Recherche fondamentale

Pour mesurer l'effet de l'exercice sur l'atrophie musculaire provoquée par la chimiothérapie du cancer du sein, 320 souris d'environ 8 mois vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus. Elles reçoivent une ou plusieurs injections de chimiothérapie, espacées de 1 à 3 semaines, et celles de l'étude aiguë passent 4 jours seules en cage, dans une cage réduite à 330 centimètres carrés, sans possibilité de suspension, pour celles dont l'activité doit être réduite. Elles subissent aussi deux tests de force et de fonction musculaire que le porteur ne nomme pas et, pour certaines, des tests d'effort maximal de 10 à 20 minutes, alors que les séances d'exercice citées parmi les sources de stress ne sont décrites nulle part. En cas de faiblesse musculaire, une nourriture en gel et une réhydratation sous la peau sont prévues. Le porteur juge l'interaction entre chimiothérapie et inactivité "difficile à dissocier chez la patiente", et s'appuie sur ses propres "études cliniques" pour fixer l'âge des souris.

Objectifs

La chimiothérapie utilisée pour traiter le cancer du sein précoce entraîne de nombreux effets secondaires sur le muscle squelettique, affectant à la fois sa quantité et sa qualité. Les patientes traitées présentent diverses altérations musculaires, comme une atrophie, qui contribuent à la diminution des capacités fonctionnelles. Ces altérations, observées après un traitement par chimiothérapie, varient en fonction de la molécule utilisée. Par ailleurs, la réduction de l’activité physique, fréquemment observée chez les patientes, aggrave probablement ces altérations musculaires. En effet, la diminution des contraintes mécaniques et métaboliques exercées sur les muscles entraîne des effets similaires à ceux induits par la chimiothérapie. L'interaction entre ces deux facteurs reste difficile à dissocier chez la patiente, ce qui justifie l’utilisation d’un modèle animal. À l'inverse, l’exercice, qui augmente les stimuli mécaniques et métaboliques, pourrait prévenir ces altérations, bien que ces bénéfices n’aient été observés que chez des sujets sains avec des preuves scientifiques robustes. Cependant, les effets aigus, chroniques et différés de l'exercice dans le contexte de l'atrophie musculaire induite par la chimiothérapie demeurent largement méconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier, dans un modèle murin, l'impact de la modulation de l’activité physique sur l’atrophie musculaire induite par la chimiothérapie. L’étude 1 caractérisera les effets combinés de la réduction de l’activité physique et des chimiothérapies sur les altérations musculaires, tandis que l’étude 2 explorera les effets aigus, chroniques et différés de l’exercice sur ces altérations.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples au niveau fondamental et au niveau de l’application clinique possible. Tout d’abord, la caractérisation de l’interaction entre la réduction du niveau d’activité physique et la chimiothérapie sur les altérations musculaires permettra de proposer un modèle murin plus proche de la réalité clinique. En effet, étant donné que les patientes atteintes d’un cancer du sein ont une réduction de leur niveau d’activité physique après l’administration de chimiothérapie, il est probable que cette réduction, induite dans le modèle murin, exacerbe les effets de la chimiothérapie sur le tissu musculaire. D’autre part, l’étude des effets aigus, chroniques et différés de l’exercice permettra d’un point de vue fondamental de caractériser les voies de signalisation cellulaires sous-jacentes et d’un point de vue clinique d’adapter la prise en charge des patientes. En effet, nous pensons que de manière aigue, l’exercice pourrait prévenir une partie des altérations musculaires. Si nous montrons ces bénéfices, cela aboutira à une preuve de concept et un changement de prise en charge clinique. Il sera alors recommandé de pratiquer de l’exercice juste avant l’administration de chaque dose de chimiothérapie. Enfin, la caractérisation des effets différés de l’exercice et de la chimiothérapie permettra d’indiquer aux patientes si la pratique d’exercice spécifique doit se poursuivre au-delà du traitement.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, nous allons administrer des traitements de chimiothérapies. Pour l'étude avec administration aigu : une injection sur animal vigile, d'une durée de quelques secondes, sera effectuée sur les animaux. Lorsque les chimiothérapies seront administrées par injection de manière chronique, celles-ci seront espacées de 1 à 3 semaines selon le type de molécule administrée. Pour répondre aux questions scientifiques, les souris de l’étude avec administration aigue seront placées dans des cages individuelles, tandis que celles du groupe "réduction d’activité" seront hébergées dans des cages de dimensions réduites (330 cm², sans possibilité de suspension). la durée de ce maintien cage individuelle avec ou non réduction de la surface au sol disponible sera de 4 jours. Deux tests de force et de fonction musculaire seront réalisés, pour une durée inférieure à 5 minutes. Ces tests seront effectués avant et 4 jours après l’administration de la chimiothérapie dans le cadre des expérimentations aiguës, ou avant et après l’ensemble du traitement par chimiothérapie pour les expérimentations chroniques et différées. Dans le cadre des expérimentations chroniques et différées, des tests d’effort maximaux seront réalisés, d’une durée de 10 à 20 minutes, avant et après l’ensemble du traitement par chimiothérapie.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, l'administration des chimiothérapies entraîne une douleur légère à modérée au site d'injection, de courte durée. La répétition des injections, bien qu’alternées entre les côtés injectés et espacées d’au minimum 1 semaine, pourrait induire une légère induration locale et un stress modéré lié à la contention, d’intensité croissante avec le nombre de manipulations. Les manipulations répétées pour les séances d’exercice et les évaluations (force, fonction musculaire et vitesse maximale à l'exercice) induisent un stress modéré, de durée variable selon la fréquence des manipulations. Dans l’étude 1, le placement des animaux dans des cages individuelles pendant une courte durée entraîne une altération mineure du bien-être animal, sans impact significatif sur l’anxiété ou les capacités cognitives. Le placement en cage individuelle sera limité à 4 jours, réduisant ainsi son impact potentiel. Pour le groupe de réduction d’activité, le placement dans des cages de dimensions réduites (330 cm² sans possibilité de suspension) entraîne une réduction des opportunités de mouvement, avec une faible nuisance physiologique et une intensité limitée sur le bien-être, en accord avec les études précédentes.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements tissulaires post-mortem nécessaires aux analyses prévues.

Remplacement

Pour comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité physique dans le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie, le recours à un organisme entier est nécessaire. En effet, il n’existe pas à ce jour un modèle in vitro permettant de réduire le niveau d’activité physique et les modèles d’électrostimulation utilisés pour mimer l’exercice sont incomplets. De plus, pour comprendre les aspects fonctionnels (force et fonction musculaire), le recours à un modèle in vivo est nécessaire.

Réduction

L'équipe de recherche bénéficie de l’expérience et de l’expertise nécessaire pour permettre la mise en place d’expérimentations de qualité avec un nombre de souris réduit au minimum mais suffisant pour les analyses statistiques. Pour rappel, l’étude 1 vise à caractériser la contribution de la réduction du niveau d’activité physique dans le déconditionnement musculaire induit par une administration de chimiothérapie. Pour calculer mathématiquement le nombre d'animaux par groupe, le critère de jugement principal sest basé sur le degré d’atrophie mesuré au niveau histologique par la surface de section des fibres musculaires encore appelé taille de l'effet. Sur la base de la littérature, la chimiothérapie peut en moyenne induire une atrophie de 17, 9%. Les résultats obtenus seront comparés grâce à des analyses statistiques adaptées permettant de mettre en évidence l'effet de la réduction d'activité physique sur l'atrophie induite par la chimiothérapie.

Raffinement

Les procédures expérimentales prévues dans ce projet sont maitrisées. Le bien-être des animaux sera constamment surveillé, et toute modification du comportement, telle que la manifestation de souffrance ou d'angoisse, sera immédiatement rapportée aux responsables de la structure du bien-être animal (SBEA) pour mettre en place les mesures correctives nécessaires. En cas de signes de douleurs, un avis au vétérinaire sera demandé.Avant le début des procédures, les animaux seront habitués aux conditions environnementales et manipulés pour les habituer aux expérimentateurs ainsi qu'à la contention nécessaire à la réalisation des injections. Pour enrichir l’environnement des souris, les cages seront équipées de matériaux et d'objets adaptés pour leur permettre de nidifier et ronger. Les souris seront maintenues en groupes sociaux et, pour une des études, individualisées uniquement lorsque cela sera nécessaire pour atteindre les objectifs et la durée du placement en cage individuelle sera de durée très limitée (4j). Nous observerons attentivement la locomotion des souris afin de détecter tout signe de boitement ou de difficulté à se déplacer, ce qui pourrait indiquer des effets secondaires inattendus de la chimiothérapie. En parallèle, nous évaluerons régulièrement l'aspect général des animaux, incluant leur posture, leur tonus musculaire, leur comportement dans la cage, l'état de leur pelage et leur poids corporel via des grilles de scoring pour lesquelles des mesures correctives ainsi que des points limites ont été définies pour interrompre les procédures et limiter la souffrance animale. Pour exemples, en cas de signes de faiblesse musculaire, affectant potentiellement leur capacité à s'alimenter ou à se mouvoir, nous fournirons de la nourriture en gel en complément de leur régime alimentaire standard. Une réhydratation sous-cutanée pourra également être mise en place.

Choix des espèces

L’utilisation de modèles cellulaires est impossible pour comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité dans le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie. Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel nous disposons de tous les outils nécessaires pour mener à bien cette étude. La souris présente un intérêt particulier du fait de sa facilité de manipulation, mais aussi de la similarité avec l’Homme (99% d’identité de gènes avec l’Homme), tant au niveau histologique et cellulaire qu’au niveau du type de réponses aux traitements. L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle de la modulation du niveau d’activité physique sur le déconditionnement musculaire induit par la chimiothérapie utilisée chez les patientes atteintes d’un cancer du sein. Ainsi, pour se rapprocher de la réalité clinique, nous travaillerons sur des souris adultes (8 mois post natal environ). En effet, dans nos études cliniques, aucune patiente n’était âgée de moins de 26 ans. Conformément aux équivalences entre âge souris/humain, une souris de 8 mois correspond à un humain d’âge moyen.

Soumises 6 à 12 mois à des régimes enrichis en graisses ou en sucres, puis toutes tuées pour des prélèvements post-mortem, 4 896 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie d'entre elles est échographiée au foie sous anesthésie tous les 15 jours, une autre subit une chirurgie terminale, et certaines sont transportées entre les deux établissements du projet. Le projet vise le rôle de régulateurs de l'intégrité du génome et du microenvironnement immunitaire du foie dans la progression de la stéatose vers le carcinome hépatocellulaire. Le porteur annonce une injection "intraveineuse unique sous anesthésie générale", puis décrit comme source d'inconfort une "injection sous-cutané" avec "passage de l'aiguille au travers de la peau et du péritoine".

Objectifs

Chaque année, plus de 900 000 personnes sont diagnostiquées avec un cancer du foie et environ 800 000 personnes succombent à la maladie, ce qui en fait la troisième cause de décès par cancer dans le monde. En raison de l’épidémie mondiale de diabète et d’obésité, l’incidence de ce cancer ne cesse d’augmenter et malheureusement les options thérapeutiques restent limitées. Ce projet de recherche vise à définir le rôle d’acteurs clés dans le contrôle de l’intégrité génomique mais également du microenvironnement immunitaire hépatique lors du développement de maladies métaboliques telles que la stéatose et la stéatohépatite, qui peuvent conduire au cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire.

Bénéfices attendus

Les stratégies thérapeutiques mises en jeu dans la lutte contre le cancer du foie sont à l’heure actuelle très limitées et souffrent d’un manque de compréhension (1) des mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu dans le contrôle du potentiel prolifératif des hépatocytes (cellules majoritaires du foie) et (2) du rôle du microenvironnement immunitaire, lors du développement de ce cancer, notamment dans un contexte de perturbations métaboliques. Les résultats de ce projet devraient nous permettre de mieux caractériser le rôle de ces différents mécanismes et acteurs dans la maladie, de développer de nouveaux outils diagnosticet pronostic dans la prise en charge du cancer du foie et conduire également dans un futur proche à l’émergence de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Une partie des animaux recevra une injection intraveineuse unique sous anesthésie générale permettant l’expression d’un gène d’intérêt (1 fois, 5 minutes/animal). Tous les animaux seront soumis à différents régimes alimentaires modifiés (enrichi en gras, sucre, etc.) permettant de reproduire la pathologie étudiée pour une durée de 6 à 12 mois selon les régimes. Une partie de ces animaux sera suivie par échographie hépatique sous anesthésie générale pendant 10 minutes tous les 15 jours (8 à 12 échographies en moyenne par souris). Une autre partie de ces animaux sera impliquée dans une chirurgie terminale sous anesthésie et analgésie (15 minutes par animal). Une partie des animaux sera sujette à un transport entre centres de recherche. L’ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet nous procéderons à une injection sous-cutané et un certain inconfort ou stress, limité dans le temps (passage de l’aiguille au travers de la peau et du péritoine) pourra être ressenti par les animaux. Par ailleurs, du fait des différents régimes alimentaires auxquels seront soumis les animaux, une prise de poids importante est attendue, pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. L’anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire. Enfin, du fait d’un développement tumoral attendu au niveau du foie, les animaux pourraient être sujets à une altération de leur état général. Le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs impliqués peut aussi être stressant pour les animaux.

Devenir

Pour ce projet de recherche, des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et cela implique donc l’euthanasie (par une méthode réglementaire) de l’ensemble des animaux (4896).

Remplacement

Pour la réalisation de ce projet, l'utilisation d'animaux vivants, en l’occurrence ici le modèle murin, est indispensable car il constitue le seul modèle préclinique qui permette d’invalider ou d’induire l’expression de gènes de manière tissu-spécifique pour caractériser l’implication de ces derniers dans les mécanismes moléculaires induisant la séquence stéatose/stéatohépatite/carcinome hépatocellulaire. Par ailleurs, le foie est un organe composé de plusieurs types cellulaires. La transformation hépatocytaire requiert des interactions complexes avec le microenvironnement cellulaire mais aussi l’environnement métabolique et les autres organes pathologiques, notamment lors de la stéatose non alcoolique du foie. L’usage exclusif de lignées cellulaires ne permettrait donc pas d’appréhender cette problématique dans sa globalité.

Réduction

4896 animaux seront utilisés dans ce projet, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Nous pourrons être amenés à manipuler moins de souris si l’effet observé s’avère significatif au cours des premières expériences. L’étude sera arrêtée si l’expérience initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation.

Raffinement

L'ensemble de ce projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal. Les animaux provenant de l’extérieur seront acclimatés une semaine au sein de l’animalerie. Les animaux seront observés quotidiennement afin de respecter leur bien-être. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Le milieu est enrichi avec plusieurs enrichissements. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.). Toute manipulation invasive sera précédée d’une courte anesthésie générale. Le niveau d’anesthésie sera régulièrement contrôlé tout au long de la procédure par test des réflexes et de la respiration et pour prévenir d'une potentielle hypothermie les animaux seront placés sur une plaque chauffante. La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation. Dans le cas où un point limite sera atteint avant la fin de l’expérimentation, l’euthanasie anticipée de l’animal sera faite. Enfin une veille scientifique continue sera effectuée, évitant ainsi toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.

Choix des espèces

Pour la réalisation de ce projet, l'utilisation d'animaux vivants est indispensable pour déterminer les mécanismes moléculaires conduisant au carcinome hépatocellulaire. Nous avons choisi la souris, car en plus de partager plus de 90 pourcents de gènes communs avec l’homme, il existe pour cette espèce des modèles génétiquement altérés pertinents pour l'étude. Les souris utilisées pour ce projet de recherche sont de jeunes adultes (6 semaines de vie) afin de disposer d'un foie largement engagé dans un état de différenciation avec un système immunitaire en fin de maturation. A ce stade, le tissu hépatique garde une capacité de prolifération en réponse à différents stimuli environnementaux, capacité essentielle notamment dans la régulation des lésions hépatiques qui prennent place dans la séquence stéatose/stéatohépatite.

4 896 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes passent 6 à 12 mois sous des régimes enrichis en graisses ou en sucres pour reproduire la stéatose et le cancer du foie, une partie reçoit une injection intraveineuse sous anesthésie pour exprimer un gène, une autre est échographiée sous anesthésie tous les 15 jours, soit 8 à 12 séances en moyenne, une autre encore subit une chirurgie terminale, et certaines sont transportées entre deux établissements. La prise de poids attendue peut modifier leur mobilité et les tumeurs du foie peuvent altérer leur état général, pour des résultats qui "devraient" mener, écrit le porteur, à de nouvelles pistes thérapeutiques "dans un futur proche". Il qualifie d'"indispensable" l'utilisation de souris vivantes, parce qu'elles constituent selon lui "le seul modèle préclinique" permettant d'invalider ou d'induire un gène dans un tissu précis.

Objectifs

Chaque année, plus de 900 000 personnes sont diagnostiquées avec un cancer du foie et environ 800 000 personnes succombent à la maladie, ce qui en fait la troisième cause de décès par cancer dans le monde. En raison de l’épidémie mondiale de diabète et d’obésité, l’incidence de ce cancer ne cesse d’augmenter et malheureusement les options thérapeutiques restent limitées. Ce projet de recherche vise à définir le rôle d’acteurs clés dans le contrôle de l’intégrité génomique mais également du microenvironnement immunitaire hépatique lors du développement de maladies métaboliques telles que la stéatose et la stéatohépatite, qui peuvent conduire au cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire.

Bénéfices attendus

Les stratégies thérapeutiques mises en jeu dans la lutte contre le cancer du foie sont à l’heure actuelle très limitées et souffrent d’un manque de compréhension (1) des mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu dans le contrôle du potentiel prolifératif des hépatocytes (cellules majoritaires du foie) et (2) du rôle du microenvironnement immunitaire, lors du développement de ce cancer, notamment dans un contexte de perturbations métaboliques. Les résultats de ce projet devraient nous permettre de mieux caractériser le rôle de ces différents mécanismes et acteurs dans la maladie, de développer de nouveaux outils diagnosticet pronostic dans la prise en charge du cancer du foie et conduire également dans un futur proche à l’émergence de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Une partie des animaux recevra une injection intraveineuse unique sous anesthésie générale permettant l’expression d’un gène d’intérêt (1 fois, 5 minutes/animal). Tous les animaux seront soumis à différents régimes alimentaires modifiés (enrichi en gras, sucre, etc.) permettant de reproduire la pathologie étudiée pour une durée de 6 à 12 mois selon les régimes. Une partie de ces animaux sera suivie par échographie hépatique sous anesthésie générale pendant 10 minutes tous les 15 jours (8 à 12 échographies en moyenne par souris). Une autre partie de ces animaux sera impliquée dans une chirurgie terminale sous anesthésie et analgésie (15 minutes par animal). Une partie des animaux sera sujette à un transport entre centres de recherche. L’ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet nous procéderons à une injection sous-cutané et un certain inconfort ou stress, limité dans le temps (passage de l’aiguille au travers de la peau et du péritoine) pourra être ressenti par les animaux. Par ailleurs, du fait des différents régimes alimentaires auxquels seront soumis les animaux, une prise de poids importante est attendue, pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. L’anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire. Enfin, du fait d’un développement tumoral attendu au niveau du foie, les animaux pourraient être sujets à une altération de leur état général. Le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs impliqués peut aussi être stressant pour les animaux.

Devenir

Pour ce projet de recherche, des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et cela implique donc l’euthanasie (par une méthode réglementaire) de l’ensemble des animaux (4896).

Remplacement

Pour la réalisation de ce projet, l'utilisation d'animaux vivants, en l’occurrence ici le modèle murin, est indispensable car il constitue le seul modèle préclinique qui permette d’invalider ou d’induire l’expression de gènes de manière tissu-spécifique pour caractériser l’implication de ces derniers dans les mécanismes moléculaires induisant la séquence stéatose/stéatohépatite/carcinome hépatocellulaire. Par ailleurs, le foie est un organe composé de plusieurs types cellulaires. La transformation hépatocytaire requiert des interactions complexes avec le microenvironnement cellulaire mais aussi l’environnement métabolique et les autres organes pathologiques, notamment lors de la stéatose non alcoolique du foie. L’usage exclusif de lignées cellulaires ne permettrait donc pas d’appréhender cette problématique dans sa globalité.

Réduction

4896 animaux seront utilisés dans ce projet, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Nous pourrons être amenés à manipuler moins de souris si l’effet observé s’avère significatif au cours des premières expériences. L’étude sera arrêtée si l’expérience initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation.

Raffinement

L'ensemble de ce projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal. Les animaux provenant de l’extérieur seront acclimatés une semaine au sein de l’animalerie. Les animaux seront observés quotidiennement afin de respecter leur bien-être. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Le milieu est enrichi avec plusieurs enrichissements. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.). Toute manipulation invasive sera précédée d’une courte anesthésie générale. Le niveau d’anesthésie sera régulièrement contrôlé tout au long de la procédure par test des réflexes et de la respiration et pour prévenir d'une potentielle hypothermie les animaux seront placés sur une plaque chauffante. La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation. Dans le cas où un point limite sera atteint avant la fin de l’expérimentation, l’euthanasie anticipée de l’animal sera faite. Enfin une veille scientifique continue sera effectuée, évitant ainsi toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.

Choix des espèces

Pour la réalisation de ce projet, l'utilisation d'animaux vivants est indispensable pour déterminer les mécanismes moléculaires conduisant au carcinome hépatocellulaire. Nous avons choisi la souris, car en plus de partager plus de 90 pourcents de gènes communs avec l’homme, il existe pour cette espèce des modèles génétiquement altérés pertinents pour l'étude. Les souris utilisées pour ce projet de recherche sont de jeunes adultes (6 semaines de vie) afin de disposer d'un foie largement engagé dans un état de différenciation avec un système immunitaire en fin de maturation. A ce stade, le tissu hépatique garde une capacité de prolifération en réponse à différents stimuli environnementaux, capacité essentielle notamment dans la régulation des lésions hépatiques qui prennent place dans la séquence stéatose/stéatohépatite.

1 920 souris portant une mutation qui reproduit un variant génétique humain vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, certaines isolées jusqu'à deux semaines dans une cage de calorimétrie. Elles subissent une chirurgie abdominale pour implanter une puce de température ou une chirurgie du crâne, portent des fibres optiques fixées sur la tête pendant les enregistrements, reçoivent un régime engraissant jusqu'à trois mois et sont maintenues à 90 % de leur poids normal pendant l'apprentissage des tâches de motivation. Des mesures à 30 et à 13 degrés complètent le protocole. Le porteur annonce à terme des approches nutritionnelles et pharmacologiques personnalisées contre les troubles alimentaires et l'obésité, quand ce qui est certain ici est l'isolement, la restriction alimentaire et la mort de 1 920 souris.

Objectifs

La surconsommation d'aliments à forte densité énergétique est aujourd'hui clairement identifiée comme l'un des principaux responsables de l’obésité. Cependant, dans ce contexte, tous les individus ne deviennent pas obèses, suggérant que nos gènes entrent également en interaction avec notre environnement et influencent notre santé. C’est dans ce contexte que l’on porte de plus en plus d’attention aux facteurs génétiques qui pourraient influencer nos comportements. Le polymorphisme génétique correspond aux variations naturelles dans la séquence d’ADN qui existent dans la population ; l’un des plus étudiés dans les maladies psychiatriques est appelé TaqIA. Affectant environ 50% de la population, ce polymorphisme est corrélé à une vulnérabilité accrue au développement de comportements addictifs, mais également aux troubles des comportements alimentaires et à l’obésité. Cependant, ce polymorphisme n’est observé que chez l’espèce humaine, ce qui empêche de comprendre son rôle causal dans les troubles neuropsychiatriques et métaboliques. Nous avons ainsi généré une mutation ponctuelle chez le rongeur reproduisant le contexte humain du polymorphisme TaqIA et permettant d’enfin étudier son rôle causal dans le développement de l’addiction, des troubles du comportements et de l’obésité. Un total de 1920 animaux sur 5 ans sera utilisé pour répondre à ces questions. La règle des trois R sera respectée, le nombre d’animaux sera réduit au minimum en optimisant au maximum les groupes expérimentaux (réutilisation des animaux dans différentes procédures n'entrainant pas de douleur ou de stress) et en raffinant les procédures pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l'angoisse des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra à court terme une meilleure connaissance du rôle du système de la récompense dans le contrôle du comportement et du métabolisme, ainsi que du rôle du polymorphisme TaqIA dans la modulation de l’activité des neurones dopaminergiques dans un environnement alimentaire normal ou obésogène. A moyen et long terme, l’objectif sera de développer et valider des approches nutritionnelles et/ou pharmacologiques personnalisées basées sur le polymorphisme génétique humain pour traiter les troubles psychiatriques, alimentaires et métaboliques.

Procédures

- Pour deux lots, les animaux seront soumis à des études de calorimétrie et/ou de métabolisme du glucose. Pour les études calorimétriques, les animaux resteront isolés au maximum 2 semaines lors d'une première exposition aux cages. Ces mesures en cages de calorimétrie indirecte pourront être répétées plusieurs fois sur un même animal, mais la durée d'exposition aux cages sera limitée à une semaine maximum dans ce cadre. Une partie des animaux sera également exposée à une chirurgie abdominale (15 min) pour implanter une puce de relevé de température. Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles pourront également être également réalisés après un gavage de glucose ou l’injection d’insuline (environ 4h pour chaque test). Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois). - Pour deux lots, les animaux seront soumis à des études comportementales visant à étudier les comportements alimentaires, les comportements motivés et les comportements de type anxieux. Dans le cas où les animaux sont évalués dans plusieurs tests, chaque test est espacé a minima de 7 jours. Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois). - Enfin, pour deux lots, les animaux seront soumis à une chirurgie (1 h), suivie d'une période de repos. Les animaux effectueront ensuite des tâches comportementales visant à étudier les comportements alimentaires, les comportements motivés et les comportements de type anxieux. Dans le cas où les animaux sont évalués dans plusieurs tests, chaque test est espacé a minima de 7 jours. Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois).

Impact sur les animaux

- La prise de poids induite par l'exposition chronique au régime hyperlipidique et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisance pour les souris (nuisance modérée). - La calorimétrie indirecte demande un hébergement individuel des animaux pendant 7 jours maximum (nuisance modérée). Une partie des expérimentations se fera à 30°C et 13°C pour évaluer l'adaptation themrique des animaux pendant 3 jours au maximum (nuisance modérée). - Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas de stress majeur induisant une altération de l’état général des animaux (nuisance légère). Enfin, les procédures de conditionnement opérant nécessitent une restriction alimentaire légère limitée à la phase d’apprentissage (maintien à 90% du poids ad libitum, nuisance modérée). - Les nuisances attendues suite à la chirurgie (badominale ou stéréotaxique) sont bien identifiées au laboratoire, après plusieurs années d'expérience de cette procédure (nuisance modérée). Notamment, la baisse de température corporelle induite par l’anesthésie est contrôlée par l’installation des souris sur un tapis chauffant assurant le contrôle de température. Ainsi, la température est maintenue en permanence à 37°C. Le dessèchement oculaire potentiel est prévenu par l’application d’un gel ophtalmique. - Le fait de porter des fibres optiques sur la tête de l'animal pendant les enregistrements peut initialement induire un stress (nuisance modérée). Cela peut entraîner une immobilité ou une mobilité réduite, ce qui constitue un comportement initialement indésirable. Cependant les fibres étant légères, les animaux s'habituent très rapidement. De plus avant d'imager l'activité neuronale, l'animal sera soumis à plusieurs séances d'habituation d'une durée de 30 min pendant 2 à 3 jours, ce qui lui permettra de s'habituer aux procédures d'enregistrement.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements de tissus.

Remplacement

Dans le cadre de notre projet , nous devons utiliser des souris in vivo. Tout d'abord, nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures de cellules puisque pour notre étude nous avons besoin d'observer les paramètres comportementaux et de physiologie intégrée. Nous nutiliserons pas également les invértébrés, car ils ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de l'homéostasie énergétique et la régulation de la récompense alimentaire.

Réduction

Les groupes expérimentaux ont été créés en considérant la variabilité biologique entre individus et la complexité des procédures envisagées. Le nombre d'animaux utilisé est fortement lié à la puissance statistique afin de s'assurer avec certitude de la validité des résultats obtenus. Afin d'optimiser nos cohortes et réduire le nombre d'animaux transgéniques générés par croisements, nous utiliserons l'ensemble des portées (mâles et femelles). De même, un maximum de mesures biologiques (périphériques et cérébrales) sera réalisé sur chaque animal dans la limite de compatibilité entre les différentes techniques.

Raffinement

Les soins apportés aux animaux par le personnel zootechnique et les expérimentateurs a pour but d'améliorer le bien-être des souris en général, et, de réduire, supprimer ou soulager les douleurs dans les procédures invasives en particulier. Pour chaque source potentielle de stress, des mesures bioéthiques sont prises afin de minimiser toute gêne pour l’animal. Les sources de souffrance et l’angoisse des animaux pourraient provenir des conditions d’hébergement et du régime alimentaire. L’accueil est effectué dans une structure d’animalerie agréée en matériel et en personnel. Le milieu de vie en cages d’hébergement est enrichi par des objets adéquats, comme un nid en coton, des bâtons de bois ou des tunnels en carton. Une visite quotidienne de l’animalerie est organisée pour vérifier l’absence d’anomalie pour les cages, les biberons, les rations alimentaires et le comportement des animaux. Nos protocoles ont été mis au point de façon à veiller au bien-être animal en améliorant leur environnement et en surveillant leur état de santé : notamment nous chercherons à éviter et limiter la douleur et la souffrance, à assurer des soins pré-, per- et post-opératoires adéquats, à recourir à l'anesthésie et à l'analgésie, à appliquer les points limites établis préalablement et, enfin, à utiliser les procédures réglementaires et appropriées de mise à mort.

Choix des espèces

L’espèce animale utilisée ici est la souris, dont la petite taille et la facilité de manipulation permettent un hébergement facile au sein de l’animalerie du laboratoire, dans le respect des règles d’éthique. Les manipulations nutritionnelles sont également faciles à conduire chez la souris et les expériences de comportement sont faciles à mettre en œuvre et très bien maitrisées au laboratoire qui possède tout l’équipement dédié. De plus, ce projet nécessite l'utilisation de stratégies transgéniques et virales disponibles uniquement dans des modèles murins. Toutes les souris seront utilisées à l’âge adulte (au moins 9 semaines) afin que les réseaux neuronaux soient bien en place.

180 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent une heure par jour, cinq jours par semaine, dans des tests d'attention, subissent une chirurgie intracérébrale de 45 minutes, reprennent les tests pendant plusieurs semaines, puis une chirurgie terminale permet de prélever leur cerveau. Le porteur annonce des médicaments plus efficaces contre les troubles de l'attention, la schizophrénie et la maladie d'Alzheimer, quand l'objet immédiat reste la description de deux voies cholinergiques du cortex préfrontal. Il présente le rat comme un "compromis phylogénétique", assez proche de l'être humain pour valoir modèle et assez éloigné d'espèces "plus sensibles éthiquement" comme les primates non-humains, et prévoit 20 % de pertes en cours d'expérience.

Objectifs

La libération d'acétylcholine dans le cortex préfrontal médial est essentielle à de nombreuses fonctions cognitives et des perturbations de la transmission cholinergique corticale ont été impliquées dans plusieurs troubles tels que le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention , la maladie d'Alzheimer ou la schizophrénie. Nous avons précédemment montré l'existence de deux voies cholinergiques distinctes qui innervent différentes régions du cortex préfrontal. Cependant, à ce jour, l’implication de ces deux voies cholinergiques dans l’attention n’a jamais été étudiée. Le but de ce projet est donc d’étudier le rôle de ces deux voies cholinergiques dans les processus attentionnels.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche contribuera à mieux comprendre les processus neuronaux cortex préfrontal sous-tendant l'attention. Ces informations contribueront à faire progresser la neurobiologie de l’attention en soi, mais conduiront également au développement de médicaments plus efficaces pour améliorer la cognition dans d’autres troubles neurologiques et neuropsychiatriques dans lesquels l’attention est dysfonctionnelle, comme les troubles de l'attention, la schizophrénie ou la maladie d’Alzheimer. De tels médicaments amélioreront potentiellement la santé mentale et le bien-être des personnes souffrant de troubles de l'attention.

Procédures

Tous les animaux effectueront des tests comportementaux pour mesurer leurs capacités attentionnelles à raison 1h/ jour, 5 jours par semaine. Ils seront ensuite soumis à une chirurgie intracérébrale (45 min en moyenne). Après récupération, les animaux effectueront de nouveaux les tests comportementaux pendant plusieures semaines. Enfin, à la fin des expériences, ils subiront une chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil en vue du prélèvement du cerveau.

Impact sur les animaux

Ces animaux sont soumis à différents actes expérimentaux dont le degré maximal de gravité ne dépasse pas le degré modéré. Les nuisances attendues sont celles liées à la manipulation lors des tests comportementaux, et celles suite à la chirurgie qui comprennent un possible risque d’inflammation ou d’infection, des douleurs, l’apparition de plaies dues à un toilettage excessif de la zone opérée, une perte des points de suture avant cicatrisation complète.

Devenir

Les animaux ayant complété la procédure expérimentale seront mis à mort afin de prélever leurs cerveaux afin d'effectuer des analyses post mortem.

Remplacement

L'utilisation d'animaux se justifie du fait que les processus attentionnels sont des processus cognitifs et comportementaux qui ne peuvent pas etre étudiés sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro ou in silico, et qu'il n'existe pas encore de modèles mathématiques permettant de les modéliser.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire au projet est réduit au minimum. Un effectif de 15 rats par groupe est un compromis rationnel, compte tenu de l’exigence éthique de réduction du nombre d’animaux et des contraintes expérimentales propres au projet. En effet, pour que nos expériences soient concluantes au plan statistique, il faut obtenir un effectif final minimum de 12 individus. Etant donné que le pourcentage d’attrition est estimé à 20% en fin d’expérience, il faut démarrer l’expérience avec un groupe de 14 rats. Enfin, les résultats seront analysés grâce à des tests statistiques paramétriques, principalement des analyses de variance, avec comparaisons inter-groupes et mesures répétées, suivies de tests a posteriori.

Raffinement

Les animaux sont logés par groupe dans des cages munies d’un environnement enrichi. Toutes les chirurgies sont réalisées sous analgésie et anesthésie et sont effectuées en conditions aseptiques, sur couverture chauffante. En fin de chirurgie, l'animal est réhydraté et placé sur une couverture chauffante jusqu’au réveil avec libre accès à l'eau et à la nourriture pour faciliter sa récupération. Les animaux sont ensuite replacés avec leur congénères et feront l'objet d'une surveillance quotidienne afin de pouvoir détecter le plus rapidement possible les éventuels signes d'inconfort, de stress ou de douleur et de pouvoir y remédier rapidement. Toutes les procédures sont effectuées par du personnel formé.

Choix des espèces

Le choix du rat de laboratoire constitue une sorte de compromis phylogénétique. Cette espèce est suffisamment proche de l’homme d’un point de vue phylogénétique (même classe [Mammalia], divergence de leur ancêtre commun il y a environ 100 MYA) pour servir de modèle animal valide des processus cognitifs par rapport à d’autres espèces moins sensibles éthiquement (e.g., invertébrés) et en même temps suffisamment éloignée par rapport à d’autres espèces plus sensibles (e.g., primates non-humains). Les espèces invertébrées (e.g., C. Elegans, D. Melanogaster, A. Californica) peuvent être utilisées pour élucider les mécanismes neuronaux ou génétiques de certains comportements cognitifs mais l’organisation nerveuse et comportementale de ces espèces est beaucoup trop éloignée de celle de l’homme pour constituer des modèles animaux valides de la cognition et de l'attention. Chez l'Homme, les troubles de l'attention sont une pathologie qui se manifeste tôt dans la vie d'un individu et qui a des répercussions importantes tout au long de la vie adule de l'individu. Dans ce projet, les animaux utilisés seront de jeunes adultes en fin d’adolescence en début d’expérience (i.e., âge moyen 2 mois et demi). Cette période du développement correspond à la période de plus grande vulnérabilité au développement de troubles attentionnels.

Trois injections d'allergène à une semaine d'intervalle, puis un gavage qui déclenche la réaction : les souris présentent alors du grattage, des douleurs abdominales et un choc anaphylactique avec chute de la température corporelle. 160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour récupérer les tissus destinés aux analyses immunologiques. Le projet est présenté comme un raffinement, puisqu'il vise à remplacer l'injection intrapéritonéale, que le porteur juge "plus douloureuse et peu performante", par une injection sous-cutanée, et le gavage par une administration à la micropipette. Comparer ces voies suppose pourtant de maintenir un groupe sensibilisé par voie intrapéritonéale et de provoquer des chocs anaphylactiques dans les quatre sous-groupes de vingt souris.

Objectifs

Les allergies sont répandues et ont été classées comme quatrième pathologie en termes de morbidité par l’Organisation Mondiale de la Santé. Depuis une vingtaine d’années, une augmentation constante de la prévalence de cette pathologie et notamment de la forme sévère (dite anaphylactique) a été constatée. A l’heure actuelle, les mécanismes impliqués dans le développement de la réaction allergique et les causes spécifiques de l’augmentation de leur prévalence sont peu établis. L’allergie au blé est l’une des allergies alimentaires les plus fréquentes. Au sein de notre laboratoire, nous avons mis au point différents modèles d'allergie alimentaire, mais dans un soucis de raffinement nous aimerions améliorer ce modèle en testant des voies de sensiblisation à l'allergène différentes (voie sous cutanée VS intra péritonéale) mais aussi différentes voies de déclenchement ou challenge allergique (MDA : Micropipette guided Drug oral Administration VS gavage oral). Ensuite, les différentes voies de sensibilisation et/ou de déclenchement seront comparées en étudiant les variables habituellement observées dans l'allergie alimentaire (Immonoglobulines E spécifiques, perméabilité intestinale, mécanismes immunologiques).

Bénéfices attendus

Ce projet à pour objectif d'essayer d'améliorer et de raffiner notre protocole d'allergie alimentaire aux gliadines de blé mis en place dans notre laboratoire en tentant de remplacer la sensibilisation par voie intra péritonéale, plus douloureuse et peu performante, par une sensibilisation par injection sous cutanée. Mais aussi en tentant de remplacer la provocation par gavage oral via une sonde qui est souvent douloureuse et peut provoquer des lésion de l'œsophage par une alternative moins invasive : la MDA pour Micropipette guided Drug oral Administration.

Procédures

Pour le groupe sensibilisation par voie intrapéritonéale IP : 3 injections par voie intra périntoneale à 1 semaine d'intervalle. Pour le groupe sensibilisation par voie sous cutanée SC : 3 injections par voie sous cutanée à 1 semaine d'intervalle. Pour le sous groupe provocation par gavage : 1 gavage oral. Lors du déclenchement de l’allergie alimentaire (provocation), une baisse de température corporelle des animaux est généralement observée, ainsi que des douleurs abdominales.

Impact sur les animaux

Légères : inflammation légère au niveau du point d’injection, gêne abdominale suite à l’injection IP lors de la sensibilisation. Modérées : grattage, douleurs abdominales, choc anaphylactique (baisse de la température corporelle).

Devenir

Mise à mort des animaux afin de récupérer les différents tissus nécessaires à l’étude immunologique et physiologique.

Remplacement

Dans le cas de l’allergie alimentaire, les modèles in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire efficacement les systèmes biologiques très complexes et en particulier le système immunitaire. Notamment, dans le cas de l’étude de l’influence des différentes voies d'exposition, le modèle in vivo reste irremplaçable. Dans l’allergie, de multiples types cellulaires peuvent être impliqués et leurs interactions peuvent avoir un rôle dans la physiopathologie. De plus, les allergies alimentaires sont caractérisées par des symptômes que seuls des modèles animaux, et en particulier les souris peuvent adéquatement reproduire.

Réduction

Le protocole d’allergie alimentaire est régulièrement réalisé au sein du laboratoire. De ce fait, en se basant sur des tests statistiques et de la variabilité individuelle rencontrée lors de nos anciens protocoles, le nombre de souris a été déterminé à 20 souris par sous-groupe.

Raffinement

Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux mais aussi la mise en place lors des procédures expérimentales d'analgésie et d'anesthésie permettent de minimiser l'inconfort et la douleur.L'évaluation des points limites sera faite tous les jours lors de l'observation journalière des animaux et se base sur la présence de signes cliniques notables et sévères. En présence d’un ou deux signes cliniques notables, le responsable du projet et la cellule du bien-être animal sont informés. Une surveillance accrue de l’animal est mise en place. En Présence de 3 signes cliniques notables ou 1 seul signe clinique sévère, la cellule du bien-être animal et le responsable de l’étude analyseront l’animal et prendront la décision de laisser l’animal au sein du protocole en accord avec la cellule du bien-être animal ou de procéder à la mise à mort. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées à 4 ou 5 par cage selon les groupes dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube ou coton) pour limiter l’angoisse.

Choix des espèces

Au cours de cette étude seront utilisées des souris femelles et males. Ces souris constituent un modèle de choix, reconnu, dans le cadre d’étude du système immunitaire du fait de la caractérisation approfondie de ces souches. Il n’existe aujourd’hui pas de méthodes alternatives pour analyser efficacement et dans son ensemble la réaction allergique. De plus, l’allergie est caractérisée par des symptômes que seuls des modèles animaux peuvent adéquatement reproduire. Ainsi, l'expérimentation animale est un élément vital de ce projet afin de modéliser efficacement la réponse physiologique globale du système. Néanmoins, chaque fois que possible, les études sur les animaux seront remplacées par des systèmes in vitro. Des analyses phénotypiques des populations lymphocytaires seront réalisées. L’utilisation de souris nous donne accès à de nombreux outils immunologiques, notamment les anticorps nécessaires aux marquages. Les souris Balb/c utilisées auront 3 semaines de vie à réception et 4 semaines de vie au début des procédures. Quatre semaines est l’âge idéal correspondant à des souris sevrées et adultes ayant un système immunitaire mature.

Pour savoir si les bactéries passées dans le sang après une chimiothérapie modifient la réponse immunitaire, 504 souris reçoivent des cellules cancéreuses du poumon dans une veine, puis des antibiotiques dans l'eau de boisson pendant 33 jours. Elles vont toutes être tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, un, cinq ou dix jours après une injection unique de cisplatine, pour prélever leurs poumons. Le porteur signale des difficultés respiratoires liées à la tumeur pulmonaire, une perte de poids due à la chimiothérapie et des diarrhées dues aux antibiotiques. La taille des groupes, sept animaux, est justifiée par la puissance statistique et par le fait qu'une seule personne doit pouvoir prendre en charge l'expérience, répétée trois fois.

Objectifs

Le cancer est un problème de santé majeur dans le monde. Il est donc important de trouver des traitements afin de le soigner. La chimiothérapie est un traitement fréquemment utilisé chez les patients. Plusieurs études ont montré qu’un traitement par chimiothérapie induisait une entrée de bactéries dans le flux sanguin mais l’impact de ces bactéries sur la réponse immunitaire n’a pas encore été étudié. Le cisplatine est une chimiothérapie couramment utilisée dans le traitement du cancer du poumon dont l’action est dépendante des cellules immunitaires Ainsi, nous voulons étudier l’impact des bactéries sur l’efficacité de la réponse immunitaire après cisplatine. En particulier, nous allons étudier la relation entre bactéries et le système immunitaire de façon plus vaste afin de voir toutes les conséquences de l’entrée de bactéries sur la chimiothérapie et la tumeur.

Bénéfices attendus

Le cancer est un problème de santé public majeur. Il est donc nécessaire de trouver des traitements efficaces et bien supportés par le patient. Ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement pour les patients en améliorant notre compréhension d'un phénomène immunitaire bénéfique à l'encontre du cancer. A mi-chemin entre la recherche fondamentale et appliquée, ce projet vise à long terme à améliorer les mécanismes immunitaires naturellement mis en place chez les patients cancéreux afin d'augmenter leur chance de survie.

Procédures

Les animaux reçoivent les cellules tumorales du cancer du poumon non à petites cellules murin en intra-veineuse (1 minute pour l’injection). Les souris recevront des antibiotiques dans leur eau de boisson pendant 33 jours maximum. Par la suite, un suivi des souris sera réalisé 3 fois par semaine : les souris seront traitées en intra-péritonéale (30 secondes) une seule fois. 1, 5 et 10 jours après le traitement par chimiothérapie, les souris sont mises à mort sous anesthésie générale à l’isoflurane (5 minutes pour l’anesthésie et 10 secondes pour la mise à mort).

Impact sur les animaux

Le développement d’un modèle orthotopique du cancer du poumon peut conduire à une difficulté respiratoire. La chimiothérapie utilisée peut entraîner une perte de poids chez les souris. Les animaux pourraient ressentir une douleur lors de l’injection en intra-veineuse (IV) ou intra-péritonéale (IP). Les animaux pourraient développer de la diarrhée due au traitement par antibiotique.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de prélever les poumons.

Remplacement

Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, les expérimentations in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d’un organisme.

Réduction

Les groupes expérimentaux seront constitués de n=7 individus afin de générer des cohortes avec suffisamment de puissance pour permettre d’évaluer les effets anti-tumoraux des traitements tout en permettant à une seule et même personne de prendre en charge l’expérience. Les expériences seront réalisées par des personnes parfaitement formées afin d’optimiser la reproductibilité. Le fait que ces animaux soient génétiquement identiques permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. Néanmoins, comme les variations dans les croissances tumorales peuvent être faibles, nous répéterons les expériences 3 fois de manière indépendante. Le test statistique utilisé sera celui le plus adapté en raison de la taille des groupes.

Raffinement

L’animal aura un temps d’acclimatation de minimum une semaine avant toute manipulation par l’applicateur du projet. Afin d’améliorer le bien-être des animaux, les souris ne seront pas isolées. De plus, de l’enrichissement sera présent dans les cages tel que des jouets, des frisotis pour leur nidification et des tubes pour qu’elles puissent se cacher. Des points limites ont été définis, prenant en compte les caractéristiques de l’étude, et un arbre décisionnel basé sur l’attribution de points lié au degré de sévérité des points limites a été mis en place permettant l’arrêt des souffrances suivant des critères définis.

Choix des espèces

Les souris, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les modèles expérimentaux pour lesquels on trouve plus facilement et en plus grand nombre des réactifs spécifiques à l’espèce. Les souris sont l’espèce de référence pour les études précliniques en cancérologie, permettant la reproduction et la validation des résultats facilement pas la communauté scientifique. Enfin, les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 7 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 7 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.

37 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ou deux opérations du cerveau de deux à trois heures, pour une partie d'entre elles une privation de sommeil paradoxal de 48 heures, puis une perfusion intracardiaque sous anesthésie qui permet de prélever le cerveau. L'objet déclaré est de cartographier les réseaux nerveux responsables de la paralysie musculaire du sommeil paradoxal, sans application clinique annoncée à court terme. Le porteur reconnaît que les organoïdes, les cultures sur puces et la modélisation informatique se développent, mais conclut qu'ils ne constituent "pas encore d'alternatives crédibles", et qualifie d'"indispensable" l'isolement des souris en barils individuels pendant une dizaine de jours.

Objectifs

Le sommeil paradoxal est commun à tous les mammifères incluant les humains. Il se caractérise par une forte activité cérébrale semblable à celle de l’éveil mais paradoxalement associées à une paralysie musculaire, expliquant notre immobilité pendant la nuit. De récentes recherches expérimentales chez le rongeur ont identifié les mécanismes nerveux qui conduisent à cette paralysie réversible de nos muscles. Des atteintes neurodégénératives peuvent cibler ces réseaux de neurones provoquant alors une maladie, le trouble comportemental en SP, qui est un signe diagnostic précoce de la maladie de Parkinson ou la maladie à corps de Lewy. Chez ces patients endormis, les muscles ne sont plus paralysés favorisant la survenue de mouvements violents et incontrôlés qui reflèteraient le contenu de nos rêves. En revanche, nous ne savons toujours pas comment et où dans notre cerveau ce sommeil particulier est généré. Ce projet a pour ambition de progresser sur ces questions d’apparence fondamentale mais qui sont un prérequis pour comprendre ses fonctions physiologiques et cognitives, et ses dysfonctionnements dans de pathologies neurologiques assez fréquente comme le trouble comportemental en SP, la narcolepsie, le syndrome des jambes sans repos ou les apnées/ronflements du sommeil. Dans ce contexte, notre stratégie expérimentale repose sur la spécificité fonctionnelle dorénavant solidement établie des mécanismes nerveux impliqués dans la paralysie et l’utilisation de nouveaux outils génétiques, moléculaires et viraux pour circonscrire chez la souris la(s) parties du cerveau activée(s) pendant le SP et capable(s) de controler la paralysie musculaire. La description fine de ce substrat anatomique et fonctionnel devrait ouvrir des champs d’investigations nouveaux dans le domaine de la physiologie du SP et de ses pathologies.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à renforcer les connaissances sur les réseaux neuronaux et les mécanismes neurobiologiques sous-jacents à l’apparition et la régulation du SP. A ce jour, beaucoup de structures ont été identifiées comme pouvant moduler les différents paramètres du SP mais aucun réseau permettant de faire le lien entre elles n’a solidement été décrit. Nous avons précédemment confirmé que la voie SLD vers vmM génère l’atonie musculaire spécifique à l’état de SP chez la souris. Il reste à utiliser cette porte d’entrée préférentielle et solide vers les réseaux du SP. Ainsi, ce projet vise à identifier les structures projetant sur la voie SLD vers vmM tout en confirmant leur implication dans l’état de SP. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir sur le long terme des pistes pour comprendre comment le SP est généré par le cerveau, un prérequis à l’étude de ses diverses fonctions vitales.

Procédures

Les animaux seront soumis à : - Une ou deux interventions chirurgicales sous anesthésie de 2h à 3h selon la procédure - Période de récupération post-opératoire de durée variable selon la procédure - Protocole de privation/rebond de sommeil paradoxal de 48h pour la procédure 3 précédant mise à mort - Perfusion intracardiaque sous anesthésie en fin de procédure avec prélèvement de biopsies

Impact sur les animaux

Les procédures sont classifiées de sévérité modérée. Selon la procédure, les souris subiront une ou deux interventions chirurgicales sous anesthésie, d’une durée variant de 2 à 3h. Ces interventions entrainent une douleur modérée, traitée efficacement par administrations médicamenteuses adaptées avant, pendant et après l’intervention chirurgicale. Pour les enregistrements du sommeil, les souris devront être isolées en barils individuels jusqu’à la fin de la procédure. Nous n’attendons pas de dérèglement du cycle veille-sommeil grâce à la période d’habituation à l’isolement social en barils individuels. Cependant, nous serons vigilants pour détecter d’éventuels signes de mal-être liés aux procédures.

Devenir

Tous les animaux subiront le processus d’euthanasie pour collecter et préserver les tissus cérébraux afin de réaliser des études d’anatomopathologie et d’immunohistochimie.

Remplacement

Il est impossible d’étudier une fonction vitale comme le sommeil hors d’un organisme vivant. Aussi, les modèles animaux demeurent essentiels pour reproduire, comprendre et modéliser des mécanismes neurobiologiques complexes. La souris est particulièrement bien adaptée aux études neurophysiologiques (faible prise de poids et de volume corporel avec l’âge, lignées génétiquement modifiées). Par ailleurs, ses mécanismes nerveux du cycle veille- sommeil sont communs à tous les mammifères, incluant l’homme. Des animaux moins évolués comme la mouche, le vers ou le poisson zèbre sont parfois utilisés (activité/inactivité) mais ils ne possèdent pas de sommeil paradoxal et leur cerveau ne présente pas la même complexité anatomique et fonctionnelle. D’autres méthodes prometteuses se développent comme la modélisation in-silico et l’intelligence artificielle, les cultures cellulaires sur puces ou les organoïdes mais elles ne constituent pas encore d’alternatives crédibles et pertinentes aborder des processus aussi complexes que le sommeil et comprendre des pathologies invalidantes qui l’affectent comme les apnées du sommeil, le ronflement, le trouble comportmeental en SP ou la narcolepsie. Par ailleurs, la dissection fine des réseaux neuronaux et de mécanismes complexes ne peut être abordée chez l’homme par les techniques globale mises en œuvre en recherche clinique (imagerie cérébrale). La compréhension de mécanismes neurobiologiques à l’échelle cellulaire et moléculaire nécessite la mise en place de techniques invasives, inapplicables pour l’heure chez l’homme.

Réduction

La détermination de la taille de l'échantillon est essentielle pour le succès et la reproductibilité des résultats dans toute étude scientifique. Notre estimation porte sur un besoin de 37 souris réparties en 3 procédures expérimentales. Les expériences proposées ont été conçues pour minimiser le nombre d'animaux tout en maximisant les effets statistiques. La taille de chaque lot expérimental a ete calculée et optimisée sur la base de nos propres études récentes chez la souris. Ces calculs prennent en compte les « erreurs et échecs » aux différentes étapes de chaque procédure expérimentale et la variabilité interindividuelle des paramètres physiologiques considérés, mais aussi la nécessité de ne pas compromettre la reproductibilité et la significativité des données obtenues (utilisation systématique de tests statistiques adaptés aux petits échantillons).

Raffinement

Pour minimiser le stress individuel et favoriser aussi longtemps que possible les interactions sociales, les souris dès réception seront hébergées par paire en cage conventionnelle ainsi que pendant les procédures quand cela est techniquement possible. Des enrichissements environnementaux seront mis en place systématiquement pour la durée des procédures pour entretenir leur bien-être. Les conditions d’hébergement, les soins post-chirurgies et les différentes étapes expérimentales seront contrôlés pour réduire le risque de détresse. Pour la partie physiologique du projet, les animaux seront hébergés en baril individuel pour une dizaine de jours seulement. Des enrichissements conventionnels (roue, coton, bâtonnet de bois, lanière de carton) seront fournis pour la fabrication du nid et limiter l’anxiété générée par cet isolement social indispensable. Les animaux seront suivis quotidiennement dès la phase post-opératoire pour optimiser leur récupération (médicaments adaptés si nécessaire, suivis du poids, de la mobilité et du comportement). Notre préoccupation est de détecter rapidement si certains paramètres physiologiques et comportementaux se dégradent pendant les procédures, constituant des points limites avec mise à mort pour prévenir une quelconque souffrance

Choix des espèces

Il s’agira de souris sauvages, jeunes adultes âgées 10-12 semaines au début des procédures. Elles auront donc atteint leur maturité cérébrale et fonctionnelle avec un cycle veille-sommeil stabilisé et consolidé. La souris a été largement utilisée dans la recherche sur le SP et constitue le modèle mammifère le plus adapté pour l’utilisation d’outils moléculaires, génétiques et cellulaires prévus pour ce projet. Ainsi, la compréhension des mécanismes régulant le SP à l’échelle cellulaire et moléculaire passe par des techniques invasives encore impossibles chez l’homme mais applicables chez la souris. Le SP est une caractéristique commune aux mammifères, incluant l’homme. Les modèles animaux alternatifs plus simples que la souris (mouche, poisson zèbre) parfois utilisés sont dépourvus de SP et ne sont donc pas pertinents pour comprendre le sommeil, ses fonctions et les pathologies qui l’affectent chez l’homme.

Gavés une fois par jour de leur naissance au septième jour, les ratons subissent ensuite une ligature de l'artère carotide gauche suivie de deux heures d'hypoxie, qui provoque une lésion cérébrale. Séparés de leur mère à plusieurs reprises, ils passent deux examens d'IRM sous anesthésie, l'un de 30 à 45 minutes, l'autre de deux heures, puis des tests de réflexes précoces, de mémoire et d'anxiété à six âges différents. 192 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour mesurer si des polyphénols donnés à la mère protègent le cerveau du nouveau-né par l'intermédiaire du microbiote intestinal. Tous sont tués pour prélèvement d'organes, le porteur précisant que les lésions cérébrales induites interdisent de les utiliser dans un autre projet.

Objectifs

L'hypoxie-ischémie néonatale est une condition qui se produit lorsque le cerveau d'un nouveau-né ne reçoit pas suffisamment de sang, ce qui réduit les apports en oxygène et en nutriments essentiels. Cette situation est préoccupante, car elle est responsable de 20 % des décès chez les nouveau-nés et d'un quart des cas de problèmes moteurs et cognitifs. Actuellement, la seule option de traitement disponible est l'hypothermie, mais près de la moitié des nouveau-nés ne réagissent pas bien à cette thérapie. Cela souligne l'urgence de trouver de nouvelles stratégies pour protéger le cerveau des bébés. Nos récentes téudes ont montré, chez le rat, que donner des polyphénols, des substances bénéfiques que l'on trouve dans certains aliments, aux mères pendant la grossesse et l'allaitement pouvait avoir un effet protecteur sur leurs petits après un épisode d'hypoxie-ischémie néonatale. Les ratons dont les mères avaient reçu des polyphénols avaient moins de lésions cérébrales et de meilleures capacités motrices et sensorielles que ceux dont les mères n'avaient pas été supplémentées. Les polyphénols semblent influencer la composition des bactéries présentes dans l'intestin, et il y a un intérêt croissant pour le lien entre ces bactéries et le cerveau. Pour mieux comprendre comment la protection d'une supplémentation maternelle avec des polyphénols fonctionne, ce projet vise à étudierl'impact de ces bactéries intestinales. L'objectif de cette recherche est donc de déterminer comment la supplémentation en polyphénols chez les mères peut aider à protéger le cerveau des nouveau-nés contre les effets de l'hypoxie-ischémie.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont : - Avancées scientifiques : Le projet contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes de neuroprotection associés à la modulation du microbiote intestinal par les polyphénols. Les résultats pourraient éclairer les interactions entre l'alimentation maternelle, le microbiote et le développement neurologique des nouveau-nés. - Innovation thérapeutique : L’étude explore une approche novatrice de neuroprotection basée sur la supplémentation en polyphénols et la transplantation fécale, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour prévenir ou atténuer les effets de l'hypoxie-ischémie chez les nouveau-nés. - Amélioration des soins néonataux : Les résultats de l'étude pourraient potentiellement mener à des recommandations cliniques pour la supplémentation en polyphénols chez les femmes enceintes, en particulier celles à risque de complications néonatales, contribuant ainsi à améliorer les soins néonataux.

Procédures

Gavages en vigile : durant 7 jours, 1 fois par jour, durée : 2 minutes Procédure chirurgicale sous anesthésie : une fois d'une durée inférieure à 10 minutes Examens d'imagerie résonance magnétique (IRM) sous anesthésie : 1 fois durée : 30 - 45 min et 1 fois 2 h Tests de comportement en vigile : réflexes précoces (durée : 5 min), mémoire (durée 10 min), anxiété (1 fois ; durée : : 10 min).

Impact sur les animaux

Les diverses séparation des ratons et de leur mère, induites pas la procédure expérimentale pourraient être source de stress pour la mère et les petits. Le gavage, réalisé de P0 à P7 pourrait entraîner un stress pour les ratons. Les transplants fécaux pourraient provoquer une gêne digestive (quelques heures) ou un inconfort physique (quelques minutes). Les anesthésies (examens IRM) pourraient induire une détresse cardio-respiratoire, du fait de la variabilité de la sensibilité aux anesthésiques. Une anesthésie prolongée pourrait mener à la déshydratation de l'animal. Suite à l'opération (HI), la plaie suturée pourrait s'infecter ou présenter des difficultés à cicatriser, ce risque est faible. La ligature de l'artère carotide commune gauche, couplée à l'hypoxie de 2 h, entraînera la formation d'une lésion cérébrale. Les différents tests comportementaux pourraient induire stress et anxiété pour les animaux.

Devenir

Mise à mort des animaux pour prélèvement d'organes pour une analyse post-mortem. L'induction de lésions cérébrales par hypoxie-ischémie ne permettra pas d'utiliser les animaux pour un autre projet.

Remplacement

Le but final de ce projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, ce projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de déterminer le rôle du microbiote dans la neuroprotection contre l'HI induite par une supplémentation maternelle polyphénolique et de pouvoir envisager une application rapide chez l'Homme, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle.

Réduction

Une réduction des animaux est rendue possible par le fait que l'imagerie par résonance magnétique est une technique d'investigation non-invasive qui permet un suivi des animaux ainsi que la réalisation de tests comportementaux, sur les mêmes animaux. Les différences intergroupes seront mises en évidence par des tests statistiques.

Raffinement

Au niveau de l'hébergement, les animaux seront acclimatés (7 jours) à leur arrivée et seront élevés en cage collective. Les chirurgies (HI) seront réalisées sous anesthésie avec une antalgie adaptée. Les règles d’asepsie seront respectées. Une surveillance accrue, des soins post-opératoires et des mesures de gestion de la douleur seront réalisés. Une évaluation objectivée de l’état des animaux avec l’utilisation de grille d’évaluation/fiche de suivi, suivie de soins en cas de détection de souffrance seront mis en place. Pour les IRM sous anesthésie, un monitoring de la respiration sera mené afin de prévenir tout arrêt cardio-respiratoire. Tout au long de l’étude, les points limites adaptés et gradés seront appliqués, avec si nécessaire une prise de décision de mise à mort.

Choix des espèces

Le rat est utilisé depuis plusieurs années dans ce modèle d'hypoxie-ischémie, ainsi de nombreux groupes témoins dans la littérature permettent de faire des comparaisons et limitent le nombre de témoins. De même nos précédents travaux nous permettent d'avoir déjà des données sur des groupes non-gavés, ce qui réduit le nombre d'animaux à inclure dans l'étude. Nous souhaitons suivre les animaux par IRM à 4 stades de développement : par IRM de diffusion afin d'évaluer l'effet neuroprotecteur précoce des traitements administrés en phase aigüe de la pathologie (3 h et 48 h après l'hypoxie ischémie), à 30 jours de vie afin d’évaluer les effets neuroprotecteurs à long terme et à 50 jours de vie, par IRM fonctionnelle, pour évaluer les effets de la neuroprotection sur le remodelage des circuits neuronaux et la récupération fonctionnelle. En parallèle, des tests comportementaux seront réalisés à 8, 10, 12, 24, 28 et 45 jours de vie afin d'évaluer les effets du microbiote dans la récupération fonctionnelle, dans un contexte d'hypoxie-ischémie néonatale.

6 080 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant recevoir jusqu'à 56 injections, subir 26 mesures de composition corporelle et 15 prélèvements sanguins dont sept en une seule journée. Un quart d'entre elles est exposé au froid pendant 21 jours, d'autres sont hébergées à 30 degrés jusqu'à six mois ou soumises à un régime engraissant pendant cinq mois. Le porteur décrit les nuisances attendues, prise de poids modifiant la mobilité, problèmes cardiovasculaires liés à l'obésité, diarrhées, hématomes, risque de péritonite et d'irritation de l'œsophage. Les retombées thérapeutiques annoncées contre l'obésité restent au conditionnel, et l'effectif de 6 080 animaux est rapporté à des "outils statistiques" et au partage des témoins entre protocoles, sans qu'aucun chiffre soit donné.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’analyser les mécanismes de différenciation et d’adaptation des cellules adipeuses en réponse aux variations pondérales, en particulier dans le contexte de l’obésité. L'idée est d'identifier les éléments clés qui favorisent ou freinent l'inflammation et la régénération de la graisse en étudiant : les adipocytes (les cellules qui fabriquent la graisse) et les cellules impliquées dans leur régulation. Pour cela, les cellules du tissu adipeux seront étudiées en parrallèle de l'évaluation de l'état de santé des animaux. L'objectif final est de voir si on peut agir directement sur ces cellules pour rendre le tissu adipeux plus sain, ce qui pourrait non seulement améliorer la gestion du poids mais aussi la santé métabolique en général.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à identifier les acteurs moléculaires essentiels au bon fonctionnement des progéniteurs (cellule à l'origine des cellules graisseuses) et des adipocytes (cellules graisseuses) du tissu adipeux. En effet, la perte de fonction des adipocytes contribue au développement et à l’aggravation des comorbidités associées à l’obésité. Bien que le lien entre les altérations du tissu adipeux et la sévérité clinique de l’obésité soit bien établi, les mécanismes capables de restaurer les fonctions de ce tissu restent aujourd’hui largement méconnus. Nos travaux permettront donc, à terme, de développer des stratégies thérapeutiques innovantes ciblant le tissu adipeux, afin de limiter les désordres métaboliques liés à l’obésité. Par ailleurs, nos résultats pourraient également ouvrir la voie à de nouvelles approches pour optimiser la perte de poids et en améliorer les bénéfices métaboliques. Les bénéfices attendus de ce projet sont donc : 1) de mieux comprendre le fonctionnement des cellules graisseuses 2) les mécanismes de régulation de ces cellules 3) afin de trouver de nouvelles stratégies pour lutter contre l'obésité et les maladies métaboliques associées.

Procédures

La moitié des animaux recevront une molécule pour enclencher le phénotype souhaité (animal vigile, par voir orale 21 fois sur 10 semaines-1minute ou par injection 28 fois sur 14 jours-11minute ou en continu en eau de boisson ou via l'alimentation). La moitié des animaux pourra être sous régime alimentaire spécial (animal vigile, 5 mois maximum en continu). Les animaux seront hébergés à température ambiante ou à thermoneutralité (30 degrés) (animal vigile, 6 mois maximum en continu). Ils pourront recevoir un traitement au cours du projet (animal vigile, 1 fois par jour pendant 8 semaines maximum soit 56 fois, 1 minute). La composition corporelle (taux de gras, de muscle et d'eau) de l'animal sera évaluée de manière non invasive (animal vigile, 26 fois soit 1 fois par semaine pendant 6 mois, 3 minutes). Des challenges métaboliques seront effectués : une exposition au froid pour 25 pourcents des animaux (animal vigile, 21 jours maximum en continu), un test de tolérance au glucose (animal vigile, 1 fois, 2 heures), un test de tolérance à l'insuline (animal vigile, 1 fois, 2 heures) et un test de réponse au jeun (animal vigile, 1 fois, 16h). La dépense d'énergie des animaux sera mesurée (animal vigile, 1 fois, 4 jours). Certains tests nécessiteront des prélèvements sanguins répétés (animal vigile, 15 prélèvements au total : 7 sur une journée, 6 sur une autre puis 2 sur une dernière, l'acte dure quelques secondes). En fin de procédure des mesures seront réalisées (animal vigile ou anesthésié, 1 fois, 5 minutes à 1 heure).

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs actes techniques qui pourront engendrer les nuisances suivantes : 1) Les régimes alimentaires spéciaux pourront entraîner une prise de poids pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. 2) L'obésité peut conduire à des problèmes cardiovasculaires. 3) Les différentes températures d'hébergement pourront entrainer un stress chez les animaux et une altération de leur thermorégulation 4) Les différents traitements pourraient induire des effets indésirables comme la diarrhée et une perte de poids. 5) Les différentes administrations peuvent induire une douleur légère de courte durée. Les injections répétées peuvent induire risque de péritonite, des lésions cutanées, une irritation de l'oesophage ou à une irritation de la zone d'injection. 6) Les mesures de la composition corporelle et des échanges de chaleur (calorimétrie) peuvent induire un stress léger chez les animaux 6) Les challenges métaboliques induisent un stress et une douleur de courte durée en raison des administrations et des quelques prélèvements d’une goutte de sang ainsi que des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie durant quelques heures. Une sensation de faim et un léger stress peuvent également être ressentis lors des mises à jeun de quelques heures 7) Les prélèvements sanguins pourront induire une douleur de courte durée aux animaux ainsi qu’un risque d’hématome.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de permettre des prélèvements post-mortem, principalement des tissus adipeux. D'autres organes seront également collectés, dans une logique de valorisation optimale des données issues de chaque animal au service de la recherche.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’étudier et de comprendre comment sont régulées les cellules du tissu adipeux. Pour cela, il est essentiel d’adopter une approche à l’échelle de l’organisme, ce qui nécessite l’utilisation de modèles expérimentaux adaptés. Les souris sont particulièrement pertinentes, car elles permettent de développer des modèles transgéniques ciblés pour analyser des mécanismes précis. C’est pourquoi l’utilisation de modèles rongeurs est indispensable et ne peut être remplacée. Toutefois, nous exploiterons autant que possible des modèles cellulaires in vitro afin d’affiner nos analyses avant de valider nos résultats in vivo.

Réduction

Cette étude nécessitera 6080 souris. Le nombre d'animaux par groupe a été établi avec l’utilisation d’outils statistiques permettant d’optimiser la puissance de l’étude. Les résultats seront évalués à l'aide de tests statistiques. A la fin du projet, différents organes seront prélevés pour analyse afin de valoriser au maximum l'utilisation des animaux. De plus, nous optimiserons les groupes expérimentaux en partageant les témoins entre protocoles compatibles afin de limiter le nombre total de souris utilisées.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Un bâton à ronger est systématiquement mis en place pour les animaux sous régime alimentaire spécifique mou. Ce régime est renouvelé régulièrement pour éviter son oxydation et le changement de cage sera augmenté si l'aliment s'effrite trop afin de réduire l'inconfort des animaux. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. La durée des administrations sera réduite au maximum et quand cela sera possible, les molécules seront combinées pour limiter le nombre d'injection. Les volumes injectés seront également toujours réduit au maximum. Lors des challenges métaboliques, les animaux seront étroitement surveillés (prise de température, suivi pondéral) et les animaux bénéficieront toujours d'un temps de récupération adapté. Pour les mesures de calorimétrie, les animaux seront toujours habitués à leur environnement avant les enregistrements afin de réduire leur stress au minimum. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.

Choix des espèces

Le modèles murins utilisés sont pertinents car la souris est la seule espèce de mammifère dans laquelle des invalidations géniques ciblées et spécifiques de certains tissus peuvent être réalisées dans l’état actuel des connaissances techniques et scientifiques. Les animaux entreront en procédure entre 4 et 8 semaines de vie car les procédures doivent être initiées pendant la phase précoce de développement du tissu adipeux. Une procédure durera 6 mois maximum.