Recherche fondamentale

Une injection dans la moelle épinière sous anesthésie générale, puis des injections systémiques sous sédation tous les deux jours pendant huit jours : 120 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. L'objectif déclaré est d'étudier le rôle des cellules gliales dans l'installation d'une hypersensibilité douloureuse, dans un modèle de migraine chronique. Le porteur attend explicitement le développement de cette hypersensibilité, et prévoit la mise à mort des rats perdant plus de 20 % de leur poids initial. Il annonce des tests de mesure de la douleur deux fois par semaine, qu'il décrit comme peu douloureux, sans préciser lesquels.

Objectifs

La migraine est une pathologie qui a un fort impact sur la santé publique (12-15% de la population touchée). Une des signatures comportementales de la migraine est l’hypersensibilité à la douleur mécanique cutanée appelée allodynie qui représente en plus de la douleur spontanée un symptôme très handicapant pour les malades. L’objectif de ce projet va consister à étudier l’implication des cellules gliales dans un modèle de migraine chronique.

Bénéfices attendus

La migraine est une pathologie qui a un fort impact sur la santé publique (12-15% de la population touchée). Les traitements proposés ont une efficacité limitée, surtout au stade chronique de la maladie. Le développement et l'évaluation des effets antalgiques de nouvelles molécules est indispensable pour l’amélioration des thérapeutiques.

Procédures

Les expériences sont effectuées par du personnel compétent et selon les bonnes pratiques de l'expérimentation animale. 1 groupe: 1 injection intra médullaire (1 par animal:20min) sous anesthésie générale + tests de mesure de la douleur en comportement (2 fois par semaine) 1 groupe: 1 injection intra médullaire (1 par animal:20min) sous anesthésie générale + tests de mesure de la douleur en comportement (2 fois par semaine) injection systémique sous sédation ( tous les 2 jours pendant 8j)

Impact sur les animaux

Nous nous attendons au développement d’une hypersensibilité douloureuse. Les mesures de sensibilité cutanée sont peu douloureuses, puisqu’elles consistent en la mesure d’un seuil, avec possibilité d’échappement et n'entrainent pas de réactions visibles, autre que le retrait moteur de la zone stimulée Les injections peuvent entraîner une légère inflammation de courte durée au niveau du site d'injection. Lors de l'injection, dans de rare cas, les animaux peuvent ne pas se réveiller suite à l'anesthésie. Très rarement, l'injection peut causer des traumatismes au niveau des vaisseaux sanguins. Ces procédures présentent des risques de stress physiologique chez les rats.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent pas être utiliser dans d'autres procédures.

Remplacement

Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. Il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux aussi bien central que périphérique. Des études comportementales chez l’animal vivant sont donc nécessaires pour mettre en évidence l’installation d’une l’allodynie mécanique.

Réduction

Pour chaque procédure, nous allons adapter notre approche statistique aux données obtenues afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables et pertinents avec une puissance d’analyse d’au moins 70%. Si lors des procédures, 8 animaux sont suffisants, nous n'utiliserons pas plus d'animaux. Des tests statistiques seront utilisés pour déterminer le nombre d'animaux suffisant et nécessaire. Afin de limiter le nombre d'animaux, les études comportementales et moléculaires seront réalisées avec les mêmes groupes.

Raffinement

Préalablement à toutes études comportementales, les animaux sont (i) hébergés dans des cages à environnement enrichi dans notre animalerie, pendant une semaine, et (ii) soumis à des séances d’habituation, pendant 4 jours, afin de diminuer le stress lié au nouvel environnement et à la manipulation par l’expérimentateur. Pour les injections, les rats sont préalablement anesthésiés. L’anesthésie adéquate des animaux est confirmée par l’absence de réflexe de retrait de la face en réponse à un pincement de la patte postérieure. Nous utiliserons un analgésique lors de la phase per opératoire et un anti inflammatoire en phase post opératoire. De plus, en cas d’injection d’un produit inflammatoire au niveau de la face, le suivi post-opératoire, avec un examen minutieux de la zone d’injection, est poursuivi dans les jours suivants. L'état général de l'animal est surveillé tous les jours avec contrôle du poids. Plusieurs critères seront surveillés quotidiennement durant tout le temps des procédures, et des points limites ont été établis par une grille de scores. Le poids est mesuré quotidiennement. La nourriture sera humidifiée pour faciliter son absorption. Si la perte de poids excède 20% du poids initial, les animaux seront mis à mort par surdose d'anesthésique avec sédation préalable. Nous regarderons également l’apparence et le comportement (poils ébouriffés, animal prostré, posture anormale, vocalisations, agitation, toilettage). S’il apparait un comportement correspondant aux points limites définis par la grille de scores, alors les animaux seront exclus de l'expérimentation.

Choix des espèces

La souche Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années. C’est par ailleurs un bon modèle pour les études comportementales. Les animaux utilisés seront des rats adultes, par comparaison avec les autres données de la littérature. Les animaux utilisés seront des rats adultes, par comparaison avec les autres données de la littérature.

Deux injections intrapéritonéales par semaine pendant 30 à 36 semaines, sur animal maintenu en contention, précèdent un acte chirurgical mené sous anesthésie profonde sans réveil. 192 souris d'un modèle de maladie d'Alzheimer vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les tests de mémoire, de locomotion, d'anxiété et d'anhédonie, jusqu'à trois expositions à six tests différents, sont décrits comme n'engendrant "aucune nuisance chez l'animal", alors que le porteur attend par ailleurs un stress physique et une douleur liés aux injections répétées. Toutes sont mises à mort à la fin de l'étude et leurs cerveaux prélevés pour des analyses post-mortem.

Objectifs

Plusieurs données de la littérature indiquent que l’inhibition d’une enzyme cérébrale, appelée phosphodiestérase, pourrait s’avérer être une stratégie intéressante pour traiter les troubles de la mémoire induits par la maladie d’Alzheimer. En parallèle, il a également été montré que l’activation de certains récepteurs cérébraux de la sérotonine engendrait des effets bénéfiques sur la mémoire chez l’animal. Notre hypothèse de recherche est que l’activation de ces récepteurs, conjuguée à l’inhibition des phosphodiestérases, exercerait des effets bénéfiques puissants sur la mémoire. Notre étude vise à démontrer, chez l’animal, la preuve de l’intérêt de cette association. Cette étude sera réalisée sur un modèle animal mimant la pathologie cérébrale et les troubles de la mémoire caractéristiques de la maladie d’Alzheimer.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de valider la preuve de concept de l’intérêt d’une association de deux agents pharmacologiques pour lutter contre les troubles de la mémoire chez la souris et permettra d’identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents.

Procédures

Toutes les souris du projet seront exposées à : - 1 injection 2 fois par semaine pendant 36 semaines (Cohorte 1) ou 30 semaines (Cohorte 2) d’agents pharmacologiques. Cette injection (voie intra-péritonéale) nécessite une contention de l’animal et prendra environ une minute par souris. - Au maximum 3 expositions à 6 tests comportementaux d’une durée maximale de 10 minutes par exposition, selon le test utilisé. Les tests comportementaux choisis n’engendrent aucune nuisance chez l’animal. Ces tests ont pour but de tester la mémoire de reconnaissance, la mémoire de travail, la mémoire spatiale, les performances locomotrices, l’anxiété et l’anhédonie des animaux suite au traitement. Enfin, l’ensemble des souris du projet seront exposées à un acte chirurgical sans réveil, mené sous analgésie et anesthésie profonde, d’une durée inférieure à 5 minutes.

Impact sur les animaux

Au cours de ce projet, les animaux vont être exposés à des administrations par voie intra-péritonéale nécessitant une contention (nuisance modérée). Un stress physique et une douleur dus aux injections sont attendus lors de ces manipulations. Les animaux seron exposés à un acte chirurgical mené sous anesthésie et analgésie profondes (acte sans réveil).

Devenir

A l’issue de ce projet, les 192 souris seront mises à mort. Les cerveaux de tous ces animaux seront prélevés afin de réaliser des études post-mortem complémentaires.

Remplacement

Ce projet vise à favoriser le développement de nouveaux médicaments susceptibles d’avoir un intérêt dans le cadre de la prévention et/ou le traitement de pathologies telles que la maladie d’Alzheimer. Or la recherche de nouveaux médicaments nécessite (scientifiquement et règlementairement) l’utilisation d’espèces animales. De plus, l’évaluation des performances de mémoire ne peut être réalisée que sur un organisme capable d’effectuer une tâche cognitive (ici des tests évaluant différents types de mémoire). Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatique) ne peut être réalisé.

Réduction

Un total de 192 souris sera nécessaire pour cette étude. En faveur d’une réduction du nombre d’animaux utilisé, nous avons choisi d’utiliser à la fois des souris femelles et des souris mâles. En utilisant des mâles et des femelles issus des mêmes portées, nous éviterons une production excessive d’animaux. Cela permettra de limiter le nombre d’animaux excédentaires issus de l’élevage, qui, sans cette stratégie, seraient mis à mort sans avoir été utilisés. Nous avons également choisi de réaliser successivement les études comportementales d’une seule étude sur les mêmes souris et de poursuivre ces études comportementales par des mesures post-mortem.

Raffinement

Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation des animaux à l’animalerie et à l’expérimentateur sera mis en place sous la forme de manipulation (handling) dès l’arrivée des animaux au sein de notre animalerie. Ils seront surveillés quotidiennement et une attention particulière sera apportée à l’apparence physique externe des animaux, aux variations éventuelles de poids ainsi qu’aux changements de comportements. Le site d’administration (droite ou gauche) pour les injections intra-péritonéales sera utilisé en alternance. Afin de réduire la douleur liée aux administrations chroniques, nous avons choisi de réaliser le traitement deux fois par semaine. Des points limites précoces et compatibles avec les objectifs scientifiques de notre recherche a ont été choisis. Pour la procédure chirurgicale sans réveil, les animaux seront analgésiés et anesthésiés profondément pour éviter toute douleur durant cette procédure.

Choix des espèces

Les souris font partie des espèces animales les plus exploitées en recherche biomédicale du fait de leur facilité de reproduction et de la similarité du système nerveux central qu’elles présentent avec l’Homme. Leur comportement est bien décrit et il est possible d’en mesurer les modifications. Les modèles murins possèdent une bonne faculté d’apprentissage justifiant leur utilisation dans l’étude de la mémoire. Des souris adultes (minimum 8 semaines d’âge) seront utilisées dans ce projet, un âge auquel les grandes fonctions physiologiques sont arrivées à maturité.

Une ablation partielle du quadriceps, une injection de toxine qui détruit les fibres musculaires, des électrostimulations sous anesthésie pendant 45 minutes : 1 224 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur reconnaît que l'ablation du quadriceps et la mesure de force in situ sont sources de douleur, et note que la mobilité revient deux heures après la chirurgie. L'objectif déclaré est de mettre au point des greffes de cellules souches musculaires pour réparer des pertes de muscle massives, l'expérimentation sur les souris servant à valider des données obtenues sur cellules humaines. Le choix de l'espèce, tel qu'il l'expose, tient à la disponibilité de lignées immunodéprimées et à une gestation courte, compatible avec la durée des expériences.

Objectifs

Le muscle squelettique adulte contient des cellules souches appelées Cellules Satellites (CS), qui lui permettent de se réparer après une blessure. Cependant, dans certaines conditions pathologiques (maladies musculaires) ou post-traumatiques (accidents, chirurgie), cette capacité de réparation est altérée, et le muscle ne peut plus fonctionner normalement. Nous utilisons les CS pour développer des traitements pour aider le muscle à se réparer après une lésion traumatique. Nos travaux s’articulent selon 3 projets de recherche : 1) L’optimisation des méthodes de purification des CS : nous améliorons les méthodes de purification des CS humaines pour augmenter la quantité de cellules obtenues et leur qualité pour la clinique, mais également des CS de souris afin de réduire le nombre d’animaux utilisés en recherche (Réduction). 2) Le développement de méthodes permettant de produire un nombre élevé de CS humaines in vitro tout en préservant leur pouvoir réparateur (capacité à réparer un muscle endommagé et à reconstituer un pool de CS appelé auto-renouvellement). 3) Le développement de stratégies de médecine régénérative pour réparer les lésions musculaires massives post-opératoires ou post-traumatiques, pour lesquelles il n’existe pas de traitement à ce jour. Nous étudions le potentiel thérapeutique de nouveaux matériaux associés à différentes sources de cellules ayant un pouvoir de réparation du muscle (les CS et les cellules souches pluripotentes induites [iPSC] humaines).

Bénéfices attendus

Projet 1 : Court terme : Améliorer le rendement de purification des CS de rongeurs permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés la recherche pré-clinique sur les CS. Long terme : Améliorer le rendement de purification des CS humaines permettra de franchir une étape vers leur utilisation clinique en thérapie cellulaire. Projet 2 : Court terme : Nos expériences permettront de mieux comprendre la façon dont les CS humaines fonctionnent et ainsi d’élaborer une méthode pour préserver leurs pouvoir réparateur in vitro. Long terme : Préserver le pouvoir réparateur des CS humaines permettra d’élaborer des traitements pour les lésions musculaires localisées (ex : l’insuffisance urinaire et certaines pathologies musculaires). Projet 3 : Court terme : Notre projet permettra de mieux comprendre les évènements intervenant lors d’une lésion massive des muscles (ou VML), et de développer des approches de médecine régénérative pour remplacer le muscle lésé. Long terme : Nos approches de médecine régénérative conduiront vers le développement clinique de stratégies thérapeutiques pour les patients souffrant de lésions musculaires massives.

Procédures

4 injections intrapéritonéales (IP) sur animal vigile : 2 min (1 fois/jour) ; 1 injection intramusculaire (IM) sous anesthésie générale : 10 min. 1 injection IP sur animal vigile : 2 min ; chirurgie sous anesthésie générale : 30 min ; injection en sous-cutanée (SC) : 2 min. Mesure force musculaire : 1 injection IP sur animal vigile : 2 min ; chirurgie et électrostimulations sous anesthésie générale : 45 min. 1 injection IP sur animal vigile : 2 min ; chirurgie sous anesthésie générale : 30 min ; injection en sous-cutanée (SC) : 2 min. Mesures extension du genou sous électrostimulations sous anesthésie générale : 45 min ; injection en sous-cutanée (SC) : 2 min (3 fois/souris).

Impact sur les animaux

Les injections intrapéritonéales peuvent générer un inconfort passager pendant l’injection. Aucune perte de mobilité n’a été constatée. L’injection intramusculaire d’une toxine induisant une destruction des fibres musculaires est source de douleur. Les animaux retrouvent leur mobilité 10 à 15 min maximum après l’injection. L’ablation partielle du quadriceps est source de douleur pour l’animal. Les animaux retrouvent leur mobilité totale 2h après la chirurgie. La mesure de force musculaire in situ est source de douleur. Les électro-stimulations réalisées sur les muscles d’animaux anesthésiés sont de faible intensité mais peuvent être source d’inconfort. Aucune perte de mobilité n’est constatée. Pour toutes les procédures, des points limites adaptés ont été déterminés et seront appliqués.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à l'issue des procédures.

Remplacement

Pour l’ensemble de nos projets, les expériences seront réalisées en priorité sur des CS humaines quand cela sera possible. L’expérimentation sur les animaux ne sera utilisée que pour valider nos données in vitro et in silico (Evaluation du potentiel de greffes des hCS préamplifiées in vitro), ou lorsque les processus biologiques doivent être étudiés au niveau de l'organisme entier (Approches d’ingénierie tissulaire pour la réparation des lésions VML). Ces projets pré-cliniques ont un fort potentiel translationnel pour le traitement des lésions musculaires focales et des lésions musculaires massives (VML), et doivent donc être validés in vivo sur l’animal avant d'envisager un transfert vers la clinique.

Réduction

Afin de respecter le principe de Réduction dans nos projets, nous avons calculé le nombre d’animaux minimum (strictement nécessaire) par des analyses statistiques (test de puissance). Pour les différents axes, le nombre d’animaux a été calculé indépendamment, en tenant compte des résultats déjà obtenus, de la variabilité inhérente aux différentes procédures expérimentales, et des résultats déjà disponibles dans la littérature scientifique. De plus, toutes les expériences seront conçues et programmées de manière à recueillir le maximum de données par animal. Par exemple, un même muscle sera utilisé pour la mesure de force et plusieurs autres analyses.

Raffinement

Le concepteur et l’applicateur du protocole prendront les dispositions appropriées pour éviter toute souffrance, douleur, angoisse ou inconfort aux animaux. Les expérimentations seront effectuées par du personnel qualifié et expérimenté. Le milieu sera enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, abris en carton, carré de coton compacté et billes de bois. Les protocoles d’analgésie pré- et post-opératoires seront adaptés en fonction de la procédure expérimentale. Ils pourront également être adaptés pendant la réalisation des procédures de façon à limiter au maximum la douleur pouvant être ressentie par l’animal. Les procédures nécessitant l’anesthésie des animaux sont étudiées pour assurer une profondeur suffisante de l’anesthésie et pour limiter les difficultés de récupération pendant la phase de réveil des animaux. Pour prévenir tout risque d’hypothermie, les animaux seront placés sur une plate-forme chauffante pendant l’intervention et la phase de réveil , et ne sont remis en stabulation qu’une fois actifs. Les animaux seront à nouveau contrôlés 2 heures après le réveil et de la nourriture humidifiée et de l’hydrogel seront placés dans la cage pour en faciliter l’accès, pendant les premières 24h suivant l’intervention, les potentiels signes de souffrance seront surveillés. Si l’un des point limites énumérés dans le projet était atteint, l’animal concerné serait immédiatement mis à mort (directive européenne 63/UE/2010).

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris pour 2 principales raisons : (1) La disponibilité des modèles transgéniques reporteurs et immunodéprimés nécessaires à nos expériences de greffe, (2) La courte durée de gestation chez la souris est compatible avec la durée de nos expériences. Les expériences de greffe et de réparation post-lésionnelle ne peuvent être réalisées que sur des souris adultes en raison de la taille des souris. De plus, le processus d’auto-renouvellement des cellules souches (retour à l’état quiescent) ne peut être étudié que sur le muscle adulte.

Vérifier que les solvants fournis par des clients ne font pas souffrir les animaux avant de lancer les études payantes : 360 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin du protocole. Chacune reçoit jusqu'à deux administrations par jour pendant quatorze jours, dans le péritoine, sous la peau, dans une veine ou par gavage. Le porteur indique que ces injections répétées peuvent réduire la mobilité, courber le dos, faire plisser les yeux, et provoquer irritation locale, inflammation du péritoine, douleur musculaire ou diarrhées. L'amendement au projet ajoute 120 animaux pour tester aussi la molécule elle-même, et le porteur range l'ensemble sous les principes de raffinement et de réduction.

Objectifs

Dans le cadre de l'amélioration continue de nos méthodes de travail, notre objectif est de valider les produits utilisés pour diluer les molécules d'intérêt fournies par nos clients, lorsque ces véhicules n'ont pas encore été testés au préalable. Cette validation est cruciale lors de l'arrivée de nouveaux projets afin de garantir que le produit choisi n'entraîne pas de douleur aiguë ou chronique chez les animaux. L'objectif principal de cette étude est de confirmer les produits injectés aux animaux sont innofensifs. En assurant l'absence de douleur ou de détresse liée à l'administration du produit, nous serons en mesure de procéder aux études de traitement répétées en toute confiance, sans compromettre le bien-être animal et en garantissant l'exactitude des résultats expérimentaux, s'incluant dans le principe de raffinement. Cela nous permet également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude, s'incluant dans le principe de réduction.Nous avons estimé, sur la base des projets réalisés à l'institut au cours des deux dernières années, que cette étude préliminaire pourrait être nécessaire au maximum six fois par an, en fonction des nouveaux projets nécessitant l'utilisation de produits non encore testés. Amendement 1 : Afin d’assurer une évaluation complète des conditions d’administration, cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent (par exemple lorsque seul une concentration inferieur à déjà été testé in vivo, ou lorsque la molécule seule pourrait avoir un risque de toxicite) nécessitant une modification du projet initial avec ajout de 120 animaux. Cette approche permettra de vérifier l’innocuité de l’ensemble de la formulation administrée, garantissant ainsi que ni le véhicule ni la molécule d’intérêt n’entraînent de douleur aiguë ou chronique chez les animaux, tout en maintenant la rigueur scientifique et le bien-être animal.

Bénéfices attendus

- Évaluation de la sécurité du produit : Assurer que l'administration du produit ne provoque ni douleur aiguë ni douleur chronique chez les animaux. Cela est crucial pour garantir que nos essais ne compromettent pas le bien-être animal. - Fiabilité des études : En validant la non toxicité du produit, nous serons en mesure de mener des études de traitement répété en toute confiance, ce qui nous permettra de fournir des résultats fiables et précis sur les effets des molécules testées.

Procédures

Chaque animal sera soumis à 1 administration d'un produit contrôle au maximum 2 fois par jour pendant 14 jours par voie intrapéritonéale, sous cutanéee, intraveineuse ou par gavage. Ces gestes durent environ 1 minute et n'affectent pas le bien-être des animaux plus d'une heure.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront des injections répétés pouvant conduire de manière aigue à une diminution de la mobilité de l'animal ou a des anomalies posturales (dos vouté, yeux plissés). En chronique les injections peuvent induire une irritation locale ( injection sous-cutanée), une inflammation du péritoine (injection intra-péritonéale), une douleur musculaire (injection intramusculaire) ou des diahrées (gavage oral).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole et les organes seront collectés si un effet négatif du traitement est visualisé.

Remplacement

Tester le produit à injecter avant la réalisation de l'étude expérimentale est une étape essentielle qui contribue à la sécurité, à l'efficacité et à la rigueur scientifique de la recherche. Cette phase permet de garantir que les résultats obtenus sont fiables et que les animaux ne subissent aucune souffrance inutile, répondant ainsi aux exigences éthiques et scientifiques des études expérimentales. Ceci va permettre d'identifier des potentielles réactions indésirables de l'injection ou du composé en lui même mais egalement d'optimiser sa formulation ci necessaire

Réduction

Une étude pilote de 8 animaux sera réalisée pour les études necessitant une administration répétée d'un composé lorsque le client ne l'aura jamais testé par lui même aupréalable (exemple: véhicule repris de la littérature). Tester le véhicule en amont permet d'anticiper et de corriger d'éventuels problèmes avant qu'ils n'affectent l'étude principale, évitant ainsi des répétitioins d'une étude et donc l'utilisation de plus d'animaux. Cela nous permettra également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude. Suite à nos retours sur les projets précédents et en concordance avec les études statistiques nous avons opté pour 8 animaux par groupe. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 8 animaux constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux utilisés. Amendement 1 : Cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent.

Raffinement

La phase de test du produit contribue au raffinement des méthodes expérimentales en minimisant la douleur et la détresse, et en maximisant la qualité des données obtenues. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation ainsi que le poids chaque jour pendant les 14 jours de la procédure. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance.

Choix des espèces

La souris est un mammifère permettant une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Les animaux pourront être utilisés à partir de l'âge de 1 mois jusqu'à 1 an, en fonction des exigences spécifiques de l'étude principale. Cette flexibilité d'âge nous permet d'adapter les animaux au modèle expérimental en phase avec les problématiques physiologiques pertinentes pour chaque étude.

Jusqu'à seize anesthésies générales d'une heure trente par animal sur six mois, et jusqu'à huit injections d'agent de contraste : 576 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever des tissus. Le syndrome de Takotsubo leur est provoqué par une injection d'hormone de stress dans le péritoine, qui déclenche selon le porteur un stress important pendant environ une heure et peut évoluer vers une insuffisance cardiaque, une perte de poids et un affaiblissement. L'imagerie doit servir à évaluer un médicament candidat contre cette atteinte cardiaque, faute de traitement validé chez les patients. Le rat Wistar a été retenu parce que les appareils d'imagerie sont adaptés à sa taille et pour comparer les résultats aux études de scintigraphie déjà publiées.

Objectifs

Le syndrome de Takotsubo est une pathologie cardiaque causée par un stress physique ou émotionnel, qui déforme temporairement le ventricule gauche. Bien que les symptômes ressemblent à ceux des infarctus du myocarde, il n'y a pas d'obstruction des artères du coeur, et les signes cliniques sont réversibles. À long terme, cependant, ce syndrome évolue vers de l'insuffisance cardiaque et présente un taux de mortalité comparable à celui d'un infarctus. Les mécanismes et traitements de cette pathologie sont encore mal connus, et il n'existe pas de consensus sur le traitement thérapeutique. Cette étude vise à évaluer à l'aide de techniques d'imagerie médicale non invasives les effets d'un nouveau médicament pour traiter le Takotsubo dans un modèle de rat.

Bénéfices attendus

À l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement spécifique validé pour le syndrome de Takotsubo, mis à part les soins de support, malgré une mortalité non négligeable. La recherche de nouvelles options thérapeutiques pourrait combler cette lacune, offrir des solutions plus ciblées, et améliorer la qualité de vie des patients souffrant des suites de ce syndrome.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection intrapéritonéale sous anesthésie (

Impact sur les animaux

Tous les rats de cette étude seront soumis à une injection intrapéritonéale d'hormone de stress pour induire le modèle ce qui provoque une douleur faible de courte durée au point d'injection. L'hormone de stress provoque un stress important durant environ une heure. Par la suite, à plus long terme, une insuffisance cardiaque peut être induite et entrainer des effets indésirables comme par exemple une perte de poids et un affaiblissement de l’animal. Au cours des injections intraveineuses et intrapéritonéales, les animaux peuvent ressentir du stress et de l’inconfort lors de la manipulation (nuisance courte et de faible intensité) et une douleur faible et de courte durée lors de l’injection. Un stress léger et de courte durée peut également être généré lors des examens d'imagerie, qui nécessitent manipulation et anesthésie.

Devenir

A l'issue de ce projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses ex vivo nécessaires au projet.

Remplacement

Il n’existe pas aujourd’hui de modèle alternatif pour évaluer des thérapies pour le syndrome de Takotsubo. Cette pathologie cardiaque liée au stress est un processus physiologique global faisant interagir différents organes et différents types cellulaires au sein des organes. De plus, les méthodes de diagnostique et suivi thérapeutique testées dans ce projet sont des méthodes d'imagerie médicale qui ont vocation à être appliquées ensuite chez l'homme. Ce projet ne peut donc pas être réalisé in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire a été évalué à l'aide d'un logiciel d'aide à l'expérimentation animale, proposant un outil de calcul statistique. Les groupes ont été établis de façon à ce que les résultats obtenus soient suffisants pour aboutir à des conclusions statistiquement significatives. Le nombre d'animaux obtenu est cohérent avec nos expériences précédentes de protocoles d'imagerie lors desquels nous avons pu obtenir des résultats cohérents et reproductibles. Les données générées seront ensuite analysées à l'aide de tests statistiques appropriés.

Raffinement

Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié (zootechniciens et expérimentateurs) avec une surveillance accrue post induction du Takotsubo. La mise en place de points limites adaptés permettra d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection d’antalgiques dans la mesure du possible pour ne pas interférer avec l’expérience en cours et par une mise à mort anticipée selon les méthodes réglementaires, dans le cas d’atteinte de plusieurs points limites. Les méthodes d'imagerie que nous utiliserons dans ce projet sont non invasives et non douloureuses. Elles nécessitent l'anesthésie des animaux afin qu'ils restent immobiles pendant l'examen. Le bien-être animal passera également par de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur (animaux hébergés à deux par cage, dans la limite réglementaire) avec un enrichissement du milieu.

Choix des espèces

Le modèle animal choisi est le rat qui est le modèle le plus utilisé pour les études de cardiomyopathies. Les intruments d’imagerie sont adaptées pour la taille des rats. De plus le modèle rat est le modèle le plus répandu pour étudier ce syndrome d’après la littérature. Le rat Wistar a été choisi pour la comparaison avec les études en scintigraphie de la littérature. Adultes de 12 semaines car c’est l’âge adulte auquel les animaux auront atteint la maturité, nous permettant ainsi de s’affranchir des problèmes liés à l’âge. De plus, cet âge est retrouvé dans la littérature, ce qui nous permettra de confronter nos résultats.

88 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pesée quinze ou seize fois, mesurée à cinq reprises dans un tube de contention de trois minutes et laissée quarante-huit heures seule en cage de mesure de la dépense énergétique. Elles reçoivent quinze semaines de régime gras et sucré, deux ou trois gavages, une injection d'insuline dans le péritoine, une injection dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, des jeûnes de quatre à quinze heures et des prélèvements de sang répétés par une entaille d'un demi-millimètre au bout de la queue. La moitié de l'effectif est transportée vers un second établissement, y reste quarante-huit heures, jeûne quatre heures et meurt par dislocation cervicale sous anesthésie générale. Le bénéfice avancé se réduit à une hypothèse, le récepteur CD36 intestinal "pourrait constituer une cible thérapeutique" contre l'obésité.

Objectifs

L’excès de lipides alimentaires est associé à l’obésité via un apport énergétique et une inflammation élevés. CD36 est un récepteur présent notamment au niveau des membranes des cellules intestinales qui contrôle la formation des lipoprotéines synthétisées par l’intestin au cours de la digestion. Ces lipoprotéines véhiculent les lipides alimentaires mais aussi des molécules pro-inflammatoires issues du microbiote intestinal. Le premier objectif de ce projet sera donc d’évaluer la contribution du CD36 intestinal sur la régulation de la dépense énergétique de souris rendues obèses par un régime de type occidental (riche en graisses et en sucres). Nos précédents travaux de recherche laissent envisager que le CD36 intestinal pourrait constituer une cible thérapeutique dans le traitement des pathologies telles que l’obésité. Pour ce faire nous utiliserons des souris déficientes en CD36 spécifiquement au niveau des cellules intestinales comparées à des souris contrôles. 32 souris contrôles et 32 souris déficientes en CD36 seront nourries soit avec un régime standard, soit avec un régime occidental durant 15 semaines (temps nécessaire pour observer des effets). Le deuxième objectif de ce projet consiste à évaluer les conséquences d’une sur-activation de CD36 intestinal dans la mise en place de l’obésité. De précédents travaux ont permis de montrer que des leurres lipidiques, c’est-à-dire des molécules mimant les lipides mais n’apportant pas de calorie, diminuaient la consommation de lipides chez la souris obèse, en activant CD36 au niveau des papilles gustatives. Dans ce projet, nous étudierons à présent l’effet d’un leurre lipidique au niveau intestinal sur la mise en place de l’obésité induite par une régime occidental chez la souris. Pour cela, 24 souris contrôles seront nourries avec ce régime durant 8 semaines (temps nécessaire pour observer des effets dans ce cas). 12 souris recevront chaque jour le leurre lipidique en complément de leur alimentation et seront comparées à 12 souris recevant un placebo. Au total, 88 souris seront utilisées dans ce projet, qui se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Ce travail devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1. Le CD36 intestinal modifie-t-il la dépense énergétique en régimes standard et de type Western Diet (riche en acides gras saturés et en sucres) ? 2. Le CD36 intestinal modifie-t-il les capacités d’absorption intestinale des lipides alimentaires et la perméabilité intestinale lors d’un régime riche en acides gras saturés ? 3. La suractivation de CD36 intestinal par des leurres lipidiques affecte t-elle la mise en place de l’obésité ? En fonction des résultats obtenus dans ce projet, CD36 intestinal pourrait constituer une cible thérapeutique en cas de surconsommation de lipides alimentaires.

Procédures

L’ensemble de l’effectif du projet recevra un régime alimentaire spécifique (standard ou obésogène) et sera soumis à un suivi de masse corporelle hebdomadaire pour la procédure 1 (15 pesées sur 15 semaines de régime) et bi-hebdomadaire pour la procédure 2 (16 pesées sur 8 semaines de régime), ainsi qu’un suivi de masse grasse et masse maigre par une technique de mesure non invasive nécessitant une simple contention pendant 3 minutes) en semaines 0, 2, 4 , 9 ou 10, et 15 pour la procédure 1(5 mesures par souris au cours du régime), et en semaines 0, 2, 4, et 8 (4 mesures par souris au cours du régime) Dans la procédure 1, 2 gavages seront réalisés : en S12 avec de l’huile et une molécule fluorescente en solution aqueuse, et en S14 avec une solution aqueuse contenant la molécule fluorescente. Dans la procédure 2, 3 gavages seront réalisés (durée de moins de 10 secondes à chaque fois) : en S5 avec du glucose, en S7 avec une solution aqueuse contenant une molécule fluorescente et en S8 avec de l’huile. Dans la procédure 2 uniquement, une injection intrapéritonale sera réalisée en S4 avec de l’insuline. L’injection intrapéritonéale est un geste rapide (moins de 10 secondes) et effectué par du personnel formé et habitué à le réaliser. Une injection intraveineuse au sinus retro-orbital sous anesthésie générale sera réalisée avec une molécule bloquant temporairement l’action d’une enzyme (en S14 dans la procédure 1 et en S8 dans la procédure 2). Cette injection rapide (moins de 10 secondes) est effectuée sous anesthésie par du personnel formé. Des prélèvements sanguins au niveau caudal par simple pression après une légère incision du bout de la queue (0,5mm) et sous anesthésie locale seront également réalisés en semaines 11, 12, et 14 pour la procédure 1 et en semaines 5, 6, 7 et 8(environ 1min par souris par prélèvement). Dans la procédure 1, une mesure de la dépense énergétique est réalisée en semaine 9 ou 10. Cette mesure indolore et non invasive s’effectue dans des cages spécifiques. Elle nécessite 2 jours d’isolement dans cette cage. Dans la procédure 1, toutes les interventions se dérouleront dans l’EU1 jusqu’à la semaine 15. En semaine 16, la moitié de l’effectif (32 souris) sera transféré dans l’EU2 dans des boites de transports adaptées et y restera 48H. Les animaux seront alors soumis à un jeûne court de 4H avant mise à mort par dislocation cervicale sous anesthésie générale. La procédure 2 se déroulera exclusivement dans l’EU1.

Impact sur les animaux

Les animaux en régime WD peuvent avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Toutefois, cela n’est jamais observé après 3 mois de régime. Le projet requiert d’individualiser les souris lors des mesures de dépense énergétique pendant 48h, ce qui peut engendrer un stress pour les animaux. Les tests de tolérance orale au glucose et à l’insuline, et l’étude de l’hypertriglycéridémie nécessitent des mises à jeun de 4 ou 15h. Les mises à jeun de 4h se font sur la matinée en dehors de leur phase de nourriture nocturne et n’a donc que peu d’impact. La mise à jeun nécessaire de 15h se fait sur la nuit lors de leur phase de nourriture nocturne et s’avère donc plus stressante pour les animaux qui auront toutefois un accès ad libitum au biberon d’eau pendant cette période. Le test de tolérance orale au glucose et l’étude de l’hypertriglycéridémie nécessitent une préhension des animaux afin de les gaver ce qui peut être stressant pour les souris. Le test de tolérance à l’insuline nécessite une préhension des souris et une injection intrapéritonéale qui peut également être invasive. L’analyse de la composition corporelle nécessite de faire entrer les souris dans un tube plastique dans lequel elles doivent rester 3 minutes, ce qui peut être anxiogène. L’injection de la molécule bloquant temporairement l’action d’une enzyme sera réalisée par voie intra-veineuse sous anesthésie à l’isoflurane par un personnel formé maitrisant ce geste.

Devenir

A l’issue de la procédure 1, la moitié de l’effectif (32 souris) sera mis à mort dans l’EU1 sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem. L’autre moitié (32 souris) sera transféré dans l’EU2 puis mis à mort sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem. A l’issue de la procédure 2, tous les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale pour prélèvements d’organes afin de réaliser des études post mortem.

Remplacement

Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires et le nombre d’expériences réalisées sur chaque animal, nous avons adopté la stratégie suivante : Réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à une analyse statistique robuste de cette expérience sachant qu’il y a des variations individuelles dans la réponse intestinale aux lipides.

Raffinement

Lors des procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entrainer une souffrance ou une douleur seront réalisés soit sous anesthésie locale (application au bout de la queue pour les prélèvements sanguins à la queue), soit sous anesthésie générale (pour le prélèvement sanguin intracardiaque, par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3R. De plus, des points limites en adéquation avec ce projet ont été définis (signes généraux de souffrance, perte de poids, prise de poids pouvant gêner la locomotion). En cas d’atteinte d’un de ces points limites, l’animal concerné sera retiré du projet (mise à mort sous anesthésie générale). Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet. Le transport des animaux dans l’EU2 sera effectué au moyen de boites opaques spécifiquement prévues pour les rongeurs, dans lesquelles seront disposées de la nourriture et de l’eau gélifiée, ainsi qu’un enrichissement supplémentaire afin de limiter le stress lié au transport. De plus, les 2 EU étant très proches, le temps de transport sera très court (environ 15minutes).

Choix des espèces

La souris est utilisée car son métabolisme présente de nombreuses similarités avec celui de l’Homme, en particulier au niveau oro-intestinal. Elle exprime les mêmes protéines clés de la détection des lipides et de la synthèse des lipoprotéines par l’intestin qui sont régulées de la même manière. Ce modèle est largement documenté dans la bibliographie scientifique. Dans ce projet, nous travaillons sur des lignées de souris OGM présentant une délétion spécifiquement au niveau intestinal. Ces souris n’ont pas un phénotype dommageable, elles se portent bien, se comportent bien et ont un état de santé général identique à des souris non génétiquement modifiées. Les animaux seront utilisés au stade adulte à partir de 8 semaines afin de s’affranchir des effets de la puberté dans les résultats obtenus.

Les souris de ce projet portent une mutation qui les rend profondément sourdes et leur donne un trouble vestibulaire : elles tournent en rond et présentent une activité motrice anormalement élevée. 956 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés. Sous anesthésie, elles reçoivent des électrodes sous la peau pour trente minutes d'enregistrement auditif, une incision fine pour l'injection d'un virus dans la cochlée, et une biopsie de quelques secondes. Le raffinement annoncé tient en trois mesures, anesthésie pour les tests auditifs, tatouage des phalanges et nourriture posée dans la litière, quand les bénéfices avancés s'ouvrent sur le milliard et demi de personnes touchées par un déficit auditif dans le monde.

Objectifs

Les cellules sensorielles auditives sont surmontées d’une touffe ciliaire constituée de stéréocils dans lesquels se produit la transmission du signal sonore. Le dysfonctionnement de cette transmission du signal sonore cause une perte auditive sévère. Certains composants responsables de cette transmission ont déjà été identifié. Toutefois, la régulation du fonctionnement de ces composants n’est toujours pas investie. Le projet porte sur une protéine qui fait partie de ce complexe. L’absence de cette protéine cause une surdité profonde d’origine congénitale et héréditaire. La protéine d’intérêt est très particulière dans sa fonction du fait qu’elle est la seule à interagir avec tous les composants de la machinerie de transmission du signal. Il a récemment été montré, que cette protéine pourrait subir une modification dont les conséquences restent encore inconnues. D’ailleurs, dans d'autres systèmes biologiques cette même modification pourrait jouer un rôle important dans la régulation des propriétés des complexes protéiques et dans leur transport au sein de la cellule. Les différents modèles de souris qui miment les mutations chez l’homme, reproduisent le phénotype humain et causent la surdité. Ainsi, nous envisageons par thérapie génique de restituer l’audition chez les souris mutantes pour la protéine d’intérêt. Également nous allons essayer de comprendre l'impact de cette modification sur son transport au sein de l'organisme et dans la régulation de son activité au sein du complexe de transmission du son. Nous souhaitons aussi identifier les protéines qui catalysent cette modification.

Bénéfices attendus

Les surdités sont un problème majeur de santé publique. On estime que 1,5 milliard de personnes dans le monde présentent des déficits auditifs et que ce chiffre devrait atteindre 2,5 milliards d'ici 2050. 1- Proposer une opportunité pour soigner une forme héréditaire de surdité par thérapie génique. 2- Comprendre le rôle d’une modification dans la régulation du complexe de transmission du son. 3- Déchiffrer le code protéique qui régule cette modification. Cette modification pourrait être une cible thérapeutique pour restaurer ou corriger une perte des seuils auditifs.

Procédures

Disposition d’élétrode en sous-cutanée sur animal anésthésié pour un enregistrement qui dure 30 minutes. Une incision cutanée très fine lors de l’injection au niveau de la cochlée sur animal anésthésié. Acte de Biopsie: geste qui dure quelques secondes.

Impact sur les animaux

Les souris manifestent un trouble vestibulaire en plus de la surdité. Ils ont donc une activité motrice plus élevée que la normale. Les souris tournent en rond assez souvent. Afin d’injecter les virus, nous allons réaliser une incision très fine. Cette procédure peut provoquer une douleur légère malgré que les souriceaux soient endormis. Aussi, cette procédure et malgré la désinfection cutanée, pourrait causer une infection locale. Également, suite à l’acte de Biopsie, on pourrait avoir une infection locale. Les infections sont des risques rares aussi bien dans la pratique de la biopsie que l'incision lors de l'injection du virus.

Devenir

Pour effectuer le prélèvement des organes et réaliser les expériences, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Pour réaliser cette étude il n’existe aucune alternative à l’expérimentation animale car on ne sait pas mettre en culture les systèmes auditifs. De plus, aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement du système auditif dans son ensemble.

Réduction

- Les 2 oreilles de chaque souris seront utilisées systématiquement afin de ne pas doubler le nombre d’animaux. - Le sexe n’est pas pris en compte dans cette étude car il n’intervient pas jusqu’à preuve du contraire dans l’audition. Nous utiliserons aussi bien des mâles que des femelles dans notre étude.

Raffinement

Réduction de la douleur, souffrance & l’angoisse (raffinement) - Pour les tests auditifs, les animaux seront anesthésiés. - Les animaux seront marqués par tatouage au niveau des phalanges. - Les animaux présentent un trouble vestibulaire de ce fait on leur propose la nourriture dans leur litière.

Choix des espèces

Les gènes responsables de surdité chez l’homme sont aussi responsables de déficit auditif chez la souris et l’architecture de la cochlée du rongeur est similaire à celle de l’homme ce qui permet d’étudier chez ces animaux le mécanisme de l’audition humaine. Pour restaurer l’audition de ces souris et comprendre l’impact des mutations étudiées, nous devons connaître la localisation exacte de la protéine d’intérêt dans son état sauvage et une fois mutée dans l’oreille interne à différents stades (embryonnaire, au cours du développement et adultes). Nous devons mesurer les courants produits par la transmission du son pour se rendre compte de la fonctionnalité des cellules de l’oreille interne.

Les deux nerfs optiques de 1 127 souris sont écrasés par pincement, trois minutes par œil, ce qui les rend aveugles. 2 975 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec jusqu'à trois injections dans le péritoine et deux injections d'un vecteur viral dans chaque œil par animal. Le porteur écrit n'observer aucune nuisance ni effet indésirable sur la capacité de ces souris aveugles à explorer leur environnement, à se nourrir, à boire ou à sociabiliser. Toutes sont tuées, 1 681 d'entre elles par une thoracotomie suivie d'une perfusion intracardiaque, pour analyser la repousse des axones dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.

Objectifs

Chez les mammifères adultes, les neurones du système nerveux central (SNC) n’ont pas la capacité de repousser spontanément lorsqu’ils sont endommagés, ce qui conduit à des pertes irréversibles et permanentes des fonctions neuronales. Pour promouvoir la repousse des neurones du SNC, il est essentiel d’élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires de régénération. L’objectif global du projet est de comprendre comment les neurones du système nerveux central (SNC) peuvent être réparés après une lésion. Pour cela, nous nous concentrons sur les mécanismes cellulaires et moléculaires au sein des neurones eux-mêmes. Le projet étudiera comment les neurones régulent l'expression des gènes en réponse à une lésion, puis identifiera des facteurs-clefs de cette régulation nécessaires à la régénération. Enfin, nous chercherons des moyens de promouvoir la régénération des neurones en manipulant certains de ces facteurs-clefs.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet nous permettront d’identifier des mécanismes qui permettent à un neurone lésé de repousser et de se reconnecter après une lésion. Ils ouvriront des opportunités de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la réparation du système nerveux central. Ils permettront d'identifier de nouvelles cibles moléculaires pour déclencher la régénération des neurones de manière efficace et reproductible, et par la suite une reconnexion fonctionnelle. Ces résultats concerneront les patients atteints de maladies de l'œil (telles que le glaucome), mais aussi les patients ayant subi une lésion traumatique du cerveau ou de la moelle épinière (accident de la route, accident du sport, agression) et les patients atteints de maladies neurodégénératives (par exemple la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer qui affectent certains neurones dans le cerveau).

Procédures

Les souris recevront une injection intrapéritonéale d'anesthésiant et de myorelaxant, suivie d'une injection dans l'œil d'un vecteur viral. Cette procédure dure au maximum 1 min par œil. Une partie des souris recevra une lésion des nerfs optiques par pincement. Cette procédure dure 3 min par œil. Les souris subiront une thoracotomie dans le cadre de leur euthanasie par perfusion intra-cardiaque. Cette procédure dure 5 min et est réalisée une seule fois car elle conduit à la mort de l'animal. Nombre d’animaux concernés par l’injection intrapéritonéale : 2975, dont 1294 1 fois, 554 2 fois, 1127 3 fois. Nombre d’animaux concernés par l’injection intravitréale : 2975, dont 1848 1 fois chaque œil, et 1127 2 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la lésion du nerf optique : 1127, 1 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la perfusion intra-cardiaque : 1681.

Impact sur les animaux

L’injection par voie intrapéritonéale entraîne probablement un stress des animaux au moment de leur contention et de l’introduction de l’aiguille. Cependant, au regard de la durée extrêmement courte de l’intervention (moins d’une minute) nous pouvons estimer que le stress et la douleur induits par l'introduction de l’aiguille sont très limités dans le temps. Les éventuelles douleurs ressenties pendant l'injection dans l'œil ou pendant l'incision de la membrane conjonctive sont prises en charge en pré- et post-opératoire par l'administration d'anesthésiant local et d'analgésique. La lésion des deux nerfs optiques entraîne la cécité des souris. Cependant, nous n’observons aucune nuisance ou aucun effet indésirable sur la capacité des souris à explorer leur environnement, à se nourrir, à s’abreuver ou à sociabiliser.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort soit pour prélèvement des tissus rétiniens et leur mise en culture ; soit pour analyse histologique de la régénération dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.

Remplacement

L’étude de processus cellulaires et moléculaires complexes impliqués dans la régénération du SNC mammifére adulte nécessite l’utilisation d’animaux et ne nous permet pas de recourir à des stratégies de remplacement par des méthodes in vitro. En effet, à l'heure actuelle, il n'existe aucun modèle de culture de neurones de rétine adulte ni de système d’organoide qui pourrait être utilisé en remplacement du système visuel de la souris.

Réduction

La très grande reproducibilité du modèle expérimental permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l'analyse de la régénération. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats scientifiques statistiquement valables nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Les procédures décrites sont maîtrisées depuis plusieurs années au sein de l’équipe par les expérimentateurs responsables du projet. Nos approches peu invasives et peu incapacitantes, ainsi que la parfaite maîtrise des procédures chirurgicales réduisent la variabilité et les pertes post-expérimentation. Enfin, le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permet de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats statistiquement valables.

Raffinement

Dans l'équipe, les expérimentateurs maîtrisent parfaitement les chirurgies d'injection intravitréale et de lésion du nerf optique. La maîtrise des procédures ainsi que leur courte durée contribuent à limiter l’inconfort des souris. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé et 5 personnes s'assurent quotidiennement du bien-être des animaux. Les procédures expérimentales seront planifiées (disponibilité des locaux d'expérimentation, du matériel, période d'acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation), ce qui permettra de diminuer le stress des animaux et de favoriser la validité des expériences. Les souris seront hébergées dans une zone dédiée aux périodes post-expérimentation. Des points limites les plus précoces possibles seront établis en fonction des procédures. Une grille de score servira de repère pour vérifier l’état de l’animal pendant la période post-opératoire, permettant l'idenditification des critères d'arrêt des souffrances et la décision à prendre. Les stratégies d’optimisation ainsi qu'une médication adaptée en pré- et post-expérimentation sont mises en place dans le but de réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse chez les animaux.

Choix des espèces

Les souris sont appropriées pour ce projet car le système visuel de la souris est similaire à celui de l’humain et permet d'étudier tous les aspects de la repousse axonale et de la reconnexion (aux niveaux moléculaire, cellulaire et des circuits). En tant qu'organisme mammifère, les souris partagent de nombreuses caractéristiques avec les humains, notamment l'échec de la régénération du SNC adulte. Dans le domaine de la régénération axonale, l'avantage d'utiliser des souris est de dépasser la compréhension in vitro des systèmes moléculaires et d'avoir une vue d'ensemble dans le cadre d'un organisme entier. Cela est crucial si nous voulons que les résultats soient éventuellement traduits en une approche thérapeutique pour les lésions du SNC adulte chez l'humain. Dans le projet, nous utiliserons des souris à l'âge adulte (au moins 4 semaines d'âge).