à leur état de santé. Si un animal montre l’un de ces signes, il sera immédiatement pris en charge et euthanasié si nécessaire. Leurs besoins sociaux et biologiques sont bien connus, ce qui permet de réduire au maximum toute douleur ou souffrance. Les animaux vivront par petits groupes de cinq, dans des cages enrichies avec une maisonnette et du coton pour leur confort. Lors des expériences, un anti-douleur sera appliqué sur leur queue pour limiter toute gêne.
Choix des espèces
Les souris adultes ( à partir de 6 semaines) sont les animaux les plus utilisés pour étudier le fonctionnement du système immunitaire et du métabolisme, notamment pour comprendre comment certains régimes alimentaires influencent ces mécanismes. Grâce à de nombreux modèles génétiquement modifiés disponibles, nous pouvons obtenir des résultats fiables et les comparer facilement avec ceux d'autres études.
Génération d’anticorps monoclonaux cibles d’ antigènes tumoraux pour l’imagerie médicale à visée diagnostic du cancer
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Douleur au site d'injection une à deux heures après l'immunisation, puis plaie, infection ou nécrose possible à partir de 24 à 48 heures et jusqu'à cinq jours, prostration ou piloérection pouvant durer jusqu'à la fin de l'expérience à quinze jours : 27 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit deux injections sur animal vigile, trois souris par manipulation, trois manipulations par an sur trois ans si les précédentes échouent. Elles sont tuées pour prélever les ganglions où se trouvent les cellules productrices d'anticorps, l'objectif étant de générer des anticorps qui reconnaissent les tumeurs puis de les rendre radioactifs pour l'imagerie et la thérapie. Le choix de l'espèce tient à une raison inverse de celle qu'on lit d'ordinaire : le porteur écrit employer "la souris qui est suffisamment éloignée de l'homme" pour obtenir une réponse immunitaire forte.
Objectifs
La génération d’anticorps pour l’imagerie du cancer s’inscrit dans le développement de la médecine nucléaire. La recherche actuelle vise à optimiser l’obtention d’anticorps capables de combiner haute spécificité, bonne pénétration tumorale et efficacité thérapeutique, afin d’améliorer la stratification et la prise en charge des patients atteints de cancer. L’objectif de ce projet est de générer des anticorps reconnaissant la tumeur. Les anticorps générés seront ensuite modifiés pour les rendre radioactifs à visée diagnostique et/ou thérapeutique.
Bénéfices attendus
L’utilisation d’anticorps pour l’imagerie et le traitement du cancer présente plusieurs avantages importants. Elle permet d’abord une meilleure précision diagnostique, en ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses, ce qui aide à localiser plus facilement les tumeurs et les métastases. Cette approche favorise aussi une médecine personnalisée, car les traitements sont adaptés aux caractéristiques de la tumeur de chaque patient. Sur le plan thérapeutique, les anticorps peuvent délivrer le traitement directement sur les cellules malades, ce qui limite les effets secondaires sur les tissus sains. Les anticorps obtenus au cours de ce projet permettront le développement à moyen terme de stratégies innovantes en imagerie nucléaire et dans le traitement de diverses tumeurs solides telles que le cancer du sein, certains cancers de la prostate ou encore les cancers gastriques.
Procédures
Les injections se font sur animal vigile à raison de 2 injections par animal. La procédure dure 2 minutes. 3 animaux sont utilisés par manipulation. Nous pouvons faire 3 manipulation par an. Cette expérience est réitérée si pas de succès pendant 3 ans maximum ce qui fait 27 animaux au maximum.
Impact sur les animaux
Il peut apparaitre des signes de douleur au site d'injection 1 à 2h après l'immunisation voire une plaie, infection ou nécrose à partir de 24-48h et jusqu'à 5j, voire une prostration/hypoactivité ou piloérection à partir de 24, 48h jusqu'à la fin de l'expérimentation (15j).
Devenir
Les souris sont mises à mort en fin de procédure afin de prélever les ganglions où se trouvent les cellules qui produisent des anticorps.
Remplacement
Nous utilisons des souris qui ont un système immunitaire qui ressemble à celui des humains, ce qui permet de mieux comprendre comment notre propre corps pourrait réagir. Pour ce projet, les souris sont indispensables en raison de l'absence d'alternatives pratiques : bien qu'il existe des méthodes alternatives comme les cultures cellulaires ou les simulations informatiques, elles ne reproduisent pas encore la complexité de la réponse immunitaire d’un organisme entier. Elles ne peuvent pas, à ce stade, remplacer la capacité des souris à produire des anticorps complexes et diversifiés. En résumé, nous employons donc des souris car elles offrent une combinaison unique de caractéristiques qui ne peut pas être reproduite par d'autres moyens disponibles actuellement.
Réduction
Le protocole que nous utilisons est très efficace et ne nécessite que trois souris pour obtenir un grand nombre de cellules immunitaires. Avec ces trois souris, nous obtenons plus de 100 millions de cellules productrices d'anticorps, ce qui nous permet de tester environ 10 000 anticorps différents. Parmi ceux-ci, il est probable que nous trouvions un anticorps spécifique qui cible les cellules que nous étudions. Même si le processus pour identifier les antigènes du virus est long et compliqué, nous n'avons besoin que de neuf souris par an au maximum pour nos expériences.
Raffinement
Des points limites adaptés sont prévus, spécifiques et généraux. Des mesures conservatoires seront appliquées pour soulager les animaux douloureux (antalgiques, réhydratation, accès facilité à la nourriture) selon un arbre décisionnel. Sans amélioration, et selon des critères d’arrêt des souffrances définies, l’expérimentation prend fin.
Choix des espèces
Nous utilisons la souris qui est suffisamment éloignée de l'homme nous permettant de générer une réponse immunitaire forte induspensable à la production des anticorps. Les souris adultes sont commandées (10-12 semaines) car elles ont un système immunitaire développé.
Extraction de cellules de cerveau murin pour culture de cellules primaires
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Pour cultiver des cellules cérébrales fraîches destinées à l'étude d'un cancer du cerveau, 1 395 souris vont être tuées sans avoir subi aucune autre procédure, dans un projet classé d'un niveau de souffrance léger. Une partie des lignées employées est immunodéprimée par modification génétique, donc plus sensible aux infections. Le porteur indique que tous les embryons et souriceaux d'une portée sont utilisés, l'isolement des cellules visées se faisant entre 0 et 3 jours après la naissance ou sur des embryons de 17,5 jours, et que le cerveau de la femelle gestante peut aussi être prélevé. La mise à mort ne sert qu'à prélever les cerveaux, une culture de cellules primaires étant présentée comme plus proche des patients que les lignées immortalisées.
Objectifs
Nous étudions le cancer cérébral le plus fréquent chez l'adulte. Le traitement standard actuel, comprenant la chirurgie pour retirer la tumeur, chimiothérapie et radiothérapie, ne permet qu'une survie médiane de 15 mois en moyenne avec une récidive quasi systématique. Nous étudions les intéractions entre les cellules cancéreuses et les cellules saines qui les entourent afin d'évaluer l'impact de celles-ci sur le développement des tumeurs. L'utilisation de cellules primaires (prélevées sur tissus frais) plutôt que des lignées immortalisées (artificiellement modifiées) est essentielle afin de se rapprocher au plus des conditions réelles chez les patients.
Bénéfices attendus
Des bénéfices sur la santé humaine sont attendus à long terme sur ce projet qui permet de mieux comprendre les mécanismes de ce cancer du cerveau afin d'en trouver de nouvelles pistes thérapeutiques car c'est un cancer très agressif et actuellement incurable.
Procédures
Une des lignées de souris utilisée est immunodéprimée (leurs défenses immunitaires sont diminuées) du fait de ses modifications géniques. Les animaux ne seront soumis à aucune intervention avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Les souris d’une des lignées utilisées sont immunodéprimées (leurs défenses immunitaires sont diminuées), ce qui les rend plus sensibles aux infections. Aucune procédure n'est appliquée aux animaux vivants.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort afin de pouvoir prélever les cerveaux et d'en extraire différents types cellulaires.
Remplacement
L'utilisation de cellules primaires (prélevées sur tissus frais) permet un grand nombre d'expériences afin d'obtenir des résultats dans différents domaines, évitant ainsi l'utilisation de cohortes importantes d'animaux. Les cellules primaires offrent un modèle plus physiologique que les lignées immortalisées (artificiellement modifiées), rendant les résultats plus proches de la réalité chez les patients.
Réduction
Tous les embryons ou souriceaux d'une portée sont utilisés pour extraire les cellules. Dans certains cas, le cerveau de la femelle gestante peut aussi être prélevé afin de réaliser des expériences complémentaires ou des tests. De nombreuses expériences peuvent être menées sur les cellules obtenues à partir d'un lot d’individus. Pour la production des animaux génétiquement modifiés, peu de géniteurs sont nécessaires et tous les animaux de la portée sont utilisés.
Raffinement
Des points limites adaptés seront choisis et un arbre décisionnel avec des critères d'arrêt des souffrances sera mis en place. Puisqu'aucune procédure n'est prévue sur animaux vivants, les points limites généraux seront appliqués dans le cadre de la surveillance des animaux.
Choix des espèces
La souris étant un mammifère, son cerveau et les cellules qui le constituent sont suffisamment proches de l'Homme pour constituer un modèle cohérent dans l'étude des intéractions entre les cellules de cancer cérébral et son micro-environnement. Les lignées transgéniques nous permettront de cibler localement un gène en l'inactivant une fois les cellules extraites, sans dommager l'ensemble des cellules des animaux. Les lignées de souris contrôles sont utilisées pour des expériences in vivo sur d'autres parties du projet, l'extraction de cellules à partir de ces lignées permettra de mieux caractériser le micro-environnement tumoral de ces modèles. Pour les souriceaux : l'isolement du type de cellules cérébrales qui nous intéresse peut être réalisée entre 0 et 3 jours après la naissance, nous allons tester ces différents stades pour trouver celle avec laquelle nous obtiendrons les meilleurs résultats. Pour les embryons : nous avons optimisé un protocole d'extraction et de purification de neurones à partir de la littérature scientifique, l'utilisation d'embryons à 17.5 jours après accouplement permet l'obtention de neurones les plus fonctionnels, avec une meilleure viabilité.
Etude translationnelle des effets du vieillissement sur l’activité cardiaque et l’oxygénation cérébrale (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Rasés, équipés d'un gilet à électrocardiogramme porté 6 h 30 par jour pendant trois jours, épilés à la crème dépilatoire, puis soumis à six injections intrapéritonéales espacées de trois ou quatre jours, chacune suivie d'un électrocardiogramme d'une heure, 40 prosimiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur neuf semaines de suivi par individu. Quatre d'entre eux subissent en plus une restriction calorique de 30 % et une pièce ramenée à 15 °C. Le résumé ne nomme jamais l'espèce, seulement "un modèle de petit primate", et compare l'activité cardiaque des individus de 1 à 5 ans à celle des individus de 6 à 12 ans. Le champ structuré du devenir annonce 24 mises à mort et 16 réutilisations, tandis que la narration prévoit la mise à mort de tous les individus de la classe 6-12 ans et une dégradation possible de l'état de santé chez les plus âgés de la classe 1-5 ans.
Objectifs
Avec le vieillissement de la population, 75% des personnes de plus de 65 ans souffriront de déficiences cardio- vasculaires, limitant leur autonomie physique et cognitive et pouvant dégénérer en maladies potentiellement mortelles. Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d'éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies. La fréquence cardiaque maximale diminue chez les personnes âgées, indépendamment du mode de vie. Chez ces personnes, le remodelage fonctionnel du stimulateur naturel du cœur, et sa modulation anormale par le système nerveux autonome pourraient être à l'origine de la diminution de fréquence cardiaque. Les statistiques nous indiquent que 1 personne âgée sur 600 développera ralentissement du coeur directement appelées syndrome du sinus malade. Ce syndrome pourrait aussi être une des causes de la fibrillation auriculaire, l’arythmie la plus courante chez les personnes âgées, qui se vérifie dans 5 à 10 % de ces personnes. Pour clarifier la modification de la fréquence cardiaque au cours du vieillissement, nous allons étudier l'activité cardiaque chez un modèle de petit primate. Les données seront comparées aux études déjà réalisées chez la souris et pourront, à plus long terme, permettre le développement de traitements visant à réduire la déficience cardiaque chez les personnes âgées.
Bénéfices attendus
Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d'éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies, ainsi que la morbidité et mortalité associés à ces maladies. Pour clarifier la modification de la fréquence cardiaque au cours vieillissement, nous avons choisi un modèle de petit primate qui présente de plus grandes similitudes avec l’homme comparé à la souris. En effet, bien que de taille similaire aux petits rongeurs, cette espèce à une espérance de vie (12 ans) bien plus longue que celles des souris (3 ans). Par conséquent, le nombre de battements cardiaques générés dans une vie chez cette espèce est de 3 milliards, similaire au nombre qui peut attendre le cœur humain au long d’une vie alors que la majorité des autres mammifères génèrent un maximum de 1 million de battements cardiaques dans une vie. Ces comparaisons montrent la similarité entre homme et ce petit primate et justifient l'utilité de cette espèce comme meilleur modèle pour des études sur le vieillissement cardiaque. A plus long terme, cela permettrait d'envisager des thérapies visant à réduire la déficience cardiaque au cours du vieillissement
Procédures
Contention pour rasage et pose du gilet incluant un dispositif d’Electrocardiogramme (5 minutes), permettant l'enregistrement dans lieu de vie (6h30) pendant 3 jours, anesthésie gazeuse (30 minutes), épilation à la crème dépilatoire (2 minutes), échographie (30 minutes), injection intrapéritonéale de molécules (durée 1 minute) avec un intervalle de 3 ou 4 jours, 6 injections au total suivi d'un électrocardiogramme (1h) sur une durée de 2 semaines. Pour 4 animaux, restriction calorique de 30% et diminution de la température de la pièce à 15°. La durée totale du suivi est de 9 semaines pour chaque animal. En fin de procédure, lors de l'euthanasie le prélèvement de sang intracardiaque est fait sous analgésie et anesthésie profonde .
Impact sur les animaux
La contention nécessaire à la pose du gilet pour enregistrer les électrocardiogrammes peut provoquer un léger stress. Les injections intrapéritonéales des molécules ou des anesthésiques entrainent aussi un stress de très courte durée. Les analyses d' échographie seront faites après anesthésie gazeuse de l’animal, ce qui permet ensuite un réveil très rapide. Les animaux en fin de vie seront euthanasiés sous analgésie et anesthésie pour permettre les prélèvements d'organes pour des études post mortem au niveau tissulaire et cellulaire.
Devenir
Tous les animaux dont l'état de santé se dégrade seront euthanasiés pour récupérer les organes d'intérêt et étudier l'effet du vieillissement sur ces organes. Donc on estime que tous les individus de la classe 6-12 ans seront euthanasiés au cours du projet et certains individus les plus âgés de la classe 1-5 ans pourraient présenter une dégradation de leur état de santé compte tenu de la durée du projet.
Remplacement
Il n'y a pas d'alternative non animale disponible pour l'étude du vieillissement et des dysfonction cardiaques dans la cadre de projet translationnel vers la santé humaine. Par ailleurs, la variabilité individuelle chez les primates mime la variabilité chez l'homme. Ainsi,cette forte similitude entre la physiologie de ce petit primate et la physiologie humaine, comparée aux rongeurs, permet d’obtenir des données plus fiables qui auront une meilleure applicabilité pour le développement de traitement clinique.
Réduction
Nos procédures sont planifiées de façon à réutiliser les mêmes animaux dans plusieurs tests non invasifs. Les expériences précédentes sur d'autres animaux de laboratoire, suggèrent que 10 animaux par groupe seraient suffisants pour appliquer des tests et mettre en évidence des différences statistiquement significatives. Nos protocoles prévoient un suivi individuel (avant et après traitement). Ainsi chaque animal est son propre contrôle, ce qui permet de réduire le nombre d'individus dans les groupes, sans compromettre les objectifs du projet. Pour ce qui concerne les analyses statistiques, tous les tests seront faits de façon telle à comparer les groupes sur la base de l'âge et du sexe des animaux . Pour les données post mortem, les analyses sont faites sur le cœur isolé à partir des animaux dont l'euthanasie est décidée car en fin de vie ou présentant une altération forte de leur bien-être (blessure, pathologie) et pour lesquels les points limites de bien-être animal sont atteints. Tous les organes seront prélevés et conservés pour partage éventuel de tissus à la communauté scientifique, ce qui réduit le besoin d’animaux à plus large échelle.
Raffinement
Les animauxen élevage évoluent en volière enrichie avec des branches et des nichoirs et des tubes pour se cacher. Les animaux sont groupés par 4 ou 5 individus de même sexe. L’observation quotidienne des signes cliniques relatifs au bien-être des animaux est réalisée. Les indicateurs privilégiés sont l’absence de variation anormale du poids corporel et l’état de forme générale (prostration, réactivité, agressivité). Les animaux sont enregistrés par des dispositifs externes posés sous des gilets, ce qui évite l’installation d’implants télémétriques. Les enregistrements sont réalisés sur des animaux qui continuent à avoir une vie normale en élevage et qui portent le gilet seulement durant 6h30, et pas sur une durée de plusieurs mois comme c'est le cas pour des animaux implantés. De plus la technique d échographie sous anesthésie gazeuse permet d’obtenir des informations structurales sur le cœur et le cerveau des animaux in vivo, sans intervention invasive. En cas d'atteinte des points limites, les animaux sont retirés de l'étude voire euthanasiés. Lors de l’euthanasie, pour éviter toute douleur avant la prise de sang intracardiaque et prélèvement d'organes, une analgésie et anesthésie sont réalisées.
Choix des espèces
Le nombre de battements cardiaques dans une vie est commun à plusieurs espèces de primates et trois fois plus élevé que dans les espèces de rongeurs (souris et rat) communément utilisées en recherche. Notre modèle primate possède l'avantage, par sa petite taille, d'être facile à maintenir en élevage. De plus, au cours de leur vie (espérance de vie de 12 ans), ces petits primates génèrent autant de battements cardiaques qu’une personne âgées, soit environ 3 milliards. Cela indique que les cœurs de ce modèle, des humains et d’autres primates doivent avoir des adaptations qui leur permettent de soutenir dans une vie, une activité cardiaque trois fois plus longue que les autres mammifères. De ce fait, cette espèce est un meilleur modèle pour étudier les effets du vieillissement au niveau cardiaque . Les animaux est considérés comme âgés à partir de 5 ans donc nous comparerons les fréquences cardiaques des animaux âgés (plus de 5 ans) à celles d'animaux adultes (moins de 5 ans) . Notre étude sera donc réalisée sur des animaux , entre 1 et 5 ans pour les adultes et entre 6 et 12 ans pour les individus âgés.
Etude de l’implication d’une protéine dans une démence : troubles mnésiques et déficits sociaux.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Un prélèvement de peau sert au génotypage, un gavage quotidien pendant cinq jours administre le traitement, et une partie des souris subit une chirurgie d'une heure sous anesthésie. Le projet induit la délocalisation d'une protéine dans un sous-type de neurones pour reproduire des traits de la démence frontotemporale, puis mesure les conséquences par des tests comportementaux étalés sur douze semaines, jusqu'à quatre sessions par jour, que le résumé ne nomme pas. Le porteur indique qu'une étude pilote pourrait "réduire de plus de la moitié les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet", effectif de 1 170 pourtant déjà demandé.
Objectifs
Ce projet déjà financé a pour but de mieux comprendre les mécanismes mis en œuvre dans le développement de la démence frontotemporale en lien avec une protéine qui est aussi impliquée dans une autre maladie, la maladie de Charcot (la sclérose latérale amyotrophique). Nous souhaitons mieux comprendre pourquoi les patients qui souffrent de démence frontotemporale et/ou de sclérose latérale amyotrophique ont un cerveau avec des régions plus sensibles que d’autres, et des cellules nerveuses plus vulnérables que d’autres. Dans le cadre de ce projet, nous ciblons une protéine d’intérêt en particulier. Nous nous y intéressons car dans la démence frontotemporale et la sclérose latérale amyotrophique, cette protéine est délocalisée. En d’autres termes, elle est retrouvée dans le cytoplasme alors qu’elle ne devrait pas s’y trouver ; nous parlons de délocalisation cytoplasmique. Notre laboratoire de recherche a mis en évidence que les troubles dont souffrent les patients atteints de la sclérose latérale amyotrophique et/ou de la démence frontotemporale sont corrélés à la délocalisation de cette protéine. Cela s’explique notamment par une modification de l’expression d’autres acteurs cellulaires dont la régulation est dépendante de l’intégrité de cette protéine. En utilisant des modèles de souris transgéniques, nous voulons induire la délocalisation de cette protéine au sein d’un sous-type de neurones, et analyser les conséquences de cette manipulation génétique. Le but final est de comprendre comment l’on pourrait rétablir l’expression de ces gènes afin que les cellules les plus vulnérables soient à nouveau en mesure de fonctionner normalement.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons grâce à ce projet mieux comprendre pourquoi les patients qui souffrent de démence frontotemporale et de sclérose latérale amyotrophique ont un cerveau avec des régions plus sensibles que d’autres, et des cellules nerveuses plus vulnérables que d’autres. Ces altérations sont associées à une mauvaise localisation d’une protéine au sein des cellules. Si nous comprenons mieux l’origine de cette vulnérabilité, on pourra envisager de nouvelles thérapies en reprogrammant les cellules nerveuses affectées afin que cette protéine retrouve sa localisation cellulaire normale et soit à nouveau en mesure d’assurer ses fonctions initiales.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement de tissu (peau) afin de réaliser le génotypage. Ils animaux recevront un traitement (administration par gavage oral sur animal vigil) durant 5 jours, à raison d’une administration par jour. Chaque administration durera au maximum 20 secondes. Les animaux passeront ensuite différents tests comportementaux qui dureront entre 5 et 30 minutes. Certains de ces tests se dérouleront sur un essai unique tandis que d’autres nécessiteront plusieurs sessions réparties sur plusieurs semaines. Lors de sessions multiples, au maximum, un individu pourra être confronté à 4 sessions par jour, d’une durée maximale de 1 min/ session. Pour l’ensemble des tests, au maximum, un individu sera testé sur un ensemble de 12 semaines et un seul test sera réalisé par jour. Pour une partie du projet, une chirurgie d’une durée d’une heure sera réalisée sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Nous réaliserons un prélèvement d’un petit bout de tissus ce qui entrainera une douleur légère et de courte durée. Une des procédures de ce projet nécessite une chirurgie pouvant induire une douleur modérée, une inflammation transitoire et/ou un inconfort pour les animaux et une perte de poids transitoire. Nous pourrions observer des signes de stress liés à la contention obligatoire pour réaliser ce geste de gavage. Nous pourrions également observer un léger stress causé par la passation des tests comportementaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser des vérifications histologiques et analyses génomiques.
Remplacement
Ce projet a pour but de déterminer si la délocalisation cytoplasmique d’une protéine à l’âge adulte spécifiquement dans une sous-population neuronale entraine 1) des troubles cognitifs associés à la démence frontotemporale, 2) si l’apparition de ces troubles est associée à une atteinte de l’activité calcique au sein de réseaux neuronaux, et 3) si l’on peut retrouver une signature moléculaire spécifique dans les structures affectées. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit à la fois la complexité comportementale mais aussi celle structurelle du système nerveux, notamment avec les différents intervenants cellulaires retrouvés dans le système nerveux central de l’humain. Les modèles cellulaires ne nous permettraient pas de réaliser des études comportementales ou de reproduire cette complexité structurelle mettant en œuvre de multiples types cellulaires.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires à la bonne réalisation de ce projet a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Afin de limiter le nombre total d’animaux générés et améliorer nos connaissances de la maladie, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous avons décidé de réaliser une première étude afin de valider les groupes expérimentaux et potentiellement réduire le nombre de groupes contrôle que nous utiliserons. Si cette étude pilote est validée sur ces deux aspects, nous pourrons réduire de plus de la moitié les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet.
Raffinement
L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales (les souris sont gardées à plusieurs par cage tout au long de leur vie) et leur surveillance quotidienne permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Nous avons établi des points-limites clairs afin de pouvoir soustraire l’animal à la souffrance si nécessaire. Les expérimentateurs en charge sont formés à chaque procédure et nous avons une très bonne connaissance du modèle utilisé. Nous pourrons ainsi facilement déceler un éventuel comportement anormal. En lien avec la chirurgie, nous avons mis en place une analgésie pré et post opératoire, maintien au chaud de l’animal durant la chirurgie et pendant le réveil. Nous réalisons aussi une réhydratation de l'animal. Nous plaçons de la nourriture humide et eau gélifié en post-opératoire dans la cage pour favoriser la récupération. Afin de réduire le stress, les animaux seront systématiquement habitués aux expérimentateurs et aux dispositifs expérimentaux et ils seront systématiquement manipulés par la technique de préhension douce (« cup »).
Choix des espèces
Les modèles de souris transgéniques sont les plus appropriés à notre étude car ils présentent le niveau de complexité structurelle du cerveau adéquat, une séquence de notre gène d’intérêt presque identique que celui chez l’Homme et des capacités cognitives qui nous permettent d’évaluer des troubles retrouvés chez les patients. Les études seront réalisées sur des souris adultes (âgées de 2 mois au début des procédures) car les patients souffrant de démence frontotemporale sont toujours des patients adultes.
Donneurs de sang de mouton pour culture in vitro d’agents pathogènes sanguins
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Choisis l'un pour ses hématies sensibles aux parasites du genre Babesia, l'autre pour ses hématies résistantes, 2 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit quatre prélèvements par an, environ 150 ml de sang pris à la veine jugulaire sur animal vigile, en dix à quinze minutes. Ce sang alimente des cultures in vitro de parasites, pour produire un antigène de diagnostic de la babésiose humaine et constituer une collection de souches françaises. Les deux moutons sont gardés en vie à l'issue et "potentiellement réutilisés pour un autre projet selon l'avis du vétérinaire", ce que le champ structuré du devenir confirme.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de permettre la culture in vitro de parasites déjà décrits génétiquement pour produire de l’antigène avec des visées diagnostiques, d’isoler les parasites directement à partir de prélèvements sanguins et de constituer une bio-collection de souches francaises afin d’analyser par la suite la diversité génétique des parasites isolés in vitro et proposer si besoin des améliorations des méthodes de détection.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension de la babésiose humaine. Il permet également de répondre aux besoins en termes de diagnostic sérologique et moléculaire de cette maladie, permettant de produire un antigène calibré quantitativement et décrit génétiquement obtenu par culture in vitro des parasites.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins 4 fois par an (150 ml environ) sur animaux vigiles directement à la veine jugulaire. durée du prélévement : 10-15 min.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance n’est réellement attendue à part le stress lié à la contention lors des prélevements de sang et une tres légère douleur lors de l'introduction de l'aiguille.
Devenir
A l'issus de la procédure, les animaux seront gardés en vie et potentiellement réutilisés pour un autre projet selon l'avis du vétérinaire.
Remplacement
La culture en vue de l’étude de ces parasites nécessite du sang de cette espèce cible. Le sang récolté dans ce projet est primordial pour ce milieu de culture, les Babesia étant des parasites des globules rouges. Il n’existe, à l’heure actuelle, aucun substrat efficace de remplacement. De manière plus générale, cette méthode remplace l’utilisation d’animaux pour des protocoles infectieux avec euthanasie finale. Nous avons effectivement démontré que le diagnostic par culture in vitro de ces parasites était possible à partir d’une prise de sang et que l’étude de la gamme d’hôtes sensibles des espèces parasites était possible également in vitro sans recours à l’infection des animaux. Nous poursuivons néanmoins la recherche d’autres méthodes alternatives tout en poursuivant l’amélioration du diagnostic et des connaissances sur ces agents pathogènes.
Réduction
Le recours à la culture in vitro (et donc à des donneurs de sang) est déjà en soit une méthode de remplacement et de raffinement et de réduction. Le nombre d'animaux a donc été réduit au maximum à savoir un animal à hématies sensibles et un animal à hématies résistantes.
Raffinement
Les prises de sang sont réalisées par du personnel compétents et formés spécifiquement à cette espèce. Lors du prélevement, des points limites ont été définis et seront appliqués au besoin. Les animaux sont par ailleurs préalablement habitués à la contention afin de diminuer le stress. Seulement 4 prélèvements par an et par animal sont réalisés. Durant leur hébergement, les animaux seront pesés tous les mois, soumis à un examen clinique et tondus 1 fois par an. Leurs onglons seront taillés au besoin.
Choix des espèces
Les animaux sont les espèces cibles des agents pathogènes. Animaux adultes afin de pouvoir pourvoir à leur besoins et de posseder des caractéristiques hématologiques stables dans le temps.
Evaluation préclinique de l’endoxifène, seul ou en combinaison avec la prednisolone, chez des souris modèles de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
292 souris porteuses d'une mutation provoquant une dystrophie musculaire vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Onze gavages quotidiens sous anesthésie légère, jusqu'à 21 tests d'accrochage à une grille, des isolements de trois heures pour collecter l'urine, 48 heures d'isolement pour mesurer les déplacements, trois heures en pléthysmographe, et pour finir une mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet de trois à quatre heures sous anesthésie terminale, avant prélèvement du sang total et mise à mort. L'objet est de comparer l'endoxifène au tamoxifène et à la prednisolone à deux âges de la maladie, un essai clinique étant annoncé comme possible dans les trois à cinq ans. Le porteur affirme qu'il s'agit, à sa connaissance, de "la seule approche scientifiquement valide", et écrit par ailleurs que ces souris ont "une maladie très légère pendant l'essentiel de leur vie" du point de vue clinique.
Objectifs
Les myopathies sont des maladies génétiques rares qui touchent les muscles. Les patients sont progressivement paralysés et décèdent prématurément. Aucun traitement efficace n’est disponible à ce jour. Pour développer des traitements avant des essais cliniques, on utilise des souris modèles. Lors d’essais cliniques, le tamoxifène, un médicament connu depuis 40 ans, s’est montré peu efficace. En effet, son efficacité dépend de sa transformation en plusieurs produits dans le foie. Cette étape est variable d’un malade à l’autre. L’endoxifène est le produit final normalement fabriqué dans le foie. Il serait le véritable médicament actif et aurait moins d’effets secondaires que le tamoxifène. On va tester si ce produit final, endoxifène, est efficace contre la myopathie, et est bien toléré. Nous allons évaluer l’endoxifène dans des souris modèles de myopathie et le comparer à deux traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, le médicament le plus prescrit aux patients myopathes. Nous allons décrire les effets des traitements, seuls ou en combinaison sur les mouvements des animaux, la force musculaire et la composition des muscles.
Bénéfices attendus
Récemment, il a été établi que le tamoxifène est efficace chez des souris, ce qui a donné lieu à un essai clinique chez des garçons atteints de myopathie. Le tamoxifène est bien toléré, les paramètres cliniques se sont améliorés, mais sans atteindre un niveau statistique. Le faible nombre de patients, les fonds limités et des différences dans la capacité de chaque patient à transformer le tamoxifène (peu efficace) en endoxifène (le médicament actif) dans leur foie expliquent probablement les résultats mitigés de l’essai clinique. Nous allons étudier l’endoxifène comme traitement de la myopathie, dans un projet préclinique qui utilisera le moins d’animaux possible. Nous allons déterminer la dose optimale d’endoxifène à 2 âges clés de la maladie chez les souris modèles de myopathie : lorsque la maladie commence, et lorsque la maladie se stabilise et devient chronique. Les effets de l’endoxifène seront comparés à ceux du placébo et de 2 traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, un médicament couramment prescrit aux myopathes. On étudiera aussi si une combinaison endoxifène + prednisolone est plus efficace que chaque médicament seul. L’étude pourrait conduire à un essai clinique dans les 3-5 prochaines années.
Procédures
Pour la PROCEDURE 1, sur 133 animaux : 11 traitements par gavages quotidiens sous anesthésie légère isoflurane (tranquillisation ; 1 min max) / traitements avec des nourritures supplémentées (pendant 11 jours) / 1 analyse de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ) / isolements pour collecte d’urine, 1 à 3 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. Pour la PROCEDURE 2A, sur 123 animaux : 21 tests d’accrochage à une grille : 8 entrainements 2 fois par semaines pendant 4 semaines, + 13 mesures expérimentales hebdomadaires (20 min max par séance) / traitements par des nourritures supplémentées (13 semaines) / 2 analyses de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ par séance) / 3 isolements pour mesure de la récupération après tests d’accrochage à la grille (20 min environ par séance) / isolements pour collecte d’urine, 2 à 4 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 isolement dans une cage contenant seulement de la litière (peu de stress) pour la mesure des déplacements de la souris (48h) / 1 isolement dans un pléthysmographe pour mesurer les propriétés respiratoires (3h max) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / sous anesthésie-analgésie terminale : mesure de la perfusion musculaire, mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet (procédure de 3-4h), chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. La PROCEDURE 2B, sur 36 animaux, est semblable à la PROCEDURE 2A, sauf : les 13 tests d’accrochage à la grille qui sont remplacés par 1 injection de colorant 24h avant mise à mort.
Impact sur les animaux
La classe de sévérité des animaux passe lentement de normal à la naissance à léger à 6 mois environ, l’âge maximum pour ce projet. Chez les souris myopathes, les contentions fermes pour les prises de sang à la queue et les injections peuvent causer une augmentation des marqueurs de lésions musculaires dans le sang. Malgré l’acclimatation et les mesures prises, certains tests réalisés et les isolements pendant 3-48h pour les collectes d’urine et pour mesurer les déplacements peuvent causer un stress léger aux animaux. Les médicaments testés peuvent ralentir la progression de la maladie, en partie via une adaptation de la composition en fibres musculaires, qui peut se traduire par une légère perte de poids (muscles plus oxydatifs, comme chez les cyclistes ou les marathoniens).
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux sont mis à mort pour récupérer des organes et faire des analyses post-mortem.
Remplacement
Les cultures de cellules musculaires ne peuvent pas répondre aux questions que nous nous posons sur les maladies qui touchent le maintien du muscle mature. En effet, les cultures de cellules musculaires permettent de reproduire le développement initial du muscle (par exemple lors du développement embryonnaire), mais elles restent trop immatures pour servir de modèles aux maladies qui touchent le muscle des patients après la naissance. En l’absence de méthodes alternatives non-animales, nous sommes contraints d’utiliser des animaux vivants pour atteindre les objectifs du projet. A notre connaissance, il s’agit de la seule approche scientifiquement valide pour augmenter nos connaissances et pour obtenir des données précliniques pertinentes susceptibles de permettre une transition vers des essais cliniques chez l’Homme pour traiter des maladies neuromusculaires à ce jour toujours fatales.
Réduction
Nous nous sommes basés sur notre expérience et sur les données publiées dans la littérature scientifique. Nous avons réalisé des calculs de puissance statistique afin de déterminer le nombre minimal d’animaux qu’il est nécessaire d’utiliser pour collecter des données scientifiquement pertinentes et suffisamment robustes. Les groupes contrôle contiennent moins d’animaux sains parce qu’ils ont moins de variabilité que les groupes d’animaux myopathes. Il n’est pas possible de réutiliser les tissus d’études antérieures car les muscles utilisés pour les analyses post-mortem sont de très petite taille et les nombreuses analyses à effectuer consomment le matériel biologique. Par ailleurs les différences dans les conditions d’hébergement d’une institution à une autre, le type de nourriture utilisée, interdisent d’utiliser des données précédentes pour épargner un groupe d’animaux dans ce projet.
Raffinement
Des points limites prédictifs et précoces sont mis en place pour mettre en évidence tout problème ou anomalie chez nos animaux et prendre les mesures pour limiter leur douleur, souffrance ou angoisse. Les agents pharmacologiques sélectionnés sont sans danger pour les animaux : le tamoxifène et la prednisolone sont utilisées depuis des décennies chez l’homme et ont été évalués précédemment chez les souris dystrophiques. Des études réalisées avec l’endoxifène montrent qu’il est bien toléré à des doses élevées chez les souris saines. Il est en cours d’évaluation clinique contre le cancer du sein et est bien toléré chez les patientes (moins d’effets secondaires chez les femmes que le tamoxifène). Il n’y a aucune alerte concernant un risque chez les souris. Nous avons sélectionné les procédures expérimentales de sorte à minimiser les risques d’interférence avec la fonction et la structure du muscle tout en optimisant le bien-être des animaux. Les interventions et tests fonctionnels sur l’animal vigile (pour mesurer la résistance à la fatigue musculaire, l’activité locomotrice, la fonction respiratoire, la composition corporelle) sont peu ou pas invasifs ou traumatisants. Les prises de sang, les gavages, les injections et les mesures de contraction musculaire isométrique se pratiquent sur l’animal tranquillisé ou profondément anesthésié selon ce qui convient le mieux. La plupart des procédures employées respectent des Standard Operating Procedures élaborées par le consortium TREAT-NMD, afin que les données collectées puissent être comparées aux données obtenues précédemment ou dans d’autres laboratoires.
Choix des espèces
Les souris dystrophiques utilisées ici sont une référence pour étudier les mécanismes de la myopathie et évaluer les approches thérapeutiques pour cette maladie fatale. Certains aspects (par exemple les défauts de structure des muscles) représentent bien la maladie humaine. Cependant, d’un point de vue clinique (perte de fonction musculaire), ces souris ont une maladie très légère pendant l’essentiel de leur vie. La connaissance du génome de la souris et la multitude de mutants disponibles rend cette espèce particulièrement adaptée pour combiner des facteurs génétiques impliqués dans les maladies rares. Le projet porte sur des souris à 2 âges clés de la dystrophie musculaire : Pour certains animaux, les traitements commencent 10 jours avant le sevrage et s’achèvent 10 jours après le sevrage, vers l’âge de 5 semaines (35 jours). Cela permet de déterminer si les traitements retardent l’apparition de la maladie chez les individus immatures, équivalent des jeunes enfants au début de la maladie. Pour d’autres animaux, le projet porte sur des jeunes adultes entre 3 et 6 mois. Cette période de 3 mois correspond au début de la phase chronique de la maladie, pendant laquelle la myopathie progresse lentement, comme chez l’Homme. C’est la période appropriée pour étudier la mise en place de mécanismes d’adaptation du muscle à la maladie et la réponse des traitements sur le moyen-terme.
Comprendre comment un dérèglement de la lecture des gènes peut perturber l’immunité et favoriser l’inflammation.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une paralysie partielle ou complète des membres postérieurs, une diarrhée avec douleur viscérale, une perte de poids importante : ces états déclenchent la mise à mort immédiate des souris qui les atteignent. 2 016 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Elles reçoivent jusqu'à trois administrations en sept jours pour provoquer une inflammation du système nerveux central, ou une injection unique pour provoquer une inflammation du côlon, et sont suivies quarante à soixante jours avec des pesées au moins quotidiennes. Le projet porte sur une protéine, Cbx5, dont le dérèglement aggrave ces deux inflammations chez les souris porteuses de la modification génétique, le porteur annonçant à terme des traitements adaptés "aux particularités de chaque patient".
Objectifs
Les maladies auto-immunes et inflammatoires, comme la sclérose en plaques ou certaines maladies intestinales, touchent de plus en plus de personnes dans le monde. Malgré les progrès de la médecine, les traitements actuels ne sont pas toujours efficaces. Pour mieux les combattre, il est crucial de comprendre comment ces maladies se développent au niveau des cellules et des mécanismes internes du corps. Les études menées sur des animaux, comme les souris, permettent de reproduire certaines caractéristiques de ces maladies chez l’humain. Cela aide les chercheurs à tester de nouvelles pistes thérapeutiques avant de les appliquer aux patients. Notre projet vise à étudier le rôle d’une protéine spécifique, appelée Cbx5, qui pourrait influencer le fonctionnement du système immunitaire. En utilisant des modèles animaux, nous allons analyser si un dysfonctionnement de cette protéine favorise le développement de maladies auto-immunes. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes en jeu et, à terme, d’ouvrir la voie à de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Ce projet étudie comment un déséquilibre dans le fonctionnement du système immunitaire peut rendre les souris plus vulnérables aux maladies auto-immunes et inflammatoires. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes qui relient ces dérèglements au développement de maladies comme la sclérose en plaques ou certaines affections intestinales. En se concentrant sur les cellules du système immunitaire, cette étude pourrait identifier des éléments clés — comme des protéines ou des types spécifiques de cellules — qui pourraient devenir des cibles pour de nouveaux traitements. Les résultats pourraient aider à mieux prévenir et soigner ces maladies, en adaptant les solutions aux particularités de chaque patient.
Procédures
Les souris recevront des administrations visant à induire soit une inflammation du système nerveux central (modèle d’EAE), soit une inflammation du côlon (modèle de colite expérimentale), afin d’étudier les mécanismes immunopathologiques et leurs effets systémiques. Pour la procédure EAE, les animaux recevront jusqu’à 3 administrations au maximum sur une période de 7 jours, réalisées sous anesthésie générale afin de limiter la douleur et le stress. Pour la procédure colite, une injection unique est réalisée également sous anesthésie générale. Les animaux seront suivis sur une durée maximale de 40 à 60 jours selon la procédure. Le suivi comprend une observation clinique quotidienne, renforcée en phase aiguë, ainsi que des pesées au minimum quotidiennes (jusqu’à deux fois par jour en cas de dégradation clinique) pour surveiller l’évolution de l’état général. Des prélèvements de fèces non invasifs seront réalisés régulièrement afin d’analyser les paramètres inflammatoires et le microbiote. L’état des animaux sera évalué à l’aide de grilles de score intégrant les signes cliniques généraux, digestifs, neurologiques et la température corporelle, permettant d’appliquer les points limites définis. En fin de protocole ou en cas d’atteinte des points limites, les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des organes d’intérêt (cerveau, moelle épinière, tractus digestif et organes lymphoïdes) en vue des analyses.
Impact sur les animaux
Chez les souris étudiées, la modification génétique introduite n’a pas d’effet visible sur la santé en conditions basales : les animaux présentent une croissance, une reproduction et un comportement maternel comparables aux témoins. En revanche, lors de l’induction d’une inflammation (EAE ou colite expérimentale), cette modification est associée à une aggravation de la sévérité des pathologies. Dans le modèle d’EAE, cela peut se traduire par une faiblesse progressive des membres postérieurs, une perte de coordination pouvant évoluer vers une paralysie partielle ou complète, et une diminution de la capacité de déplacement et d’alimentation. Dans les cas sévères, une prostration peut être observée. Dans le modèle de colite, les animaux peuvent présenter une perte de poids, une diminution de l’appétit, une altération de l’état général, ainsi que des signes digestifs tels que diarrhée et inconfort abdominal compatible avec une douleur viscérale, avec possible déshydratation en cas d’évolution défavorable. Les interventions (injections, pesées, prélèvements de fèces) sont brèves et standardisées, et ne sont pas associées à des effets secondaires durables attendus, hormis un stress transitoire lié à la manipulation. L’ensemble de ces effets est intégré au suivi clinique afin d’adapter la surveillance et d’appliquer les points limites définis
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et leurs organes seront prélevés pour être analysés en laboratoire
Remplacement
Le principe de remplacement (utiliser des méthodes alternatives à l’expérimentation animale) n’est pas applicable à ce projet. En effet, les méthodes alternatives actuelles ne permettent pas d’étudier de manière fiable le système immunitaire dans des conditions proches des maladies humaines. Les réactions complexes comme le stress, l’inflammation ou l’auto-immunité impliquent l’organisme entier et ne peuvent pas être reproduites intégralement en laboratoire (in vitro). Une veille bibliographique a déjà été réalisée avant le dépôt du dossier pour vérifier l’absence de méthodes de remplacement adaptées. Cette veille se poursuivra tout au long du projet afin de s’assurer qu’aucune alternative valable ne sera négligée
Réduction
Le nombre de souris utilisé dans chaque expérience a été calculé au minimum nécessaire, en tenant compte de la variance biologique observée et des analyses statistiques prévues. Afin de réduire le nombre d’animaux, tous les échantillons prélevés sont conservés à -80 °C et dans une banque de données, ce qui permet leur réutilisation ou leur emploi comme témoins dans des expériences ultérieures. Les données de la littérature sur des modèles animaux similaires montrent que des groupes de 12 animaux par expérience sont suffisants pour obtenir des résultats robustes. Les animaux seront suivis régulièrement au cours du temps à l’aide de techniques non invasives, telles que le suivi du poids, l’observation de la consistance des fèces et l’évaluation de paramètres cliniques pertinents. Cette approche permet de suivre chaque animal de manière longitudinale, là où il aurait été nécessaire auparavant d’euthanasier plusieurs individus à chaque étape d’une étude, réduisant ainsi significativement le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, une analyse rétrospective sera réalisée à la fin de chaque expérience afin d’identifier les possibilités de diminution supplémentaire du nombre d’animaux pour les études futures.
Raffinement
Les conditions d’expérimentation sont encadrées par une procédure de suivi du bien-être animal. Pour chaque protocole, des critères de tolérance ont été définis afin de limiter la souffrance ou l’angoisse, tels que des signes de douleur intense, une perte de poids importante ou une altération notable de l’état général ; tout animal atteignant ces critères sera immédiatement mis à mort. Des mesures sont mises en place pour réduire l’anxiété et l’impact environnemental, notamment via un enrichissement amélioré comprenant des cachettes et des objets à ronger. Les animaux restent dans leur cage avec leurs congénères habituels et disposent d’un accès libre à l’eau et à la nourriture. Une surveillance quotidienne par le personnel animalier ou les expérimentateurs permet de détecter toute souffrance ou signe de mal-être, selon les critères définis pour chaque expérience. Une analyse rétrospective sera réalisée à l’issue de chaque étude afin d’identifier des améliorations possibles pour réduire la souffrance animale dans les protocoles futurs. Enfin, pour toutes les interventions telles que les injections ou les prélèvements, les animaux recevront une anesthésie appropriée, garantissant le raffinement des procédures.
Choix des espèces
La souris présente des caractéristiques physiopathologiques proches de celles de l’espèce humaine, ce qui en fait un modèle pertinent pour ce type de projet. Cette espèce offre par ailleurs des avantages pratiques décisifs : faible coût, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport et de manipulation, ainsi qu’une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. Notre projet repose sur l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés, nécessitant également des animaux témoins, sans alternative disponible dans d’autres espèces. Enfin, la souris bénéficie d’outils expérimentaux essentiels pour étudier avec précision les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Les souris utilisées seront âgées d’au moins six semaines, car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures, et cet âge correspond également aux pratiques courantes dans la littérature pour ces modèles.