Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Validation d’un nouveau modèle murin de shigellose carencé en ascorbate
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Nés de dix femelles reproductrices elles aussi privées de vitamine C, 480 souriceaux subissent une carence en ascorbate de leur naissance à leur mise à mort, qui peut freiner leur croissance et provoquer une ataxie. Au total 2 341 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Après deux mises à jeun de six heures, elles sont infectées par Shigella par voie rectale ou orale, ce qui peut provoquer sur 48 heures une diarrhée sanglante, une inflammation de l'anus et une perte de poids, avant un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie. Les souriceaux dont le génotype ne correspond pas à celui attendu sont tués d'emblée, en dehors de toute expérience.
Objectifs
Les diarrhées associées à des infections bactériennes se caractérisent par une gastro-entérite. Elles se transmettent par voie féco-orale, notamment dans les pays en voie de développement ou chez les voyageurs. Chaque année, elles tuent plusieurs millions de personnes, essentiellement des enfants de moins de 5 ans. La shigellose, causée par la bactérie Shigella, est responsable d’une vaste majorité de ces cas. Il n’existe à l’heure actuelle aucun vaccin commercialisé protégeant de ses infections, mais de nombreuses approches sont en cours d’étude. En effet, l’absence d’un modèle animal d’infection pertinent ne permet pas d’évaluer leur efficacité. Nous évaluons actuellement l’impact de la carence en ascorbate (plus communément appelé vitaine C) sur la sévérité de l’infection par Shigella, en utilisant des souris génétiquement modifiées ne synthétisant pas la vitamine C, à la différence des souris sauvages. Nos résultats indiquent une augmentation de l’invasion de la muqueuse colique par Shigella en carence d’ascorbate, mais les animaux récupèrent de l’infection au bout de 48h. Récemment une équipe américaine a mis en évidence qu’une mutation sur un autre gène augmentait la sensibilité des souris à l’infection par Shigella. Dans ce modèle, les infections sont plus marquées que chez les souris sauvages, toutefois, l’infection est également transitoire. Dans le cadre de ce projet, nous confirmerons ces résultats avec ce même modèle de souris génétiquement modifiées et généreront une nouvelle lignée murine combinant les deux mutations afin d’évaluer si une aggravation des symptômes de shigellose est observée. La virulence de Shigella a été étudiée depuis de nombreuses années dans divers modèles animaux qui, même imparfaits ont permis de mieux comprendre les mécanismes de la virulence de ce pathogène. Toutefois, aucun d’entre eux ne permet de récapituler l’infection du colon suite à l’ingestion de Shigella. Notre nouveau modèle de souris doublement muté pourrait permettre de suivre les étapes précoces et tardives des infections par Shigella. L’objectif de ce projet est de caractériser et valider ce nouveau modèle murin dans le cadre d’une infection par Shigella via la voie intrarectale et per os et éventuellement le valider pour l'évaluation de l’efficacité de candidats vaccins actuellement en phase de développement.
Bénéfices attendus
A ce jour, il n’existe aucun vaccin commercialisé protégeant des infections par Shigella, responsable de la mort de plusieurs millions de personnes chaque année. Ceci s’expliquant notamment par l’absence d’un modèle animal pertinent d’infection permettant non seulement de récapituler la shigellose humaine dans son entièreté et ainsi de suivre les différentes étapes précoces et tardives de l’infection, mais de fait d’évaluer l’efficacité de vaccin candidat. Dans notre projet, la validation d’un nouveau modèle murin, doublement muté, constituerait une avancée majeure dans la compréhension des différents mécanismes mis en place de la virulence de Shigella ; mais proposerait aussi une nouvelle voie d’évaluation de candidats vaccin actuellement en phase de développement.
Procédures
480 animaux générés ainsi que les 10 femelles reproductrices subiront de leur naissance à leur mise à mort (3 ou 4 semaines d’âge selon le groupe) une carence modérée en ascorbate via une dose sous-optimale d’ascorbate dans l’eau de boisson . Les animaux générés seront soumis à un génotypage sur une biopsie de queue. Tous les animaux subiront avant l’infection par Shigella ou le véhicule deux mises à jeun. La première durera 6h et la seconde 6h. Tous les animaux subiront les actes suivants : Contention et préhension; les gavage et injection sur animal vigile seront d'une durée inférieure à 1 minute; L'injection sous anesthésie gazeuse s'executera pendant une durée de 2 minutes maximum. Enfin, chaque animal se vera prélever un volume sanguin terminal sous anesthésie. Ce prélèvement se fera sur une durée inférieure à 1 minute.
Impact sur les animaux
En relation avec la phase d’induction de carence modérée, des précédentes études ont montré que celle-ci avait un impact sur le développement de l’animal au niveau phénotypique (petite taille) et pouvait induite des symptômes liés au scorbut comme un phénomène d'ataxie. La biopsie de queue pour génotypage peut entrainer un stress ainsi qu'un léger inconfort chez les animaux. La mise à jeun provoquer chez ces derniers un stress et une légère perte de poids. Suite à l’infection par la bactérie Shigella, les points suivants pourraient être observés sur 48h (basé sur les précédents travaux réalisés) : - perte de poids - présence de diarrhée sanguinolente - inflammation de l’anus - présence de mucus sur l’anus - vivacité générale de l’animal altérée. Lors des procédures de gavage, il pourrait être observé une dyspnée secondaire à une fausse route induite par l'acte.
Devenir
Pour ce projet, les animaux ayant un génotype non attendu seront mis à mort ainsi que ceux à des fins de prélèvements post mortem.
Remplacement
Ce projet correspond à l’étape de validation in vivo d’un nouveau modèle faisant suite à d’autres validations réalisées également in vivo mais qui jusqu’à aujourd’hui n’ont pas permis de récapituler totalement l’infection du colon suite à l’ingestion de Shigella. Il s’inscrit dans une continuité de compréhension des mécanismes de la virulence de ce pathogène et ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens alternatifs que l'animal vivant. De plus, l’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature font que la souris est un modèle de choix pour mener à bien ce projet. En effet, la souris est une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine, ce qui permettra une analyse comparative et critique des résultats obtenus. Enfin, les modèles cellulaires d’infection de Shigella ne rendent pas compte de la modulation des mécanismes de virulence de ces pathogènes dans le contexte inflammatoire et ne sont donc pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L’objectif in fine de ce projet étant d’évaluer des candidats vaccins, le recours à la souris est indispensable.
Réduction
Pour ce projet d’une durée de 5 ans, chaque procédure a été revue avec un biostatisticien afin d'établir le nombre d'animaux minimum nécessaire et suffisant pour atteindre l’objectif fixé de manière fiable statistiquement et robuste. Cet effectif repose également sur notre connaissance du modèle et basé sur les résultats de précédents travaux. Enfin, l’utilisation des deux sexes permet la genèse de moins d’animaux pour atteindre l’effectif total, participant au principe des 3R.
Raffinement
Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront raffinées de façon optimale pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse éventuelle des animaux. Pour se faire, des critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse ont été définis, mis en place et seront pris en compte via des grilles de scoring. Ils seront en groupes sociaux avec plusieurs enrichissements (matériel de nidification à base de coton compressé et de frisure de papier, barreau à ronger, tunnel transparent de manipulation), et disposeront de nourriture et d’eau ad libitum pendant toute la durée du projet. Dans le cadre des infections par injection, les animaux seront préalablement anesthésiés afin de palier à tout stress. De même, tout acte de prélèvement sanguin terminal se fera sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Le cobaye et la souris sont les seuls modèles animaux permettant d’étudier la virulence de Shigella. Or, le cobaye ne permet pas de tester ni des infections prolongées ni des candidats vaccin. En effet ce test nécessite une immunisation des animaux pendant 8 semaines, âge auquel les cobayes ont atteint l’âge adulte et ne sont plus sensibles à l’infection. L’objectif in fine de ce projet étant d’évaluer des candidats vaccins, le recours à la souris est indispensable. L’ensemble des données dont nous disposons dans la littérature font que la souris est un modèle de choix pour mener à bien ce projet. Etant une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine, une analyse comparative et critique des résultats obtenus pourront être faites. Pour ce projet, les animaux seront utilisés dès la naissance. En effet, une infection par Shigella est plus efficace chez des souriceaux jeunes (environ 3 semaines). Utiliser les animaux à leur naissance permettra l’induction d'une carence modérée en ascorbate avant infection à l'âge de 3 semaines. De plus, d'un point de vue clinique, l'infection par Shigella touche majoritairement des enfants de moins de 5 ans. L'utilisation de souriceaux nous permettra ainsi d'être le plus représentatif possible. AVENANT : En se basant sur les résultats obtenus lors de précédents travaux sur la même thématique, les animaux seront infectés à 5 semaines d'âge, permettant une conciliation entre carence établie et sensibilité à l'infection tout en restant représentatif du jeune enfant.
Imagerie par résonance magnétique des lésions pancréatiques précancéreuses et cancéreuses
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Génétiquement modifiés pour développer un cancer du pancréas, des souriceaux reçoivent par le lait de leur mère le produit qui déclenche la maladie, dès les premiers jours d'allaitement. 581 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles subissent une biopsie de queue dans leur première semaine de vie, puis jusqu'à trois examens d'imagerie de deux heures sous anesthésie, pendant que les lésions précancéreuses évoluent vers le cancer avec perte de poids et baisse d'activité. Le pancréas est prélevé après la mise à mort, découpé en coupes fines et comparé aux images obtenues.
Objectifs
Le cancer du pancréas le plus fréquent et le plus grave s’appelle l’adénocarcinome canalaire pancréatique. Ce cancer se développe en plusieurs étapes : d’abord, des petites anomalies apparaissent dans le pancréas, puis elles évoluent en lésions précancéreuses avant de devenir un cancer. Aujourd’hui, il n’existe pas de moyen d’imagerie efficace pour repérer ces anomalies et lésions précancéreuses avant que la maladie ne soit trop avancée. De plus, ce cancer est très complexe, car il varie beaucoup d’un patient à l’autre, et donc la réponse au traitement varie également grandement. Les techniques d’imagerie actuelles ne sont pas assez précises pour décrire toutes les caractéristiques de l’adénocarcinome du pancréas. Il est donc très important de développer de meilleures techniques d’imagerie capable d’identifier précisément le type de tumeur pancréatique, et de renseigner sur toutes les caractéristiques tumorales, au niveau cellulaire et moléculaire mais aussi au niveau biophysique, comme la dureté du tissu ou la pression exercée sur l’environnement tissulaire. Ce projet cherche à valider deux nouvelles approches d’imagerie dans ce contexte : l’imagerie de diffusion, qui permet d’étudier la microstructure du tissu, et l’élastographie, qui permet d’étudier les propriétés biomécaniques.
Bénéfices attendus
L'adénocarcinome canalaire pancréatique est très difficile à diagnostiquer tôt, et les premières anomalies apparaissant dans le pancréas sont difficiles à observer chez le patient. Ce projet vise à utiliser des techniques d’imagerie pour mieux comprendre comment l’adénocarcinome se développe à partir des premières lésions précancéreuses, en utilisant un modèle animal. L’étude des premiers stades de ce cancer est impossible à réaliser chez l’homme, car les patients sont souvent diagnostiqués à un stade avancé.
Procédures
On donne aux souris femelles allaitantes un produit qui passe dans le lait afin que les souriceaux allaités reçoivent ce produit (1 fois par jour pendant 4 jours; injection dans l’abdomen ou gavage, sur souris éveillée, moins d’une minute par administration du produit). Ce produit permet d’induire l’activation de la modification génétique des souriceaux transgéniques, provoquant ainsi la maladie. Certains animaux seront soumis à un examen d’imagerie, au maximum trois fois pendant la durée du projet. L’examen est réalisé sous anesthésie et dure au maximum 2 heures.
Impact sur les animaux
Le traitement des souris allaitantes 1 fois par jour pendant 4 jours peut entrainer une légère perte de poids le jour suivant la première administration, mais le poids est ensuite récupéré. Un prélèvement d’un petit bout de queue (moins de 2 mm) est effectué sur les souriceaux dans leur première semaine de vie. La manipulation est très rapide et n’induit pas de modification du comportement du souriceau, et la queue cicatrise très rapidement à ce stade. Les modèles de souris utilisés développent des lésions précancéreuses puis un cancer du pancréas. Ceci peut entrainer une perte de poids et une diminution de l’activité de l’animal (alimentation, locomotion, toilettage). Le fait d’être maintenu immobile pour l’imagerie et le passage à l’intérieur d’un tunnel d'appareil d'imagerie avec un diamètre réduit peut être une source de stress pour l'animal. De plus, un stress peut être occasionné pour les animaux devant subir une succession de sessions d’imagerie durant l’expérience.
Devenir
En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés et les pancréas seront collectés. Des analyses d’histologie seront réalisées pour obtenir des informations sur la composition tumorale. Ces analyses consistent en des coupes fines de la tumeur qui seront passées au microscope pour quantifier les éléments (cellules, fibres de collagène, cellules immunitaires) qui composent la tumeur. Une partie du pancréas sera également destinée à des analyses des molécules présentes dans le tissu. Ces données seront corrélées avec les mesures obtenues en imagerie.
Remplacement
Bien qu’il existe des modèles de cellules mimant le cancer du pancréas, ils ne permettent pas de reproduire l’environnement tumoral ni les symptômes très précoces observés chez les patients. De plus, afin de valider les méthodes d’imagerie comme solutions de diagnostic non-invasives en clinique, il est plus approprié de mener les expériences sur des modèles animaux afin de recréer la physiologie de la maladie mais également afin d’utiliser ces méthodes telles qu’elles le seront sur les patients.
Réduction
Le nombre d’animaux défini pour les groupes a été déterminé de sorte que l’on puisse obtenir des résultats statistiquement significatifs avec un nombre d’animaux minimum. Pour cela, un test statistique a été réalisé. Des animaux des mêmes portées sont utilisés en tant que contrôles, pour éviter leur non-utilisation. Enfin, les séries de mise au point prévues seront stoppées dès que les données d'imagerie sont satisfaisantes, évitant ainsi d’utiliser plus d’animaux que nécessaire. Un groupe d’animaux sera soumis à plusieurs examens d'imagerie, pour bien comprendre la progression du cancer et choisir les temps d’examen suivants de manière raisonnée.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages de 5 souris maximum. Ces cages seront enrichies en matériau favorisant la nidification. En plus du suivi quotidien standard, un suivi clinique aura lieu une fois par semaine : l’état de l’animal sera noté à l'aide d'une grille de score, avec surveillance du poids, de son apparence et de son comportement. Selon le résultat, de la nourriture humidifiée pourra être ajoutée dans la cage et un analgésique (médicament supprimant la douleur) pourra être administré. Des critères à l'imagerie seront également notés pour évaluer le bien-être. Les examens d’imagerie seront réalisés sous anesthésie, ce qui limitera le stress que l'examen peut engendrer. L’animal est surveillé et maintenu au chaud quand il est sous anesthésie, et la durée est limitée le plus possible, pour éviter d’éventuels effets indésirables de l’anesthésie tels que le refroidissement de l'animal et la diminution du rythme respiratoire.
Choix des espèces
La souris représente un modèle de cancer du pancréas qui reproduit fidèlement la pathologie observée chez l’homme. On peut donc s’attendre à ce que les propriétés biomécaniques et de diffusion mesurées chez la souris soient similaires à celles mesurées chez l’homme. De plus, la souris est une espèce dont le comportement est bien connu, ce qui facilite l’évaluation du bien-être et de la souffrance animale. Enfin, les dispositifs d’imagerie développés pour ce projet ont déjà été optimisés pour la souris. Nous utiliserons des souris à l’âge adulte pour les croisements. Pour les expériences, les souris entreront dans le protocole d’expérimentation dès leur naissance. Les analyses seront effectuées à différents stades du développement de la maladie connus dans les modèles de souris utilisés (5, 10, 16 semaines, ou 5 mois).
Mise au point de l’injection intranasale comme méthode d’accès pharmacologique non-invasive au cerveau chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Une injection dans chaque narine, six secondes en tout, puis une perfusion de fixateur directement dans le cœur : 36 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue. L'objectif est de vérifier qu'une molécule fluorescente atteint la muqueuse olfactive et le bulbe olfactif, en vue de projets futurs sur l'obésité et le diabète. Le porteur revient cinq fois sur le caractère "non-invasif" de cette voie d'accès, alors que la validation du protocole passe par la mort de toutes les souris et le prélèvement de leur museau et de leur cerveau. Il indique que l'injection pourrait entraîner une gêne respiratoire, et prévoit trois minutes de pause entre les deux narines pour laisser l'animal récupérer de la contention.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mettre au point une injection intra-nasale d'une molécule pharmacologique chez la souris. Cette voie de pénétration dans l'organisme par le museau de l'animal a le grand avantage d'être non-invasif.
Bénéfices attendus
En procédant à la mise au point de l'injection intranasale de l'exendine-4, cette étude pilote nous donnera la possibilité de maitriser une méthodologie de pénétration intracérébrale de cette molécule de manière non-invasive et ainsi de contribuer ultérieurement à mieux comprendre ses effets centraux.
Procédures
L'intervention consiste à procéder à une injection intranasale qui durera 6 secondes (2 * 3 secondes par narine).
Impact sur les animaux
L'injection intranasale pourrait entrainer une gêne respiratoire comme nuisance.
Devenir
Tous les animaux auront une perfusion intracardiaque de PFA 4% avant de procéder au prélévement des tissus (muqueuse olfactive dans le museau; bulbe olfactif dans le cerveau) afin de vérifier la présence de la molécule d'exendine-4 fluorescente. Cela permettra de valider le protocole d'injection intranasale non-invasive de ce produit pharmacologique chez les souris femelles et mâles.
Remplacement
Le but de ce projet pilote est de pouvoir injecter et faire pénétrer une molécule pharmacologique dans le cerveau par voie intranasale afin d'avoir une voie d'accès non-invasive. Cela nécessite un animal vivant et de procéder à une injection in vivo.
Réduction
Le nombre de souris pour ce projet pilote est réduit à son minimum afin d'avoir une preuve de concept méthodologique validée avant de travailler avec cette méthode non-invasive sur des projets futurs autour de l'obésité et du diabète dans les modèles murins. Ainsi, l'observation de la pénétration de la molécule fluorescente d'exendine-4 dans la muqueuse olfactive et le tissu cérébral après injection intranasale de 3 souris par sexe, par dose et par temps de pénétration constituera une preuve de concept méthodologique. 2 doses à 3 temps de pénétration pour chaque dose et l'étude des 2 sexes conduisent à 36 souris.
Raffinement
Toutes les souris seront acclimatées à l'animalerie pendant au moins une semaine avant de procéder aux expériences. Elles seront hébergées dans des cages avec enrichissement sensoriel (nid, bois à ronger, tunnel). Les animaux seront regulièrement examinés (poids, apparence, comportement). Les souris seront habituées à la contention avant la procédure expérimentale. Pour éviter tout problème respiratoire pendant l'injection intra-nasale chez la souris, il sera procédé à une injection par narine à la fois avec un temps de pause de 3 minutes entre chaque injection pour laisser le temps à la souris de récupérer de la première contention et également d'observer son comportement. Pour procéder à la perfusion intracardiaque avec une respiration et des battements cardiaques à l'arrêt, une euthanasie sera réalisée par injection intrapéritonéale d'une dose d'anesthésiant à dose élevée, précédée 15 minutes avant d'une injection intrapéritonéale d'un sédatif.
Choix des espèces
Nos souris sont très bien caractérisées à l'âge adulte au niveau métabolique depuis plusieurs dizaines d'années dans plusieurs laboratoires, et représentent un modèle animal adéquat pour l'étude comme modèle d'étude des maladies humaines. De plus, nous avons l'expertise du suivi du bien-être de l'animal après injection, du phénotypage métabolique des souris.
Création et maintien de lignées avec phénotype potentiellement dommageable chez Danionella cerebrum et Danio rerio et Génotypage chez le Danio rerio
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Autres poissons : 7500
Élevés sur place pour alimenter les projets de neurobiologie de l'institut, 68 750 poissons zèbres et 7 500 Danionella cerebrum vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Les Danio rerio génotypés subissent une biopsie de la nageoire caudale à vif, un prélèvement par individu, qui peut provoquer un déséquilibre de nage dans les premières secondes. Une partie de ces poissons est tuée, une autre sert de reproducteurs dans les projets pour lesquels les lignées ont été créées. Le porteur reconnaît que les effets des mutations ne sont pas connus au moment où les lignées sont générées, estime à moins de 1 % la part de lignées qui développeront des caractéristiques dommageables, et fonde l'effectif de 76 250 poissons sur son expérience de l'élevage.
Objectifs
Les projets scientifiques des équipes de recherche de notre institut visent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuels ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Danio rerio et Danionella cerebrum sont deux espèces de poisson adaptés à la modélisation de maladies humaines du système nerveux et visuel via des techniques de mutagénèse. La création, le maintien des lignées et l’étude des caractéristiques génétiques des lignées créées sont nécessaires à la réalisation des différents projets de recherche de l’Institut. Le Danio a environ trois-quarts de son génome en commun avec l’Homme, il est transparent durant les premiers jours de vie ce qui facilite les études par imagerie sur ces lignées. L’utilisation de l’espèce Danionella, permettra quant à elle, de réaliser des études in-vivo à long terme, en prenant avantage de la transparence de l’espèce tout au long de sa vie
Bénéfices attendus
Les lignées génétiquement modifiées crées dans le cadre de cette demande seront des outils précieux pour les différents projets de recherche du laboratoire. Elles permettront de mieux comprendre les mécanismes de développement et fonctionnement du système visuel et nerveux central du Danio et du Danionella. La forte homologie structurelle et fonctionnelle avec celui des mammifères, dont l’Homme, aidera à la compréhension des mécanismes fondamentaux impliqués dans le développement et permettra de mieux comprendre sa mise en place afin d’apporter des pistes de recherche pour certaines maladies humaines et ainsi faire progresser les traitements.
Procédures
La biopsie de la nageoire caudale est réalisée sur des animaux vigiles. Un seul prélèvement sera réalisé par individu et ce geste est pratiqué en moins d’une minute par du personnel habilité.
Impact sur les animaux
Les effets des mutations crées ne sont pas clairement connus au moment de la génération de la lignée. Certaines des lignées (moins de 1 pour cent) peuvent développer des caractéristiques ayant un impact négatif. La biopsie de la nageoire caudale peut provoquer un léger déséquilibre de nage lors des premières secondes
Devenir
Les animaux sont soit euthanasiés, soit utilisés comme reproducteurs dans des projets pour lesquels ils ont été générés.
Remplacement
Les projets scientifiques des équipes de recherche consistent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuel ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Les techniques alternatives in-vitro, ne peuvent pas remplacer la complexité d’un organisme vivant avec ses interactions cellulaires. Dans les projets de recherche de nos équipes, l’utilisation de certaines espèces de poissons est particulièrement adaptée à leurs études du fait de leurs caractéristiques ( fécondation et développement externe, transparence des œufs et leur grande capacité proliférative).
Réduction
Au cours du projet, nous élèverons 76 250 animaux. Ce nombre d’individus élevé est basé sur notre expérience de l’élevage et de la création de nouvelles lignées chez les espèces utilisées. Nous élèverons le nombre minimum d’individus pour générer les lignées de poissons avec les caractéristiques génétiques voulues et nécessaires aux études des chercheurs afin d’obtenir des résultats significatifs et scientifiquement interprétables. Pour le zebrafish : Nous estimons à 20 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année. Nous possédons également à l’heure actuelle 50 lignées, ce qui représente 68750 zebrafish au total. Pour le danionella : Nous estimons à 5 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année pour cette espèce. Pour cette espèce nous élèverons 7500 animaux au cours du projet.
Raffinement
Les animaux concernés par les procédures décrites ici feront l’objet d’une surveillance accrue. En cas de signe de mal-être d’un poisson, des actions sont menés afin de réduire le stress ou la douleur des individus concernés soit par un hébergement individuel avec présence d’analgésiant temporaire, soit par l’euthanasie par surdose d’anesthésiant de ce dernier. Nous évaluons notamment les paramètres suivants : nage en position anormale, recherche active d’oxygène, isolement au fond de l’aquarium, modification de la pigmentation. Pour éviter la détérioration de l’eau lors du co hébergement, l’eau des aquariums, sera renouvelé toutes les 48 heures. Pour les nouvelles lignées, l’évaluation de l’apparition de caractéristiques avec un impact négatif sur l’individu sera réalisée sur la seconde génération au stade larvaire et à 12 mois. L’évaluation du bien-être des animaux sera réalisé avec la structure du bien-être animal de l’établissement.
Choix des espèces
Le génome du zebrafish présente soixante-dix pour cent d’homologie avec celui de l’Homme, et près des quatre-vingt-dix pour cent des gènes impliqués dans une maladie humaine y sont présents. L’espèce présente également l’avantage de se reproduire facilement avec une maturation sexuelle rapide. La fécondation, le développement externe et la transparence des œufs sont également des atouts majeurs de ce modèle pour l’étude de la neurobiologie par le développement et la création de lignées transgéniques Le Danionella cerebrum a de nombreux points communs avec le zebrafish. Leur proximité phylogénétique permet une transposition facile des techniques scientifiques. Il est moins prolifique mais à l’avantage d’être dépourvu de pigment tout au long de sa vie. Son crâne étant cartilagineux, permet un accès direct pour l’imagerie in-vivo chez l’adulte Le maintien des lignées génétiquement modifiées de zebrafish ou de danionella nécessite des animaux en âge de se reproduire soit entre 3 et 24 ou 36 mois. La création de lignées est réalisée au stade 1 cellule (entre 15 et 45 min après la ponte). La biopsie caudale nécessaire au génotypage sera réalisée dès que les animaux auront atteint une taille suffisante pour limiter l’impact de celle-ci sur la nage des poissons, soit entre 3 et 6 mois
Étude de l’hétérogénéité et l’ontogénie des macrophages dans le développement du carcinome séreux de haut grade de l’ovaire.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 376 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à dix injections sous anesthésie locale et dix séances d'imagerie hebdomadaires, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie subit une microchirurgie pour l'injection de cellules tumorales directement dans l'ovaire, d'autres reçoivent deux gavages de tamoxifène par semaine pendant deux semaines. La croissance tumorale peut provoquer une ascite, une distension abdominale douloureuse, une mobilité réduite et une perte de poids, et une des lignées employées présente un risque de leucémie. Une cohorte est maintenue en vie jusqu'à douze ou seize mois pour mesurer l'effet du vieillissement, avant que toutes les souris du projet soient tuées afin de récupérer les prélèvements.
Objectifs
Ce projet vise à étudier l’impact de l’ontogenèse des macrophages sur le développement du carcinome séreux de haut grade de l’ovaire (HGSOC), leur rôle dans la réponse immunitaire locale et leur influence sur la progression tumorale. L’objectif est d’identifier les différences fonctionnelles et immunosuppressives entre macrophages résidents et ceux dérivés des monocytes, et d’explorer leur potentiel comme cibles thérapeutiques pour le HGSOC. Les macrophages associés aux tumeurs (TAM) favorisent un microenvironnement immunosuppressif permettant aux cellules tumorales de se développer et d’échapper à la surveillance immunitaire. De plus, la présence de TAM est un facteur de mauvais pronostic dans de nombreux cancers, y compris l’ovaire. Cependant, les mécanismes sous-jacents et les différences fonctionnelles entre sous-populations de macrophages selon leur origine restent mal compris. Les approches récentes, notamment le single cell RNAseq, ont révélé une grande plasticité des macrophages tumoraux, avec des sous-populations aux fonctions immunosuppressives et pro-tumorales distinctes. Dans cette étude, l’effet du vieillissement sera aussi pris en compte, car il influence la composition et le comportement des cellules myéloïdes dans les tumeurs, avec des changements dans l’hétérogénéité et l’ontogénie des populations myéloïdes. De plus, des différences épigénétiques observées entre diverses populations de macrophages suggèrent que leur origine ontogénique influe sur leur fonction et leur profil épigénétique. Ce projet s’intéressera donc aux différences épigénétiques spécifiques pouvant être associées à certaines ontogénies des macrophages. Ces analyses approfondiront notre compréhension des mécanismes d’immunosuppression médiée par les TAM et identifieront des cibles potentielles pour moduler ces fonctions. En cartographiant les différences fonctionnelles, moléculaires et épigénétiques de ces populations de macrophages dans des modèles murins, nous espérons établir des corrélations avec les données humaines pour mieux comprendre les interactions immunitaires dans le microenvironnement tumoral, ouvrant ainsi la voie à des cibles thérapeutiques visant à restaurer l’immunité anti-tumorale.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’étudier l’impact de l’hétérogénéité des macrophages sur le développement tumoral, la réponse immunitaire et l’efficacité anti-tumorale d’immunothérapies déjà existantes. Le but ultime est l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et le développement de nouveaux traitements plus spécifiques et efficaces que ceux existants.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections ou à des microchirurgies pour l'injection orthotopique de cellules tumorales.La microchirurgie sera faite sous anesthésie générale avec analgésie (n=1, durée 10 minutes maximum). Certains animaux recevront deux gavages de tamoxifène par semaine, pendant deux semaines, ainsi qu’un traitement par injection (sous anesthésie locale, dix injections, durée 30 secondes). Les souris seront également soumises à un suivi hebdomadaire par imagerie in vivo (imagerie non invasive avec une injection , contention de 30 secondes, anesthésie par isoflurane de 2 à 3 minutes, n=10).
Impact sur les animaux
Effets de la modification génétique : La plupart des modèles génétiques utilisés dans ce projet sont bien caractérisés et les modifications génétiques n'ont pas d'impact sur la santé des animaux. Cependant, un des modèles présente un faible risque de développement de leucémie chez certains animaux. Cette leucémie peut engendrer un amaigrissement et une perte de poids modérée. Effets de la croissance tumorale : L’implantation de cellules ID8 entraîne une croissance tumorale, pouvant inclure la formation d’ascite et, pour les injections intrapéritonéales, une propagation métastatique plus agressive. Cette progression peut induire une gêne et des symptômes de gravité modérée (distension abdominale avec douleur modérée, mobilité réduite, perte de poids modérée ). Effets du vieillissement : Dans le groupe de vieillissement, des effets liés à l’âge, tels qu’une réduction de l’activité, et une perte de poids modéres, sont possibles.
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de récupérer tous les prélèvements nécessaires à la compréhension des mécanismes que nous souhaitons explorer dans ce projet.
Remplacement
Ce projet nécessite l’établissement de tumeurs dans des conditions réelles pour la mise en évidence de sous-populations d’intérêt. Nous travaillons en parallèle sur une approche de type « organoïdes » avec laquelle des tumeurs sont re-créées en 3 dimensions en culture cellulaire pour créer des avatars de patients. Cependant, ces approches ne peuvent pas à l’heure actuelle résumer le microenvironnement tumoral naturel qui engendre la diversité de phénotypes cellulaires observés chez les patients. De plus, notre stratégie de suivi temporel de la différentiation de monocytes naïfs en macrophages associés aux tumeurs nécessite l’interaction de ces cellules avec les cellules tumorales tout au long du développement de la maladie, et donc avec l'organisme entier.
Réduction
Le nombre de souris est réduit au minimum nécessaire. De nombreux tissus seront collectés après mise à mort, chaque souris générant ainsi de nombreuses informations. Les nombres de souris par groupe sont basés sur des données de la littérature et calculés avec un outil statistique. Si des résultats statistiquement significatifs sont obtenus avec un nombre inférieur, les groupes suivants seront réduits. Pour les analyses de croissance tumorale, les expériences seront réalisées en triplicatas indépendants avec des groupes de 6 souris, mais si des différences significatives sont observées dès la première expérience, les groupes pour les répétitions seront réduits à 3 animaux. Si aucune différence n’est observée, l’expérience ne sera pas répétée.
Raffinement
Pour limiter la souffrance liée à la progression tumorale, les animaux seront suivis quotidiennement pour observer leur comportement, et dès l'apparition d'un signe de douleur, les animaux recevront des soins (médicaments, nourriture adaptée). Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections seront réalisées après anesthésie locale. Les animaux seront hébergés en groupe et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Similarité génétique avec l’Homme : Les souris sont choisies pour leur proximité génétique avec l’Homme, permettant des résultats transposables en matière de progression tumorale et d’interactions immunitaires. Les animaux seront utilisés à maturité sexuelle, entre 8 et 10 semaines, âge idéal pour assurer un système immunitaire fonctionnel et des caractéristiques physiologiques stables, garantissant ainsi la fiabilité des résultats. En complément, une cohorte de vieillissement composée de souris âgées de 12 à 16 mois sera également incluse. Cette cohorte permettra d’étudier l’impact de l’âge sur les populations de macrophages, pour mieux comprendre les différences d’ontogénie liées à l’âge et leurs conséquences dans le développement du cancer.
Nouvelles approches d’IRM fonctionnelle de diffusion en ultra-haut champ magnétique
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une substance est injectée dans le conduit auditif de chaque rat pour supprimer les artefacts magnétiques, un cathéter est posé pour l'anesthésie continue, puis l'animal reste deux à trois heures dans l'aimant, exposé à des flashs lumineux par blocs de six secondes. 48 rats vont être utilisés, anesthésiés du début à la fin et tués avant tout réveil, parce que la substance déposée dans l'oreille altère tout leur système auditif et ne peut pas être retirée. L'objet du projet est technique : comprendre l'origine du signal d'IRM fonctionnelle de diffusion et distinguer les contributions neuronale, astrocytaire et vasculaire. Le porteur ne nomme jamais cette substance, ni ne détaille le calcul statistique qui aboutit à 48 rats, tout en indiquant que l'effectif sera réduit si l'optimisation aboutit plus vite.
Objectifs
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique essentielle pour explorer le cerveau. Elle permet non seulement d’obtenir des images anatomiques détaillées, mais aussi de visualiser les zones cérébrales en activité grâce à l’IRM fonctionnelle (IRMf). En recherche, elle permet d’étudier le fonctionnement cérébral dans diverses conditions, notamment les maladies neurologiques. La méthode la plus courante pour l’IRMf repose sur le signal BOLD (Blood Oxygen Level Dependent), qui mesure les variations du flux sanguin et du niveau d’oxygénation du sang comme un indicateur indirect de l’activité neuronale. Cependant, cette approche présente des limites : elle ne capte pas directement l’activité des neurones et sa résolution temporelle est relativement faible. D’autres techniques émergent, notamment l’IRMf de diffusion. Cette approche, encore peu comprise, pourrait refléter directement des processus cellulaires, comme les interactions entre neurones et astrocytes. L’objectif principal de notre projet est de mieux comprendre l’origine du signal IRMf de diffusion. Nous émettons l’hypothèse que ce signal pourrait refléter non seulement l’activité neuronale, mais aussi celle des astrocytes, des cellules jouant un rôle clé dans le fonctionnement cérébral. Pour tester cette hypothèse, nous mènerons des études sur des modèles animaux, en combinant IRMf de diffusion et interventions pharmacologiques permettant de distinguer les différentes contributions (neurones, astrocytes, vaisseaux sanguins) à ce signal. Pour atteindre cet objectif, nous devons également améliorer les techniques d’IRMf à haut champ magnétique, qui posent des défis techniques, en particulier sur les petits animaux, (artefacts liés aux variations de susceptibilité magnétique). Nous développons donc de nouvelles stratégies d’acquisition permettant d’optimiser la qualité des images en IRMf-BOLD et IRMf de diffusion. Ce travail permettra d’affiner l’interprétation des images fonctionnelles du cerveau et d’ouvrir de nouvelles perspectives pour la recherche et la clinique.
Bénéfices attendus
Notre projet ouvrira de nouvelles voies en neuro-imagerie. Pouvoir réaliser des études d'IRMf avec une haute résolution temporelle permettra une compréhension plus précise et plus profonde de l'organisation fonctionnelle du cerveau. Notamment, démontrer que les réponses astrocytaires peuvent être détectées à l'aide de l'IRM fonctionnelle de diffusion est en soi une avancée technique et peut avoir des implications importantes en en neurobiologie et en neuroscience. Dans le cerveau, les astrocytes ont des rôles très importants : ils fournissent aux neurones de l'énergie et un support fonctionnel. Cependant, les astrocytes ont une activité électrique modeste par rapport aux neurones, ce qui les rend très difficiles à surveiller, en particulier à l'aide de méthodes non invasives et in vivo. Si les réponses astrocytaires peuvent être détectées à l'aide de l'IRMf-D, cette technique peut être utilisée dans des études précliniques et cliniques pour étudier des altérations astrocytaires dans des conditions neurologiques spécifiques.
Procédures
Les rats recevront un antidouleur ainsi qu’une anesthésie générale avant toute intervention. À très haut champ magnétique, les propriétés magnétiques de l’air créent des artefacts qui rendent certaines zones du cerveau impossibles à imager. Bien que ce phénomène existe également chez l’humain, il est beaucoup moins marqué en raison des champs magnétiques plus faibles utilisés en clinique. Pour éviter cet artefact et obtenir des images exploitables des régions cérébrales d’intérêt chez le rat, il est nécessaire d’injecter une substance dans le conduit auditif. Cette procédure dure environ 5 minutes et est effectuée une seule fois par animal. Un cathéter sera mis en place pour administrer en continu l’anesthésie générale ainsi que l’une des molécules dont nous étudions les effets sur les différentes méthodes d’acquisition IRMf. Cette procédure est effectuée par des personnes qualifiées qui effectuent ce geste en 2 minutes. Les animaux seront ensuite placés dans l’IRM pour une acquisition d’une durée de 2 à 3 heures. Une stimulation neuronale sera induite par une lumière. Le paradigme de stimulation visuelle consiste en 6 blocs alternant lumière allumée (6s), lumière éteinte (12s) pour une durée totale de 108 s. Pour chaque animal, le paradigme est répété 6 fois, soit un total de 10 minutes de stimulation. À l’issue de l’expérience, les rats seront euthanasiés afin d’éviter les effets secondaires persistants de la substance administrée dans l’oreille, qui ne peut être retirée.
Impact sur les animaux
L’insertion de la substance dans l’oreille et les poses de cathéter peuvent être douloureux si l’animal se réveille au cours de l’intervention (événement très rare). Une anesthésie prolongée présente un risque d’hypothermie.
Devenir
Tous les rats seront euthanasiés après l’examen IRM pour pallier toute douleur et répercussion liée à l’insertion d’une substance dans l’oreille, acte qui altère tout le système auditif
Remplacement
L’objectif global de ce projet est de développer des techniques d’IRM fonctionnelle de diffusion à très haut champ magnétique chez le rat afin de comprendre les différentes contributions (neuronale, astrocytaire, vasculaire) aux signaux mesurés. Par ailleurs, l’utilisation des séquences optimisées est envisagée pour des études cliniques menées à très haut champ magnétique. L'utilisation d'animaux est donc nécessaire, car nous avons besoin d’un modèle exprimant des fonctions similaires à celles du cerveau humain. De telles expériences ne sont pas réalisables directement chez l’Homme, notamment parce qu’elles impliquent des manipulations pharmacologiques ciblées, permettant d’isoler les différentes contributions cellulaires au signal IRMf.
Réduction
Sur la base de l’analyse de la littérature et des considérations statistiques, nous avons déterminé le nombre d’animaux nécessaire et suffisant en fonction des nécessités expérimentales pour réaliser des statistiques significative. Cependant, si l’optimisation est réalisée avec moins d’animaux que prévu, leur nombre sera réduit.
Raffinement
Hébergement des animaux: Pour respecter la vie en groupes sociaux stables, les rats seront logés à deux par cage. Les cages seront enrichies avec du papier. Anesthésie et analgésie: Les animaux seront anesthésiés avant et pendant les expériences IRM. Afin de minimiser toute source d’inconfort liée aux procédures expérimentales, une analgésie locale sera administrée. Si un animal se réveille durant l’IRM et présente le moindre signe de douleur il sera retiré du protocole et euthanasié (pour les mêmes raisons que l’ensemble des animaux de la procédure). Nous utilisons une grille d'évaluation des points limites qui prend en compte des comportements ou signes visibles susceptibles d’indiquer une douleur.
Choix des espèces
Les fonctions et l’anatomie du cerveau des rongeurs sont bien documentées et largement étudiées dans le domaine scientifique. En particulier, le cerveau du rat présente des similitudes fonctionnelles avec celui de l’Homme, tout en offrant un modèle expérimental bien maîtrisé. Cela en fait un outil précieux pour obtenir des résultats robustes et interprétables dans le cadre des études précliniques. L'ensemble du projet sera réalisé sur des rats adultes . Nous utilisons des rats adultes afin de travailler sur un cerveau pleinement développé, dont les propriétés anatomiques et fonctionnelles sont stabilisées. Cela permet d’obtenir des résultats plus représentatifs et transposables aux études précliniques visant à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau humain.
Caractérisation mécanique des anévrismes à l’aide d’un dispositif de déformation de la paroi artérielle dans un modèle préclinique lapin
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Quatre-vingt-dix minutes d'anesthésie générale pour créer l'anévrisme, puis jusqu'à six semaines d'attente avant une seconde chirurgie sans réveil de soixante minutes et trente minutes d'imagerie. 28 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. L'anévrisme est induit à l'élastase sur la paroi artérielle, puis mis sous pression jusqu'à la rupture pour mesurer le seuil auquel il cède, les données alimentant à terme un modèle d'intelligence artificielle censé prédire le risque de rupture chez les patients. Le porteur écrit que les complications attendues, instabilité hémodynamique, hypotension, thromboses, points de suture qui lâchent et perte d'appétit, ne sont pas génératrices de souffrance, dans une procédure qu'il classe pourtant en gravité sévère.
Objectifs
Ce projet a pour principal objectif la caractérisation mécanique de la paroi anévrismale, la paroi artérielle localisée au niveau de l’anévrisme. Un anévrisme est une déformation structurelle de la paroi artérielle. La caractérisation mécanique permettrait alors de développer un outil d’aide au diagnostic. De fait, in fine, l’ensemble des données mécaniques obtenues numériquement et expérimentalement (in vitro et in vivo) permettrait de constituer une base de données alimentant un modèle d’intelligence artificielle, capable de prédire le risque de rupture d’un anévrisme à partir d’une imagerie médicale. Dans ce contexte, l’expérimentation in vivo doit répondre à plusieurs objectifs. Le projet doit permettre la création d’anévrisme sur un modèle lapin, qui sera imagé par un scanner spectral. Le scanner permet en effet de reconstruire la déformation engendrée en 3D afin d’obtenir l’état de contrainte associé. Cette procédure permettra notamment d’analyser l’influence du temps de maturation et de la quantité d’élastase. En parallèle, l’expérimentation in vivo devra permettre de déterminer une valeur de pression minimale à partir de laquelle il y aura rupture de l’anévrisme, ainsi que d’analyser l’état de dégradation des fibres.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément la pathologie visée. Sur du court terme, comme indiqué au préalable, la caractérisation de la rupture est visée (caractérisation post-mortem). De plus, l’intérêt est également d’appliquer ce protocole à plus grande échelle afin d’alimenter un modèle d’intelligence artificielle permettant de prédire la rupture d’anévrismes. Effectivement, sur du long terme, l’objectif principal de ce projet est de donner un outil de diagnostic aux praticiens quant à la distance à la rupture ou non d’un anévrisme à partir des propriétés biomécaniques de la paroi.
Procédures
Les lapins seront soumis à une procédure d’induction d’anévrisme classée sévère, cette procédure implique une première anesthésie générale de quatre-vingt-dix minutes des animaux. Selon les groupes, la procédure pourra s'étendre jusqu'à six semaines à compter de la création de l’anévrisme afin de comprendre l’effet du temps de maturation sur la fragilité des parois anévrismales. En fin de procédure, les lapins seront de nouveau anesthésiés pour la caractérisation et l'imagerie de l'anévrisme réalisé (durée soixante minutes + imagerie trente minutes).
Impact sur les animaux
Les lapins seront soumis à une procédure d’induction d’anévrisme avec un suivi au maximum de six semaines, procédure classée sévère. La première nuisance attendue est le stress et la douleur induits par la prémédication de l'anesthésie chez l’animal. Les lapins subiront une première chirurgie sous anesthésie générale pour l’induction de l’anévrisme. Les éventuelles complications attendues sont une instabilité hémodynamique et hypotension liées à l’anesthésie et la formation de thromboses dans les voies d’abords. Ces complications ne sont pas létales pour l’animal et ne sont pas génératrices de souffrance mais susceptibles d’être à l’origine d’un arrêt prématuré de la procédure pour l’animal considéré, tout comme le risque hémorragique pouvant survenir lors de cette chirurgie. Pour les effets indésirables post création d’anévrismes on notera : • réouverture de la plaie par les points de sutures qui sautent, une anesthésie est réalisée pour refaire les points, entrainant une cicatrisation en seconde intention. • une diminution de l’appétit : les lapins ont du mal à s'alimenter entraînant une perte de poids. Les lapins subiront une seconde chirurgie sous anesthésie générale sans réveil, à deux ou six semaines, où nous retrouverons les mêmes nuisances que la première chirurgie.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure, une résection du tissu anévrismal est effectuée afin de réaliser des tests de caractérisations biomécaniques sur ces tissus
Remplacement
Cette nouvelle phase d’expérimentation animale fait suite à un premier projet pilote, ainsi que plusieurs phases d’expérimentation in vitro et numérique qui ont permis de tester le dispositif de sollicitation sur des artères fantômes (imprimées en 3D) avec différents paramètres afin d’établir une première gamme de pressions utile. Pour faire suite à cette première phase d’expérimentation in vitro, une nouvelle étude va être réalisée en parallèle de l’expérimentation animale. L’expérimentation in vitro va être améliorée par l’utilisation de pompe pulsatile et des études paramétriques vont être réalisées. De plus, une phase de dégradation chimique de l’artère fantôme va être réalisée pour imiter la dégradation des fibres de la paroi artérielle. En revanche, l’expérimentation in vitro et numérique ne suffisent pas en ce qui concerne les propriétés biomécaniques de la paroi (élasticité, dégradation des fibres, artères multicouches, …). L’expérimentation animale est donc important pour obtenir de nouvelles informations pertinentes, notamment sur l’histologie des tissus.
Réduction
Un test de puissance statistique a été réalisé, notamment afin de réduire le nombre de lapins nécessaires à l’étude. La taille d’effet a été calculée à partir des données issues de la littérature et des données issues du premier projet. L'utilisation de l'imagerie non invasive permet la réalisation de plusieurs acquisitions sur le même animal, permettant ainsi une réduction du nombre d'animaux.
Raffinement
Les animaux seront commandés chez un fournisseur agréé et auront minimum une semaine d’acclimatation à leur environnement dans la pièce d’hébergement. Ils seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger permettant aux lapins d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via un protocole d'anesthésie, des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi et des points limites adaptés.
Choix des espèces
Le lapin est un modèle souvent choisi pour la création d’anévrismes cérébraux. Ce modèle a d’ailleurs déjà été utilisé dans le projet précédent. Dans la littérature, le modèle lapin a été validé par de nombreuses publications comme un bon modèle préclinique. De plus, la taille de l’animal est adaptée à l’utilisation du dispositif de déformation ainsi qu’à l’imagerie utilisée. Il est également possible d’imiter la pathologie humaine avec ce modèle, notamment en termes de dégradation des couches artérielles. Les lapins au stade de développement adulte (à partir de 3/4 mois) seront utilisés. A ce stade, les lapins ont un poids entre 3 et 3,5kg permettant d'avoir un accès fémoral aisé, nécessaire pour une bonne navigation lors de la procédure d'intervention angiographique.
Généralisation des effets curatifs d’un milieu fortement enrichi sur la rechute à différentes drogues d’abus.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
288 rats des groupes témoins seront proposés à d'autres équipes et 648 seront tués, dont 288 pour prélever leur cerveau. Au total 936 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Tous subissent l'implantation chirurgicale d'un cathéter veineux qu'ils gardent jusqu'à soixante-douze jours, 720 reçoivent en plus une puce d'identification par radiofréquence, et 468 s'auto-administrent de l'héroïne au cours de dix séances de six heures ou de la nicotine au cours de vingt-cinq séances de deux heures. Quatre semaines d'abstinence suivent, en cage standard pour 216 d'entre eux et dans un dispositif d'environnement enrichi pour 720, avant des tests d'anxiété et de sensibilité que le porteur déclare irréalisables in vitro comme in silico.
Objectifs
L'addiction est un problème complexe qui affecte notre comportement, nos émotions et notre cerveau. Elle se développe souvent en réponse à des substances ou des activités qui apportent un plaisir immédiat, mais qui, à long terme, mènent à une perte de contrôle. Un des grands défis de l'addiction est le risque de rechute, même après avoir arrêté pendant un certain temps. Cela est dû à des changements durables dans le cerveau causés par les drogues. Comprendre comment réparer ces changements dans le cerveau est important pour créer de meilleurs traitements. Mais même avec les progrès récents, les traitements actuels restent limités, en partie parce que les modèles de recherche sur les animaux ne prennent pas toujours en compte l'influence de l'environnement sur ces troubles. Cependant, une approche appelée « Environnement Enrichi » a montré qu'elle pouvait aider à prévenir et traiter l'addiction, notamment en réduisant le risque de rechute à la cocaïne. Cela suggère qu'il est important de fournir aux personnes dépendantes des activités sociales, physiques et intellectuelles. Pour mieux comprendre comment cela fonctionne, il faut étudier les comportements des animaux dans un environnement enrichi. Le PhenoWorld est un dispositif qui permet de placer des animaux dans un environnement super enrichi et interactif, où leur comportement est suivi grâce à des capteurs. Cela aide à étudier comment l'addiction évolue et comment les animaux se rétablissent. Le PhenoWorld permet un suivi précis des animaux sur le long terme, ce qui permet de mieux comprendre les effets de l'environnement enrichi sur l'addiction. Cette méthode a déjà montré des résultats positifs pour la cocaïne, réduisant le risque de rechute. Ce projet de recherche vise maintenant à tester ces effets pour d'autres drogues comme l'héroïne et la nicotine, afin de comprendre les mécanismes derrière cette approche. Cette recherche est importante pour savoir si l'Environnement Enrichi peut aider à traiter l'addiction à d'autres drogues, ce qui pourrait améliorer les traitements pour les personnes dépendantes.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d’étudier si l’effet connu de l’environnement enrichi sur l’addiction à la cocaïne peut être généralisable à d’autres drogues de classe pharmacologiques différentes. De plus, pour mieux comprendre comment l’Environnement Enrichi agit et comment il pourrait être mis en place chez l’Homme, il est fondamental de comprendre précisément comment les animaux interagissent avec cet Environnement Enrichi. Ces informations seront fondamentales pour guider les projets translationnels visant à tester ces effets chez l’humain.
Procédures
Sur animaux anesthésiés : - Tous les rats (936) seront soumis à une chirurgie d’implantation de cathéter de 15 minutes pour l’auto-administration de drogue. - Injection d’une puce de tracabilité et de suivi individuel de l'activité par radiofréquence de 5 minutes pour pouvoir suivre l’activité de l’animal dans l'environnement enrichi (720rats) Sur animaux vigiles : - 10 sessions d’auto-administration d’Héroïne ou Solution physiologique (1 session / jour, 6heures/session ; 468rats) - 25 sessions d’auto-administration de Nicotine ou Solution physiologique (1 session / jour, 2heures/session ; 468 rats) - test de recherche de drogue (1 session / rat de 6 heures maximum) -période d’abstinence de 4 semaines en environnement standard (216rats) ou en environnement enrichi (720rats) - mesure de l'anxiété (648 rats, 1 session de 60 minutes) - mesure de la sensibilité (648 rats, 1 session de 120 secondes).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour ce projet sont : -Chirurgies : inconfort transitoire au réveil, et douleur postopératoire minorée par des antalgiques -Cathéter intraveineux : gène légère pendant la durée de l’expérience (72 jours maximum) - Période d’abstinence : léger stress (pendant 4 semaines) - puce de tracabilité par radiofréquence : Inconfort léger pendant la durée de l'expérience (4 semaines) - Les tests d’anxiété et de sensibilité sur animal vigile induisent un stress transitoire.
Devenir
Les rats salines des procédures 1 et 2 seront proposés à la communauté (288 rats) et tous les autres animaux seront mis à mort (648). Le cerveau des animaux pour l’étude moléculaire (288) sera récupéré pour analyses.
Remplacement
Ce type de recherche, visant à comprendre les mécanismes comportementaux et moléculaires impliqués dans les effets de la stimulation environnementale sur la rechute dans l’addiction, peut-être uniquement menée sur un animal vivant. En effet, l’étude du comportement nécessite la présence de réseaux neuronaux intacts et fonctionnels qui sont uniquement accessibles dans des modèles d’animaux intègres et donc vivants. Après vérification, il n’a pas été trouvé de test in vitro ou in silico permettant d’effectuer cette recherche et il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires pour ce projet est basé sur des calculs permettant de définir le nombre suffisant par groupe pour détecter des différences comportementales et biologiques importantes.
Raffinement
Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière de l’état de santé des animaux (alimentation, apparence, comportement) et des actions seront mises en place en cas de problème(s) observé(s), avec la mise en place d’une grille de score, l’utilisation de points limites adaptés, gradés, précis et spécifiques, d’un arbre décisionnel et de critères d’intervention et d’arrêt de souffrance suffisamment précoces. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Le bien- être des animaux est pris en compte à chaque étape avec une pesée 1 fois par semaine. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation à l’animalerie de 10 jours. Lors des chirurgies un recours à une anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques, ainsi que d’un maintien de la température par tapis chauffant sera effectué. Un traitement antalgique sera poursuivi en postopératoire durant 48heures, soit une couverture totale de 72 heures. Après la procédure d’auto-administration une partie des rats sera hébergé dans le Phenoworld qui constitue un environnement super-enrichi. Les animaux ont une période d’habituation aux tests.
Choix des espèces
Le rat est l’animal le plus utilisé pour l’étude de l’addiction dans les modèles animaux. En effet, les rats ont des réponses aux drogues qui sont similaires à celles de l’humain et ils s’auto-administrent toutes les drogues abusées par l’humain de façon spontanée, ce qui n’est pas aussi évident avec d’autres espèces, pour lesquelles la réalisation de tâches opérantes modélisant l’addiction est plus difficile à obtenir. Nous utiliserons des rats avec un niveau de consanguinité limité ce qui permet une certaine variabilité génétique entre les individus pour un meilleur reflet de ce que l’on trouve chez l’humain. Dans cette étude, nous utiliserons des rats « jeunes adultes » de 7-8 semaines au début du projet, car l’addiction aux drogues chez l’Homme est une pathologie qui se développe et se manifeste surtout dans cette période.
Amélioration de l’effet anti-tumoral d’un composé combiné à un hydrogel
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Tester si un composé qui désintègre la membrane des cellules retient mieux son effet antitumoral une fois mélangé à un hydrogel visqueux : 140 souris vont être utilisées pour cela, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une à deux injections de cellules tumorales sous la peau, puis trois injections du traitement sur trois jours, et sont manipulées tous les trois jours pour mesurer la tumeur. La croissance tumorale peut provoquer une gêne mécanique et une perte de poids modérée. Le porteur qualifie l'association de très prometteuse et espère prouver son efficacité chez les patients, tout en justifiant l'expérimentation par l'impossibilité actuelle de reconstituer un système immunitaire in vitro.
Objectifs
Le développement d’inhibiteurs des points de contrôle immunitaire (ICIs) est une des principales avancées dans le traitement contre le cancer. Ils permettent de stimuler les Lymphocytes T qui vont s’infiltrer dans la tumeur et tuer les cellules cancéreuses. Cependant, un nombre limité de patients présentent une réponse durable à ce type de traitement, majoritairement dû à un manque d’infiltrat de cellules T dans les tumeurs de beaucoup de patients. Des composés ont donc été développés ; leur mode d’action est simple : ils désintègrent la membrane plasmique des cellules. Cela entraîne la libération de signaux de danger ainsi qu’un large spectre d’antigènes tumoraux, qui vont activer notamment les cellules dendritiques. Cette activation va stimuler l’afflux de cellules T dans la tumeur. Notre composé fait partie des derniers composés développés et est conçu pour traiter localement des tumeurs profondes. Il a montré un fort pouvoir anti-cancéreux dans une grande variété de modèles expérimentaux, tel que le cancer du foie ou il stimule l’infiltration des lymphocytes T. Dans des modèles expérimentaux, il s’est avéré sûr et bien toléré. Pour l’améliorer, il a été associé à un hydrogel, augmentant ainsi la rétention du médicament dans la tumeur (en raison de la viscosité de l'hydrogel). Nous souhaitons donc vérifier si notre composé associé à l’hydrogel améliore son effet anti-tumoral.
Bénéfices attendus
Notre composé couplé a un hydrogel est très prometteur. En effet, l’hydrogel, avec sa viscosité, retiendra le composé dans la tumeur et devrait donc permettre d’améliorer ses effets. Sur le long terme, nous espérons pouvoir prouver son efficacité sur les patients en étude clinique et l’utiliser sur toutes les tumeurs solides de façon ciblée et très efficace, par la suite.
Procédures
Les souris recevront une à deux injections en sous cutanée de cellules tumorales (2min) sous anesthésie générale puis trois injections de traitements sous anestrhésie locale (durée moins d’une minute sur 3 jours). Ils seront manipulés brièvement (
Impact sur les animaux
La manipulation et la contention peut stresser transitoirement et légèrement les animaux. Il peut apparaitre une irritation au niveau du point d’injection induisant un prurit léger. La croissance des tumeurs peut provoquer une gêne mécanique et induire une perte de poids modérées.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.
Remplacement
Ce projet ayant pour objectif de tester si nos composés induisent une réduction de la croissance tumorale avec une activation du système immunitaire (afflux de lymphocyte T), il est nécessaire d’utiliser un modèle mimant le plus fidèlement possible l’environnement tumoral et le système immunitaire. Il est actuellement impossible de reconstituer un système immunitaire in vitro/ex vivo du fait de sa complexité. Il est donc absolument nécessaire pour ce projet d’utiliser un modèle in vivo.
Réduction
Une analyse statistique a été effectuée afin de calculer le nombre d'animaux nécessaires. Des méthodes statistiques seront utilisées pour analyser les résultats obtenus. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre d'animaux nécessaire a été calculé avec une approche statistique.
Raffinement
Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes. Les injections seront réalisées après anesthésie générale. Une analgésie sera mise en place si nécessaire. La mise en place d’une grille de suivi stricte des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation, des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués. Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tous changements.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par plusieurs raisons : D’une part, la souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue et d’autre part, notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Par ailleurs, la souris est un animal très utilisé en laboratoire, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à 7 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et un système immunitaire mature.
Rôle de la reprogrammation métabolique des cellules myéloïdes dans le remodelage cardiaque post-ischémique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Nourries huit semaines au régime gras, opérées pour provoquer un infarctus du myocarde, irradiées treize minutes avant une greffe de moelle osseuse, parfois privées de leur rate, 5 700 souris vont être utilisées et toutes tuées. 3 540 relèvent d'un niveau de souffrance modéré, 2 160 d'un niveau sévère. L'infarctus provoqué détruit une partie du muscle du ventricule gauche, l'irradiation entraîne fatigue, perte de poids et troubles digestifs, et une des lignées employées porte un déficit immunitaire. Le porteur écrit avoir calculé l'effectif au plus juste par des tests de puissance, sans donner un seul chiffre à l'appui de ces 5 700 souris.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de décès mondiale et posent un défi croissant aux systèmes de santé. La gestion des facteurs de risque, comme l'hypercholestérolémie, réduit ce fardeau, mais le rôle du système immunitaire est peu connu. Ce projet a pour but de caractériser les effets cellulaires et moléculaires d'un régime riche en lipides, court et transitoire, sur le remodelage cardiaque post-ischémique et de tester une approche thérapeutique pour limiter les dommages cardiaques délétères induits par l'alimentation. Les objectifs sont: 1. Caractériser les effets de la pré-exposition au régime riche en lipides sur le remodelage cardiaques à différents temps (avant et après l'infarctus) chez des souris mâles et femelles. 2. Étudier l’impact de l’exposition au régime riche en lipides sur les réponses immunitaires innées. 3. Comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’insuffisance cardiaque ischémique. 4. Tester des agents pharmaceutiques pour inverser la reprogrammation pathogénique des progéniteurs de la moelle osseuse.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'améliorer notre compréhension des mécanismes du risque résiduel à long terme causé par une alimentation riche en lipides, et pourrait permettre de développer des nouvelles approches thérapeutiques ciblant les cellules myéloïdes.
Procédures
Exposition diète riche en matières grasses - durée 8 semaines // Infarctus du myocarde - durée 30 minutes // Traitement pour une déplétion de la microbiote avec un cocktail d’antibiotiques // Une echocardiographie - Durée 15 minutes // Injection d’anticorps - durée 1 minute, chaque 48h pendant 10 jours posterieures a la chirurgie ou Injection d’agents pharmaceutiques - durée 1 minute, 3 fois par semaine durant les 8 semaines postérieures au régime gras // Transplantation de la moelle osseuse - irradiation dure 13 minutes, transplantation dure 10 minutes. // Splénectomie (ablation de la rate)- durée 30 minutes.
Impact sur les animaux
Au cours des procédures, les animaux subiront les nuisances suivantes : 1/ Inconfort lié à la contention des animaux. 2/ Stress lié à l'anesthésie et mobilité transitoirement réduite. 3/ Le prélèvement de sang au niveau de la veine mandibulaire peut induire une douleur légère de courte durée au point du prélèvement. 5/ La transplantation de moelle osseuse par voie rétro-orbitaire peut provoquer une potentielle douleur de courte durée au point d’injection. 6/ Les chirurgies peuvent causer des douleurs modérées post opératoires transitoires. Les infarctus du myocarde vont entraîner la mort d’une partie du tissu cardiaque ventriculaire gauche. 7/ Les souris de la lignée Rag2 -/- présentent un phénotype dommageable car elles ont un déficit immunitaire. 8/ L’irradiation peut entraîner des effets secondaires tels que fatigue, perte de poids et troubles digestifs transitoires.
Devenir
À la fin de nos procédures, les animaux seront utilisés pour réaliser des analyses histologiques ou d'inflammation dans le coeur.
Remplacement
Ces modèles d’animaux sont une étape indispensable dans la compréhension des mécanismes survenant au cours de l’infarctus du myocarde. Ces événements sont des phénomènes complexes impliquant un grand nombre de types cellulaires, ce que des modèles in vitro ne pourraient pas permettre de recréer dans leur entièreté. Ces modèles sont également nécessaires pour la validation des stratégies thérapeutiques pour mettre en application chez des patients présentant un infarctus du myocarde.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste par l'utilisation de calculs de puissance pour déterminer la taille minimale suffisante des groupes expérimentaux. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l’utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptées et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour l’étude des maladies cardiovasculaires. Les souris génétiquement modifies (gain ou perte de fonction) sont d’une aide précieuse pour étudier les mécanismes physiopathologiques cellulaires et moléculaires. En plus, la souris permet de garantir l'homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications vasculaires dans un espace de temps raisonnable. Grâce à ces modèles de souris, nous pourrons obtenir rapidement des résultats très importants pour notre projet, ce qui ne serait pas le cas avec une autre espèce ayant des temps de reproduction plus longs et avec des nombre de naissances moins importants. Ce modèle murin est bien prédictif de la pathologie humaine. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 6 semaines et chez lesquelles le système cardiovasculaire est arrivé à maturité. En dessous de cet âge, la puberté n’est pas systématiquement atteinte, ce qui peut induire un biais car les hormones sexuelles jouent un rôle dans le remodelage cardiaque. Dans le cadre de ce projet, afin d’induire une immunité entraînée, il est important de pré exposer les souris à un régime riche en matières grasses pendant 2 semaines a un jeune âge (6 semaines). Ensuite, l’infarctus sera induit quand les souris arrivent à un âge de 16 semaines. Faire un infarctus avant les 10 semaines peut réduire fortement la survie des souris.
Etude chez la souris du rôle du gène REVERB dans la régulation croisée des signalisations œstrogénique et circadienne
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
1 105 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 625 d'entre elles et modéré pour les 480 autres. Les femelles se voient retirer les ovaires pour mimer la ménopause, reçoivent sous la peau une capsule à libération hormonale prolongée, puis subissent des tests de tolérance au glucose et à l'insuline de deux heures chacun avec cinq prélèvements de sang à la queue, plus des injections dans la veine caudale et dans le péritoine. Les chirurgies peuvent provoquer des douleurs, une perte de poids et une mobilité réduite pendant quatre jours en moyenne. Les bénéfices annoncés, un levier thérapeutique contre les symptômes de la ménopause et les effets du travail de nuit, restent au conditionnel, et le porteur conclut qu'aucune stratégie ne permet de remplacer le modèle animal pour ce projet.
Objectifs
Ce projet a pour objectif principal de comprendre le lien et les conséquences physiologiques du dialogue entre la signalisation circadienne médiée par le gène REVERB et la signalisation œstrogénique médiée par le gène ERa. Ainsi ce projet va permettre de 1) Déterminer les mécanismes de ce dialogue et de 2) Définir son impact sur le foie. En effet, de nombreuses études notamment chez l’homme, ont montré un lien potentiel entre la signalisation œstrogénique et les rythmes circadiens. Mieux comprendre les interactions entre ces deux signalisations et leurs rôles physiologiques et pathologiques est un enjeu de santé publique car 1) les rythmes circadiens sont fortement perturbés par le style de vie moderne et pourrait ainsi perturber la santé des femmes (fertilité, ménopause) ; 2) les variations hormonales au cours de la vie des femmes comme au moment de la ménopause pourrait réguler les rythmes circadiens et être responsable de certains symptômes liés à la ménopause. Ainsi, mieux comprendre ces interactions dans un modèle murin pourrait à terme permettre de mieux appréhender certaines situations pathologiques chez la femme. Ce projet pourrait ainsi avoir un impact thérapeutique significatif dans le traitement de la ménopause et chez les personnes travaillant de nuit.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre de déterminer les liens moléculaires et physiologiques entre la signalisation oestrogénique et la signalisation circadienne, ce qui pourrait avoir un impact thérapeutique significatif dans le traitement de la ménopause et chez les personnes travaillant de nuit. En effet, l'interaction entre la signalisation oestrogénique et les rythmes circadiens représente un levier thérapeutique relevant pour limiter, prévenir et/ou traiter les dysfonctions cardiovasculaires et métaboliques ainsi que les symptomes climatériques et le développement de certains cancers hormono-dépendants chez les femmes menopausées et les travailleurs de nuit.
Procédures
- Implantation de capsule à libération prolongée sous la peau mimant les traitements hormonaux de la femme : 10min 1 fois - Ablation des ovaires mimant la ménopause : 15min 1 fois - Test de tolérance au glucose : 3 prélèvements d’une goutte de sang à la queue toutes les 15min puis 2 prélèvements toutes les 30min. (120min 1 fois) - Test de tolérance à l’insuline : 3 prélèvements d’une goutte de sang à la queue toutes les 15min puis 2 prélèvements toutes les 30min (120 minutes 1 fois) - Injection par la veine caudale (1min 1 fois) - Injection intra-péritonéale (30 secondes 2 fois)
Impact sur les animaux
L’ensemble des procédures de ce projet peuvent induire plusieurs types de dommages au animaux. Premièrement, les chirurgies effectuées peuvent induire des douleurs, une perte de poids et réduire la mobilité des souris pendant 4 jours en moyenne. Deuxièmement, plusieurs nuisances vont également induire un stress : contention pour injection ; pesée hebdomadaire ; mise à jeun. Ces effets indésirables seront monitorés afin de mettre en application l'arbre décisionnel pouvant aboutir aux critères d'arrêt des souffrances.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux sont mis à mort afin de prélever les organes d'intérêt et réaliser des analyses moléculaires.
Remplacement
Les effets pléiotropies des oestrogènes, synthétisées majoritairement par les ovaires, font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques des oestrogènes. De même, les rythmes circadiens font intervenir de nombreux tissus dont l'horloge centrale dans l'hypothalamus intégrant le signal jour/nuit ainsi que la prise alimentaire et la régulation circadienne de nombreuses hormones, tous régulant les rythmes circadiens. Ainsi, l'étude des effets physio(patho)logiques circadiens des oestrogènes ne peut pas être modéliser in vitro. Ainsi il n'y a donc aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans le cadre de ce projet, nous utiliserons majoritairement des femelles car ce projet concerne la régulation circadienne de la signalisation œstrogénique et les œstrogènes sont majoritairement présent chez les femelles. Des souris mâles seront utilisés de manière ponctuelle afin de comprendre la sexe-spécificité des mécanismes mis en lumière. De plus, le nombre d'animaux utilisés par groupe est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs selon les études statistiques antérieures qui ont montré que des groupes de 10 animaux sont requis pour obtenir une distribution normale sur des paramètres physiologiques alors que des groupes de 5 animaux sont requis pour les études d'expression génique.
Raffinement
L'étude des rythmes circadiens nécessite de raffiner les conditions d'hébergement des animaux afin de respecter leur rythme circadien car les souris sont des animaux nocturnes. Ainsi, dans la limite des places disponibles et minimum deux semaines avant le début des procédures, les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés dans une pièce spécifique en cycle inversé (lumière OFF à 10h du matin et ON à 10h du soir) afin de manipuler les animaux pendant leur phase d'éveil quand la lumière est éteinte. Cette inversion du cycle jour/nuit plus adapté à l'expérimentation sur les animaux nocturnes participera au bien-être animal. De plus, pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffant et les conditions d’anesthésie sont adaptées. Tout au long des procédures, les points limites adaptés et précis (décrits dans chaque procédure) sont quotidiennement surveillés permettant de mettre en application l'arbre décisionnel pouvant aboutir aux critères d'arrêt des souffrances.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle pour lequel a été générée l’invalidation génique du récepteur aux oestrogènes et des gènes de REVERBs. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée après 6 semaines.
Evaluation de l’immunogénicité de la protéine VP2 du virus de la peste équine chez les équidés
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
15 chevaux vont être utilisés, chacun subissant vingt-trois prises de sang et trois injections vaccinales, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Répartis en trois groupes de cinq selon la dose d'antigène, ils reçoivent deux injections à cinq semaines d'intervalle puis un rappel un an plus tard, pour mesurer la production d'anticorps contre le virus de la peste équine. Le porteur indique que ce candidat vaccin a déjà protégé totalement des souris infectées, et retient le cheval comme espèce cible la plus sensible au virus. Tous les chevaux sont gardés en vie et réutilisés dans d'autres travaux de recherche, et leurs prélèvements serviront de matériaux de référence au laboratoire.
Objectifs
La peste équine est une maladie des équidés causée par un virus figurant sur la liste des maladies à déclaration obligatoire de l'Organisation mondiale de la santé animale en raison de son taux de mortalité élevé (~95 %) chez les chevaux. Ce virus est endémique dans les zones tropicales et subtropicales d'Afrique, mais s'est propagé à plusieurs reprises hors de son habitat africain au 20eme siècle, provoquant de graves épidémies dans le bassin méditerranéen et en Europe et, plus récemment, jusqu'en Thaïlande. Le virus est transmis d’un animal à un autre par des moucherons piqueurs hématophages. Les facteurs liés au changement climatique (températures, vent) peuvent permettre l'introduction de ces vecteurs dans des régions jusqu’alors indemnes, et accroître le risque d’introduction du virus, comme cela a été montré pour les virus de la fièvre catarrhale du mouton (FCO) et de la maladie hémorragique épizootique (MHE), qui sont aussi vectorisés par les moucherons. La FCO et la MHE ont émergé en Europe et ré-émergent chaque année pendant la période d’activité de ces moucherons. Les mesures pour prévenir et traiter la peste équine restent limitées. Bien qu'un vaccin utilisant le virus de la peste équine atténué, c’est-à-dire non infectieux, soit disponible et utilisé en Afrique du Sud, il existe un potentiel de retour à la virulence, et son utilisation en Europe n’est pas approuvée. Le but de cette étude est de développer des vaccins innovants pour la peste équine. Ces vaccins sont constitués de protéines formant une nanostructure, sur laquelle sont greffés des antigènes. Les antigènes sont des molécules reconnues, comme par exemple des protéines, par l’organisme comme étant étrangères et contre lesquelles l’organisme va combattre en produisant des anticorps dirigés (immunisation). L’antigènes d’intérêt pour cette étude est la protéine virale VP2, connue pour induire une réponse immunitaire chez l’animal infecté et ainsi de protéger complétement l’animal vacciné d’une infection. Ces candidats vaccins ont été testés sur des souris sensibles à l’infection et la protection des souris vaccinées a été totale. L’objectif de ce projet est maintenant de tester ces candidats vaccins dans l’espèce cible la plus sensible au virus, qui est le cheval. Dans le but de déterminer la meilleure composition du vaccin permettant d’induire la meilleure production d’anticorps, 3 doses d’antigènes seront testées. Au total, 3 groupes de 5 chevaux feront l’objet de cette étude.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de déterminer si le candidat vaccin permet la production d’anticorps contre le virus de la peste équine jusqu’à 1 an après la vaccination et ainsi protéger les équidés lors d’une infection qui peut leurs être fatale. De plus, les prélèvements issus de cette expérimentation serviront de matériaux de référence pour les activités du laboratoire.
Procédures
Les chevaux recevront 2 injections du vaccin (1 minute) à 5 semaines d’intervalle et une une injection un an après la primo-vaccination (1 minute). Au total, 23 prises de sang (2 minutes par prise de sang) seront réalisées par cheval lors de cette procédure.
Impact sur les animaux
Les chevaux peuvent ressentir une légère douleur lors des injections du vaccin et lors des prises de sang de contrôle. Il existe un risque très faible de formation d’hématome à la suite de la ponction veineuse. Un gonflement local au niveau du point d’injection du vaccin peut être observé ainsi qu’une augmentation transitoire de la température.
Devenir
Les chevaux seront tous gardés en vie et réutilisés pour d’autres activités de recherche.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle alternatif pour tester l’efficacité du vaccin pour la production des anticorps spécifiques sur l’espèce cible la plus sensible au virus : le cheval. Ce vaccin a été précédemment testé sur le modèle murin avec succès.
Réduction
Au total 15 chevaux seront utilisés pour cette procédure et répartis dans 3 groupes distincts (3 doses différentes de vaccins). Par lot, le nombre de chevaux a été fixé à 5. Le nombre de 5 chevaux par groupe nous permettra d’analyser les résultats obtenus au cours de cette procédure par des tests statistiques non paramètriques.
Raffinement
La vaccination sera réalisée par un vétérinaire et les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel expérimenté avec une contention légère (tenue au licol) par un animalier familier au sein de leur groupe pour limiter le stress. Un vétérinaire, praticien hospitalier spécialisé en médecine équine, sera présent lors de la primo vaccination et du rappel et restera sur site pendant les 24 heures suivantes, pouvant ainsi intervenir en cas de nécessité. Il sera également contacté en première intention en cas d’effets indésirables pendant toute l’expérimentation. Puis les animaux seront suivis les 5 jours suivant chaque injection du vaccin avec notamment une prise la température rectale des animaux matin et soir, un suivi visuel au niveau du point d’injection et un relevé de toutes postures / comportement anormal (perte d’appétit, abattement, difficulté à baisser l’encolure). Les animaux seront hébergés en groupe en stabulation avec une alimentation 100 % fourrage durant les 5 jours suivant les injections de vaccin et au pâturage en groupe le reste du temps. Si un effet indésirable devait survenir, la prise en charge sera assurée par le vétérinaire et serait la suivante : - injection en urgence de cortico-stéroides et d’adrénaline en cas d’anaphylaxie (réaction quasi-immédiate avec difficulté cardio-respiratoire, sudation, douleur abdominale, tremblements…), - injection de corticoïdes, s’il s’agit d’une réaction de type allergique (démangeaison, chaleur au point d’inoculation, gonflement voire abcès), - des soins locaux seront réalisés en cas d’inflammation marquée, - et des anti-inflammatoires oraux seront administrés en cas de douleur. Les posologies appliquées seront celles recommandées par le vétérinaire. L’expérimentation serait alors arrêtée.
Choix des espèces
La peste équine est un virus d’importance sanitaire dans les populations équines. L’espèce cible pour ce candidat vaccin est donc le cheval. Pour cette étude, des animaux adultes seront inclus afin qu’ils aient un système immunitaire mature pour une production optimale d'anticorps.