Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
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- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Physiopathologie des hyperaldostéronismes : rôle des mastocytes intra-surrénaliens
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Immobilisées quinze minutes dans un tube de contention chauffé pour qu'on mesure leur tension artérielle à la queue, puis saignées chaque semaine pendant douze semaines, 203 souris femelles âgées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent des régimes plus ou moins riches en sel et en calories, et des traitements dont l'un peut provoquer constipation et douleurs abdominales. Le porteur écrit que la "nécessité" d'étudier l'impact de ces traitements sur les glandes surrénales justifie de tuer les animaux à la fin de la période expérimentale, pour en prélever les organes. La description des interventions ne colle pas avec l'effectif annoncé, le texte parlant de treize souris suivies chaque semaine et de deux autres suivies sur une semaine, quand le projet en déclare 203.
Objectifs
L’hypertension artérielle est la pathologie chronique la plus fréquente en France. Elle est souvent associée à un excès d’aldostérone, une hormone produite par la glande surrénale, située au-dessus du rein, et impliquée dans la régulation de l’absorption du sel et de l’eau. Cet excès d’aldostérone exerce des effets néfastes aux niveaux cardiovasculaire et rénal qui participent au retentissement de l’hypertension artérielle, en particulier chez les patients obèses. Toutefois, les inhibiteurs du principal régulateur de l’aldostérone, n’entraînent qu’une réduction transitoire de l’hormone, suggérant l’intervention d’un autre système de régulation. Il a précédemment été montré que des cellules immunitaires stimulent la sécrétion d’aldostérone par l’intermédiaire d’un neurotransmetteur, la sérotonine. Ce mécanisme est renforcé dans les tumeurs bégnines de la surrénales associés à un excès d’aldostérone. Notre projet a pour but de préciser la relation entre le système immunitaire et cette hormone. Dans ce but, nous souhaitons utiliser un modèle de souris dont la glande surrénale est le siège d’une prolifération de cellules immunitaires, soumises à différents régimes alimentaires plus ou moins riches en sel et calories. Pour conclure, cette étude devrait permettre d’identifier des cibles pertinentes pour la mise au point de nouveaux traitements de l’hypertension artérielle.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des mastocytes dans la physiopathologie des hyperaldostéronismes dans la perspective ultime d’améliorer la prise en charge des patients concernés via le recours à des traitements ciblés potentiellement plus efficaces.
Procédures
Prélèvements sanguins et mesure de la tension artérielle hebdomadaires pendant 12 semaines pour la moitié des souris (13 au total) et de manière bi-hebdomadaire pendant 1 semaine pour l’autre moitié des souris (2 au total).
Impact sur les animaux
Stress lié au changement de régime alimentaire, à la mesure de la pression artérielle, aux injections, aux prélèvements sanguins et à la mise à mort. Effets indésirables des traitements : Le cromolyn (antihistaminique) n’a pas d’effet secondaire connu ; Le telotristat (antidiarrhéique) ralentit le transit intestinal et peut induire une constipation et provoquer des douleurs abdominales. Les injections ainsi que les prélèvements sanguins génèrent une légère douleur passagère.
Devenir
La nécessité d’étudier l’impact des traitements sur les glandes surrénales justifie la mise à mort des animaux à l’issue de la période expérimentale pour effectuer les prélèvements d’organes. Les autres procédures sont non ou peu invasives et permettent le suivi des données biologiques des animaux.
Remplacement
Nos protocoles d’expérimentation sur la souris visent à étudier des mécanismes physiologique et physiopathologique mettant en jeu la réponse de différents organes (rein, surrénale, tissu adipeux, systèmes cardiovasculaire, nerveux et immunitaire) à des régimes et traitements pharmacologiques. Aucune stratégie de remplacement par des cultures cellulaires ou des organoïdes ne permettra d’atteindre ces objectifs.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude a été déterminé à l‘aide d’un logiciel de calculs spécialisé dans la détermination de tailles d’effectifs selon différents paramètres. Les sous-groupes de souris traitées seront comparés à un unique sous-groupe contrôle selon un schéma de protocole en parallèle permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous utiliserons des tests statistiques permettant d’obtenir des résultats exploitables à partir d’un petit nombre d’animaux.
Raffinement
Pour veiller au bien-être animal, les souris évolueront dans un environnement tempéré à 22°C avec une alternance d’éclairage et d’obscurité 12h/12h afin de respecter le cycle diurne/nocturne. Les animaux auront continuellement accès à l’eau et à la nourriture. Les animaux seront au nombre de 4 par cage pour respecter leur organisation sociale. Ils auront accès à des enrichissements : rouleaux de coton et tunnels en polycarbonate rouge. La pression artérielle des souris sera mesurée par une méthode non invasive à l’aide d’un anneau gonflable placé au niveau de la queue sur les animaux vigiles, immobilisés pendant 15 minutes dans des chambres de contention (11.1 x 2.8 x 2.8 cm) chauffées à 36°C pour éviter un stress thermique. Afin de limiter le stress des animaux, ces chambres parallélépipèdiques sont en métal noir (opaques) et sont percées à l’extrémité distale pour faciliter leur ventilation. Les animaux seront d’abord acclimatés à l’appareil afin de réduire au plus leur stress. Pour ce faire, ils seront mis dans les chambres de contention, sans mesure de la pression artérielle. De même, plusieurs mesures de pression artérielle seront réalisées afin de laisser le temps aux animaux de s’adapter au ballonnet gonflant, et obtenir une mesure de la pression artérielle sans stress. Le sol plan et l’obscurité du tube de contention permettent de réduire l’anxiété des animaux. La mesure de la fréquence cardiaque permet d’évaluer le niveau de stress des animaux. Les prélèvements sanguins se faisant au niveau de la queue des animaux, leur préhension ne sera pas faite par la queue mais par la méthode tunnel afin de ne pas provoquer de douleur ou gêne sur cette zone sensible. Et le prélèvement sanguin hebdomadaire sera effectué après la prise de tension artérielle qui se fait également au niveau de la queue. Les animaux recevront une analgésie 10 minutes avant leur mise à mort, en plus de l’anesthésie afin d’éviter toute douleur liée au prélèvement sanguin.
Choix des espèces
Nous avons choisi de construire notre étude chez la souris car les données précédentes sur lesquelles nous nous sommes appuyés ont été réalisées chez cette espèce. Les animaux seront utilisés au stade adulte car il a été précédemment montré que l’infiltration mastocytaire de la surrénale et l’hyperplasie surrénalienne associées sont plus marquées chez les souris femelles âgées que chez les jeunes. Nous avons donc fait le choix d’inclure dans notre étude des animaux âgés.
Suivi des déplacements post-lâchers de sub-adultes d’esturgeons européens Acipenser sturio
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
4 esturgeons européens, des poissons d'une espèce protégée nés et élevés en captivité depuis 17 ans, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés dans le milieu naturel. Chacun subit sous anesthésie, couché sur le dos, une opération de moins de 10 minutes pour placer dans son abdomen une marque acoustique prévue pour émettre environ cinq ans, entre des transferts de bassin en bassin et un transport jusqu'au site de lâcher. Le suivi par hydrophones doit montrer si des esturgeons lâchés aussi tard rejoignent les frayères, et le porteur envisage lui-même l'issue où aucun déplacement ne serait détecté. Il écarte tout remplacement au motif que "l'expérience porte sur l'espèce considérée", et juge l'effectif de 4, qu'il reconnaît faible, "acceptable" au vu de la rareté de l'espèce.
Objectifs
Dans le cadre des programmes de repeuplement, on relâche de préférence des poissons jeunes afin que leur temps passé en captivité (où il y a des risques de domestication) soit limité, facilitant ainsi leur adaptation au milieu naturel. Toutefois, la survie des jeunes poissons, issus de relâchés ou sauvages, peut être très faible, car ils sont plus sensibles aux conditions environnementales et à la prédation. Afin d’améliorer la survie post-lâcher, des individus plus âgés et plus grands peuvent être déversés mais la question se pose de savoir si ces individus vont adopter un comportement adapté au milieu naturel et s’ils vont savoir rejoindre les frayères pour se reproduire et ainsi participer à relancer la dynamique de la population. Pour ce projet, dédié au suivi du programme de repeuplement de l’esturgeon européen, nous avons l’opportunité de relâcher des individus nés et élevés en captivité à un âge avancé afin de documenter leurs déplacements vers les zones de frayères potentielles et ainsi identifier si un lâcher tardif est pertinent ou non. Nous prévoyons donc de lâcher dans le milieu naturel 4 individus subadultes nés et élevés en captivité. Il s’agit d’équiper ces individus avec des marques acoustiques longues durées (env. 5 ans) et de détecter leurs déplacements grâce à un réseau d’hydrophones qui sera mis en place dans le milieu naturel pendant cette durée pour documenter la période de migration de reproduction. La marque acoustique sera placée dans leur abdomen, sous anesthésie générale. Ce projet de recherche est complémentaire à un précédent dans lequel la même pose de marques est autorisée sur des esturgeons européens capturés dans leur milieu naturel et libérés ensuite.
Bénéfices attendus
Le suivi dans le milieu naturel du devenir de ces individus lâchés à un âge avancé (géniteurs potentiels) nous permettra de tester s’il est pertinent de relâcher des individus à ce stade (déplacements avérés et fréquentation des frayères) ou si ce n’est pas pertinent (aucune détection des déplacements, pas de retour dans les fleuves) pour participer à relancer une dynamique de population en milieu naturel.
Procédures
Il sera procédé à un marquage intrapéritonéale de chacun des poissons,sous anesthésie ; la durée de cette opération est inférieure à 10 minutes.
Impact sur les animaux
Pendant la procédure expérimentale correspondant à la chirurgie, les individus peuvent subir un stress dû à la manipulation : transfert du bassin d’élevage au bassin d’anesthésie puis du bassin d’anesthésie vers la civière de marquage. La procédure de marquage étant réalisée sous anesthésie, nous nous attendons à un stress très limité. De même, pendant le transport et la phase d’acclimatation au site de lâcher, les individus peuvent subir un stress.
Devenir
Les poissons seront relâchés dans le milieu naturel, le but du projet étant de caractériser leur comportement post-lâcher
Remplacement
Aucun remplacement ne peut être envisagé car l’expérience porte sur l’espèce considérée.
Réduction
Durant les 3 prochains mois, nous prévoyons de marquer 4 individus en captivité avant de les relâcher dans le milieu naturel. Il s’agit d’une opportunité de documenter le devenir de poissons lâchés à un âge avancé. Ce nombre est faible, cependant, au vu de la rareté de l’espèce, il nous semble acceptable pour avoir de premiers éléments de réponses et décider s’il y a un intérêt à équiper et relâcher d’autres individus de grande taille dans le futur.
Raffinement
Pour la manipulation entre les bassins (élevage/anesthésie/réveil) les individus seront maintenus et transportés dans des civières spécifiques adaptées à la taille des animaux. Le marquage se déroulera à proximité du bassin d’élevage afin de limiter la durée et la distance de manipulation. Les individus seront anesthésiés et surveillés de l’anesthésie au réveil (surveillance des différentes étapes de l’endormissement, des battements operculaires, du comportement de nage). Pendant la chirurgie, les individus seront placés sur le dos dans une civière en V dotée d’un matelas humide, et une dose sédative d’anesthésique sera diffusée au travers des branchies ; leur corps sera maintenu humide. Les manipulations seront effectuées par du personnel qui est habitué à travailler avec l’espèce en question et qui dispose des formations adaptées en terme d’expérimentation animale et de chirurgie sur les poissons en général et cette espèce en particulier.
Choix des espèces
L’étude porte sur l’esturgeon européen (Acipenser sturio), une espèce protégée qui bénéficie d’un programme national d’actions en faveur de sa restauration. Les poissons impliqués sont des subadultes ; l’objet du projet étant de suivre le comportement des individus de cette catégorie lâchés après de nombreuses années en captivité dans le milieu naturel, il s’agit de caractériser leur devenir, notamment leurs déplacements pendant plusieurs années (5 ans) et d’identifier s’ils effectuent une migration de reproduction vers les fleuves où ils ont été relâchés. Les 4 individus sont âgés de 17 ans, car il s’agit de l’âge auquel l’espèce peut commencer à se reproduire et donc initier une migration de reproduction en milieu naturel.
Modèle de greffe localisée pour étudier l’hématopoïèse clonale et les AVC
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des souris receveuses sont irradiées à une patte arrière, puis reçoivent la moelle osseuse de souris génétiquement modifiées pour le gène TET2, dont la mutation est activée deux mois plus tard par cinq jours de gavage d'un médicament. 1320 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les receveuses subissent deux doses d'irradiation à 17 heures d'intervalle, une injection de cellules sous anesthésie et des prises de sang régulières pendant deux mois de suivi, le porteur signalant douleurs temporaires, perte de poids et baisse d'activité possibles. Aucune mise à mort n'est décrite dans ce projet. Toutes les souris doivent être exportées en Allemagne, où des collaborateurs provoqueront chez elles un accident vasculaire cérébral, dans le cadre d'un projet européen.
Objectifs
Ce projet vise à explorer le lien possible entre l'accident vasculaire cérébral (AVC) et l'hématopoïèse dite clonale, une condition liée à l'âge où les cellules souches hématopoïétiques (à l’origine de toutes les cellules du sang) subissent des mutations et prolifèrent de manière déséquilibrée. Les personnes atteintes d'hématopoïèse clonale présentent un risque accru de développer des tumeurs, des AVC ou des crises cardiaques. Il reste cependant incertain que ces cellules sanguines mutées pénètrent dans le cerveau et y causent des dégâts après un accident vasculaire cérébral. Chaque année, environ 12 millions de nouveaux cas d'AVC sont recensés dans le monde, avec, au total, environ 103 millions de survivants qui doivent vivre avec les séquelles de cette affection. Dans une étude récente, 41 % des patients ayant subi un premier AVC présentaient des mutations dans leurs cellules souches hématopoïétiques, augmentant leur risque de subir un deuxième AVC ou d'autres événements vasculaires dans les trois ans suivants. Pour examiner cette hypothèse, nous allons utiliser des souris génétiquement modifiées pour le gène appelé TET2 codant pour une enzyme importante pour la stabilité de l’hématopoïèse. Nous transplanterons la moelle osseuse de ces souris dans des souris receveuses localement irradiées sur le membre postérieur au préalable afin d’étudier la progression de l’hématopoïèse clonale à partir du site d’implantation du greffon comme pour modéliser le départ d’une hématopoïèse clonale chez l’Homme. Ces souris seront ensuite envoyées à nos collaborateurs en Allemagne pour modéliser l'AVC dont les conséquences seront graduées par gravité en fonction de la proportion de cellules clonales TET2. Les études sur les souris nous permettront de mieux comprendre les mécanismes des lésions cérébrales post-AVC, notamment l'impact des traitements sur la motricité fine, la démarche, l'équilibre, et la restauration des fonctions motrices, ainsi que sur la possibilité de traiter l'inflammation cardiaque. L'objectif global de ce projet est donc de déterminer si l'hématopoïèse clonale contribue à la gravité des AVC et de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents, ce qui pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour améliorer la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet présente plusieurs bénéfices potentiels significatifs pour la compréhension et le traitement des accidents vasculaires cérébraux (AVC) et des conditions liées à l'hématopoïèse clonale. 1. Amélioration de la compréhension des AVC: En explorant les liens entre l'hématopoïèse clonale et les AVC, nous pourrons mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans l’aggravation des conséquences post-AVC et comment ceci est influencé par la présence de mutations sur un gène connu comme responsable de dérégulations de l’hématopoïèse (TET2). 2. Développement de nouveaux traitements: La recherche sur les souris génétiquement modifiées pour ce gène TET2 permettra d'évaluer l'impact des mutations sur les lésions cérébrales après un AVC. Ces études peuvent révéler si la taille du clone muté aggrave les conséquences de l'AVC, ce qui ouvrirait la voie à de nouveaux traitements ciblés, notamment des thérapies anti-inflammatoires adaptées aux patients présentant une proportion importante de cellules mutées pour le gène TET2.. 3. Amélioration de la prise en charge des patients: Pour les patients atteints d'hématopoïèse clonale, comprendre le rôle des cellules mutées dans les tissus cérébraux après un AVC peut améliorer les stratégies de traitement. Par exemple, en mesurant la taille des clones mutés, les médecins pourraient mieux orienter les traitements pour réduire l'inflammation et améliorer la récupération des fonctions motrices et cognitives après un AVC. 4. Contributions à la recherche sur le cancer: Étant donné que la mutation de TET2 est également courante dans les cancers de la moelle osseuse, ce projet pourrait avoir des implications pour la recherche oncologique. Les découvertes faites ici pourraient aider à développer des traitements qui ciblent non seulement les AVC mais aussi les cancers liés à ces mutations génétiques.
Procédures
Dans ce projet, nous réaliserons plusieurs interventions sur des souris pour comprendre les effets de certaines cellules sur les accidents vasculaires cérébraux (AVC). Les souris seront d'abord endormies (15min) avec une injection pour les préparer à une procédure. Elles recevront ensuite deux courtes doses d’irradiation (5min) , espacées de 17 heures, pour préparer leur moelle osseuse à recevoir la greffe de nouvelles cellules. Après chaque dose de rayons, les souris seront réveillées. Deux heures après la deuxième irradiation, les souris seront brièvement endormies pour que nous puissions injecter (30 secondes par injection) les nouvelles cellules mutées pour le gène TET2. Cette méthode permet de s'assurer que ces cellules atteignent bien leur destination et commencent à se développer correctement dans la moelle osseuse des souris. Deux mois après cette intervention, nous donnerons un médicament par gavage (1 minute) aux souris pendant cinq jours pour activer la mutation de ces nouvelles cellules TET2. Nous surveillerons ensuite les souris pendant deux mois supplémentaires pour vérifier que ces cellules se développent comme prévu. Pendant cette période, nous prélèverons régulièrement de petites quantités de sang pour suivre l'évolution des cellules et vérifier l'état de santé général des souris.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées pour comprendre les effets de certaines cellules mutées sur les AVC pourraient éprouver divers désagréments et effets secondaires. Les procédures que les souris subiront, comme l'irradiation et la greffe de moelle osseuse, peuvent provoquer des douleurs temporaires et un stress. L'irradiation peut entraîner une gêne temporaire dans la zone traitée. De plus, le traitement avec un médicament peut aussi causer des douleurs passagères, et le fait de donner ce médicament aux souris peut les stresser. Après l'irradiation et la greffe, il est courant que les souris perdent un peu de poids en réaction à ces procédures. Cette perte de poids est généralement temporaire, mais nous devons surveiller les souris de près pour nous assurer qu'elles restent en bonne santé. Les souris pourraient également être moins actives et bouger moins que d'habitude pendant un certain temps après ces interventions. Elles pourraient réduire leurs activités quotidiennes, explorer moins leur environnement et interagir moins avec les autres souris. Il existe aussi des risques de complications, comme des infections ou des réactions du système immunitaire, bien que ces problèmes soient rares si les procédures sont bien contrôlées. En résumé, les souris pourraient ressentir des douleurs, du stress, une perte de poids et une diminution de leur activité pendant un certain temps en raison des interventions nécessaires pour cette étude. Nous veillerons à surveiller attentivement leur bien-être tout au long du processus.
Devenir
Tous les animaux sont prévus pour être exportés en Allemagne à nos collaborateurs pour les expériences d’AVC dans le cadre du projet européen.
Remplacement
Ce projet a pour but de comprendre le lien entre l'accident vasculaire cérébral (AVC) et un phénomène complexe appelé hématopoïèse clonale. Il explore comment certaines cellules sanguines, qui ont subi des mutations, interagissent avec le cerveau lors d'un AVC. A ce jour, les méthodes sans animaux ne peuvent pas reproduire ces interactions complexes. Les cultures cellulaires et les organoïdes (mini-organes cultivés en laboratoire) ne parviennent pas à imiter toutes les interactions entre les différentes parties du corps. Elles ne peuvent donc pas nous donner une vue complète des effets de l'hématopoïèse clonale sur les AVC. Les simulations informatiques et les modèles mathématiques peuvent aider à comprendre certains aspects de cette recherche. Toutefois, ces outils dépendent de données préexistantes et ne peuvent pas prédire de manière fiable les interactions biologiques complexes qui se produisent dans un organisme vivant. Par conséquent, ils ne sont pas suffisants pour répondre à nos questions de recherche. Pour vraiment comprendre comment l'hématopoïèse clonale influence la progression et les conséquences des AVC, nous devons observer ces processus dans un organisme entier. Les souris TET2 présentent des mutations génétiques spécifiques et sont essentielles pour cette étude. Elles nous permettent de modéliser les mutations et de voir leurs effets sur l'ensemble du corps, y compris le cerveau. Ces modèles animaux nous offrent une vue intégrée des interactions entre les cellules sanguines mutées et les tissus cérébraux touchés par un AVC. Cette compréhension est cruciale pour développer des stratégies thérapeutiques efficaces. En résumé, bien que nous ayons envisagé des alternatives non animales, elles ne peuvent pas fournir les informations nécessaires pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Pour ce projet, nous avons pris plusieurs mesures pour réduire le nombre d'animaux nécessaires, tout en garantissant des résultats fiables et pertinents. D'abord, nous avons effectué des expériences préliminaires pour déterminer combien de souris sont nécessaires pour obtenir des résultats significatifs. Ces expériences nous ont aidés à établir des sous-groupes d'au moins 8 à 10 souris, ce qui est crucial pour assurer la validité des résultats. Pour chaque condition expérimentale, nous avons besoin d'un minimum de 60 souris. Cela inclut 30 souris greffées avec des cellules souches mutantes TET2 et 30 avec des cellules souches non mutantes, réparties en trois sous-groupes en fonction de la réponse biologique observée. Pour réduire encore le nombre d'animaux, nous avons optimisé nos protocoles expérimentaux. Cela signifie que nous avons standardisé les procédures pour maximiser les données obtenues sur chaque souris. Nous suivons chaque animal à plusieurs moments clés au cours de l'étude. Cette approche longitudinale permet d'obtenir plus d'informations de chaque souris, réduisant ainsi le nombre total d'animaux nécessaires. Nous avons aussi pris en compte la variabilité biologique inhérente à ce type d'étude, ce qui signifie que nous avons ajusté nos chiffres pour compenser les éventuelles variations biologiques. Ces mesures permettront de garantir des résultats fiables tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés dans cette recherche.
Raffinement
Pour minimiser les nuisances sur le bien-être des animaux dans les procédures expérimentales de ce projet, nous mettrons en place plusieurs mesure, basées sur les meilleures pratiques en matière de soin et d’éthique animale. Les animaux seront surveillés de manière régulière, surtout après les interventions critiques telles que l'irradiation et la transplantation de moelle osseuse. Des observations fréquentes seront réalisées pour détecter rapidement tout signe de douleur, de stress ou de comportement anormal ou des aspects tels que la perte de poids, l’inactivité, les signes de douleur et d’autres indicateurs de bien-être. Immédiatement après les interventions, les animaux bénéficieront de soins post-opératoires complets. Cela inclut la mise en place de conditions environnementales optimales (température, humidité, nourriture et eau) pour favoriser une récupération rapide et confortable. Toutes les procédures invasives seront réalisées sous anesthésie générale pour minimiser la douleur et le stress. Les paramètres vitaux des animaux seront surveillés tout au long de l’anesthésie pour s’assurer qu’ils restent dans des plages sécuritaires. Les cages des souris seront enrichies pour fournir un environnement stimulant et réduire le stress. Cela inclut l’ajout de matériaux de nidification et de cachettes (tube carton) pour favoriser une activité physique et mentale. Un environnement enrichi contribue au bien-être général des animaux et à leur récupération post-intervention. Des points limites ont été définis pour limiter ou arrêter la douleur et une analgésie sera mise en place si nécessaire
Choix des espèces
Pour ce projet, nous avons choisi d'utiliser des souris adultes consanguines. Ces souris sont les mieux caractérisées et les plus couramment utilisées dans les études sur le système hématopoïétique car leur consanguinité permet d’éviter les rejets lorsqu’on les greffe entre-elles et de limiter les variabilités expérimentales. Elles ont la particularité de pouvoir exprimer deux protéines distinctes , ce qui permet de reconnaître le greffon de l’hôte greffé. Les souris TET2 expriment le CD45.1 et sont greffées dans des souris CD45.2, ce qui permet de les suivre dans l’organisme. Nous utilisons également des lignées spéciales de souris TET2 qui portent des mutations génétiques spécifiques muettes que l’on rend fonctionnelles après la transplantation, grâce à un traitement avec un médicament appelé tamoxifène. Cela nous permettra d’étudier comment ces mutations affectent les cellules sanguines de l’hôte et leur interaction avec le cerveau. Les souris que nous utiliserons pour les greffes et les expériences seront toutes des adultes, âgées de 8 à 12 semaines. Ce choix d'âge est crucial car les processus biologiques que nous étudions, tels que l'hématopoïèse (la formation des cellules sanguines), sont plus stables et prévisibles chez les souris adultes. De plus, étant donné que nos expériences peuvent durer 2 à 3 mois, il est important que les souris ne soient pas trop âgées, afin d'assurer que les résultats soient cohérents et fiables.
Utilisation de modèles du syndrome des ovaires polykystiques pour l’étude de composés pharmacologiques
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Rats : 536
Pour reproduire le syndrome des ovaires polykystiques et y tester des composés pharmacologiques, des souris et des rats reçoivent, certains dès 3 à 4 semaines d'âge, des hormones sexuelles ou d'autres molécules qui dérèglent leur équilibre hormonal, chaque jour ou par un dispositif sous la peau, pendant 1 à 24 semaines. 1072 rongeurs, 536 souris et 536 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever leurs ovaires. Les rongeurs reçoivent en plus le composé testé, un témoin négatif ou une molécule de référence, un frottis vaginal par jour pendant au moins 14 jours et, selon les protocoles, des prises de sang et d'urine jusqu'à une fois par semaine. Selon le porteur, l'excès d'androgènes et les follicules immatures entraîneraient une infertilité et "ne devraient pas provoquer d'autres effets indésirables", mais il ne nomme ni les hormones ni les molécules employées. Il justifie le choix des rongeurs par le souci d'utiliser les espèces "les moins sensibles du point de vue neurophysiologique".
Objectifs
Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est la maladie hormonale la plus fréquente chez les femmes en âge de procréer, touchant environ une femme sur dix dans le monde. Il se caractérise par un dérèglement hormonal, une production excessive d’androgènes (comme la testostérone), des règles irrégulières et la formation de follicules inachevés dans les ovaires. Le SOPK est l’une des principales causes d’infertilité. L’origine du SOPK n’est pas clairement identifiée, mais elle est probablement multifactorielle (génétique, épigénétique, environnementale). Un lien est souvent rapporté entre l’excès d’androgènes, la résistance à l’insuline et l’obésité, avec environ 35 à 50 % des patientes avec un SOPK qui sont obèses. Les symptômes varient selon les personnes : pilosité excessive, perte de cheveux, acné, règles irrégulières ou absentes. Ces symptômes évoluent avec l’âge, l’hypersécrétion des androgènes aggravant la résistance à l’insuline. Le SOPK augmente aussi le risque de syndrome métabolique (surpoids, dyslipidémie, hypertension, troubles de la glycémie), conduisant à l’insulinorésistance, au diabète de type 2 et aux maladies cardiovasculaires. Il accroît également le risque de cancer de l’endomètre. Le SOPK est une maladie chronique, et actuellement incurable. La prise en charge des patientes vise à améliorer les symptômes par des changements de mode de vie et ou des traitements médicamenteux. La recherche médicale est donc très active, cherchant à comprendre les dysfonctionnements et à développer de nouveaux traitements, notamment des traitements curatifs. Des modèles animaux de SOPK sont décrits dans la littérature, principalement chez les rongeurs. Ceux-ci sont développés via des modifications génétiques, des manipulations environnementales (exposition au stress ou lumière constante) ou l’induction de taux élevés d’hormones sexuelles, parfois combinée à l’induction du diabète (lignée de rongeurs diabétiques ou alimentation riche en graisses (type Western ou High-fat-diet, HFD). Ce projet vise donc à développer des modèles animaux pertinents, afin de mieux comprendre la physiopathologie du SOPK et de contribuer à la recherche de nouveaux traitements, curatifs ou symptomatiques.
Bénéfices attendus
Selon l’Organisation mondiale de la santé, le SOPK est un problème de santé publique important et l’un des troubles hormonaux les plus courants chez les femmes en âge de procréer. La maladie touche environ 8 à 13 % des femmes en âge de procréer. Les effets biologiques et psychologiques du SOPK, en particulier ceux liés à l’obésité, à l’image du corps et à l’infertilité, peuvent entraîner des problèmes de santé mentale et une stigmatisation sociale. D’après l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm, dossiers SOPK), un des enjeux de la recherche sur le SOPK est le développement de nouveaux traitements qui permettraient de résoudre toutes les complications à la fois, en s’attaquant à la cause du problème et non à chacun des symptômes séparément. Ce projet de recherche permettrait la mise en place d’un modèle robuste et valide de SOPK chez le rat et la souris. Ensuite, l’évaluation de nouveaux traitements du SOPK sur ces modèles animaux, donc une preuve de concept préclinique, avant les essais chez l’homme.
Procédures
Pour l’induction du SOPK, les animaux vont recevoir un traitement par des hormones sexuelles ou autres molécules entraînant un déséquilibre hormonal. Ce sera une administration par jour par voie orale ou parentérale, ou via un dispositif sous-cutané permettant une libération prolongée, pendant 1 à 24 semaines. En plus, les animaux vont aussi recevoir une administration (voie selon la molécule à étudier) du composé à analyser, d’un contrôle négatif (souvent le véhicule du composé à tester) et d’une molécule de référence. La fréquence et la durée du traitement dépendra du composé à tester (une ou plusieurs fois par jour pendant 1 à 24 semaines). Des frottis vaginaux seront réalisés chez les animaux, une fois avant le début des traitements, puis une fois par jour pendant au moins 14 jours consécutifs afin de déterminer la présence de SOPK. Enfin, si le protocole le requiert, des prélèvements de sang et d’urines pourront être envisagés jusqu’à une fois par semaine pendant la durée de l’étude. Chaque prélèvement, réalisé par des personnels tutorés, durera moins de 3 minutes
Impact sur les animaux
L’administration des composés, la réalisation des frottis vaginaux et les prélèvements sanguins peuvent entraîner un stress et/ou une sensation d’inconfort passager chez les animaux. L’excès d’hormones androgènes et la formation des petites follicules ovariens immatures entraîneraient une infertilité mais ne devraient pas provoquer d’autres effets indésirables chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure. En effet, un prélèvement des ovaires est indispensable pour mettre en évidence le SOPK et l’efficacité ou non d’un traitement.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro pertinent permettant d’évaluer l’efficacité d’un principe actif sur le SOPK. En effet, le syndrome est le résultat d’un ensemble de désordres hormonaux et tissulaires, faisant appel à l’axe hypothalamo-hypophysaire et atteignant en même temps le cerveau et les organes.
Réduction
La réalisation des études se fera de façon à limiter le plus possible le nombre d’animaux utilisés. Une étude pilote sera réalisée pour la validation du modèle. L’évaluation d’un nouveau traitement se fera seulement lorsqu’un modèle robuste et valide sera obtenu. Comme utilisé par les autres équipes de recherche dans la littérature, le nombre d’animaux par groupe sera entre 5 et 8 au début du projet. Ce nombre sera ensuite affiné après la récolte des premières données avec des tests statistiques. Des tests statistiques seront aussi réalisés pour comparer les paramètres mesurés dans les groupes d’animaux étudiés. Pour une petite population, le t-test non apparié sera utilisé pour les comparaisons 2 à 2 et une analyse de variance à 1 ou 2 facteurs pour les comparaisons multiples.
Raffinement
Une réduction de la douleur, la souffrance et l’angoisse est mise en place dès que cela est possible. Les animaux sont hébergés en groupe dans les cages (2 rats et jusqu’à 5 souris) afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, un suivi quotidien de tous les rats sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). Des points limites adaptés ont été fixés pour la réalisation du projet. L’atteinte d’un point limite sera signalé par le zootechnicien à un responsable des soins et au responsable du projet. Le cas échéant, si les symptômes sont réversibles, l’animal sera sorti de l’expérience et des procédures de soins peuvent être mis en place avant une éventuelle ré-inclusion dans l’étude. Si les symptômes sont irréversibles, l’animal sera euthanasié. Toute décision (sortie de la procédure en cours, soins ou euthanasie) sera prise en concertation avec le responsable du projet, le vétérinaire référent, et/ou le responsable de la structure du bien-être animal (SBEA) et/ou le responsable de la plateforme animalerie.
Choix des espèces
Le choix du modèle animal est guidé par le souci d’utiliser un nombre minimum d’animaux, les moins sensibles du point de vue neurophysiologique et présentant le maximum de chance d’obtenir des résultats satisfaisants. Les rongeurs, que ce soit le rat ou la souris, sont ainsi le modèle le plus utilisé en recherche dans les modèles de SOPK. En effet, les rongeurs ont aussi un axe hypothalamo-hypophysaire qui régule le taux hormonal, qui est essentiel dans l’étiologie du SOPK. Malgré l’absence de menstruation chez la femelle, le suivi du cycle œstral permet d’observer une perturbation de l’ovulation. De plus, le cycle oestral dure seulement 4 à 5 jours chez les rongeurs, permettant d’observer rapidement une perturbation ou l’efficacité d’un traitement. Les animaux seront utilisés à l’âge prépubère (3-4 semaines d’âge) ou à l’âge adulte. En effet, il a été décrit que l’excès d’hormones androgènes à l’âge prépubère, voire intra-utérin, reproduirait mieux les symptômes du SOPK qu’à l’âge adulte.
Etude des désordres pigmentaires dans la maladie Xéroderma Pigmentosum
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Tuées pour qu'on leur prélève les yeux, les oreilles et la peau du dos et de la queue, 80 souris au pelage noir vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont exposées aux UVB trois fois par semaine pendant moins d'une minute, jusqu'à cinq semaines, enfermées le temps de l'irradiation dans des boîtes de contention en plexiglas. L'objet est de comprendre comment l'absence d'une protéine de réparation de l'ADN dérègle la pigmentation de la peau dans le Xeroderma pigmentosum, une maladie génétique rare. Le porteur affirme que le modèle murin est une "nécessité" faute d'échantillons de patients en quantité suffisante, annonce vingt souris par groupe calculées par logiciel, et prévoit de refaire l'expérience sur quarante souris de plus selon le taux de réussite de ses cultures cellulaires.
Objectifs
Ce projet vise à étudier les troubles pigmentaires associés à la maladie Xéroderma Pigmentosum (XP). Cette maladie génétique rare est due à un défaut de la protéine XPC, impliquée dans la réparation de l’ADN. Les patients atteints de XP présentent une sensibilité extrême à la lumière du soleil, et plus particulièrement aux rayons ultraviolets de type B (UVB), qui les oblige à être totalement protégés de la lumière du soleil. Sans cette protection, les malades vont développer des troubles pigmentaires semblables à des taches de rousseur. Le rôle de la protéine XPC dans ces anomalies pigmentaires a malheureusement été négligé et n'a pas été étudié en détail jusqu'à présent faute de modèle approprié. Notre objectif est d'identifier le(s) mécanisme(s) par lequel l'expression de XPC affecte la pigmentation cutanée. En effet, les données cliniques montrent un changement dans la structure de la peau avec notamment apparition de tâches hyper et hypo-pigmentées dans une même zone exposée au soleil. Ceci nous amène à penser que l’absence la protéine XPC pourrait jouer un rôle dans la compréhension des mécanismes sous-jacents et permettrait d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les patients atteints de XP mais également pour d’autres pathologies présentant des troubles pigmentaires.
Bénéfices attendus
Le bénéfice serait d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter les patients atteints de Xéroderma Pigmentosum mais également pour d'autres maladies présentant des troubles pigmentaires.
Procédures
Les animaux seront exposés aux rayons UVB 3 fois par semaine pendant moins d'une minute et cela pendant maximum 5 semaines. La dose maximale reçue sera de 200 mJ/cm2, ce qui est inférieur à la moitié de la dose minimale érythémateuse (DME).
Impact sur les animaux
Durant l'exposition aux UVB, les animaux sont placés dans des boites de contention en plexiglas transparent, ce qui peut provoquer un léger stress chez les animaux.
Devenir
A la fin de la procédure expérimentale, les animaux seront mis à mort afin de prélever les yeux, les oreilles, la peau du dos et de la queue pour différentes analyses biochimiques et histologiques.
Remplacement
Pour réaliser cette étude, nous avons développé plusieurs modèles de cultures cellulaires mais ces modèles présentent toutefois des limites car ils sont relativement complexes à utiliser et à maintenir en culture. Parallèlement, nous avons grâce à notre collaboration avec l'Hôpital, accès à des échantillons de patient mais ils sont extrêmement rares. Face à ses limites techniques, l'utilisation du modèle murin est une nécessité afin de mimer la maladie XP et de pouvoir étudier la réponse des mélanocytes dans leur microenvironnement cutané.
Réduction
Le nombre de souris nécessaire à la réalisation de ce projet a été scrupuleusement réduit au minimum en tenant compte de nos 10 ans d'expériences dans le domaine des maladies rares de la peau et des pathologies UVB induites. De plus, nous avons évalué via le logiciel EDA (Experimental Design Assistant : seuil de significativité 5%, puissance 90%, taille d'effet 1 et variabilité 1) qu'un lot de 20 souris par groupe était nécessaire pour avoir des données statistiquement exploitables à la fin de l'étude. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisées nous avons également choisi de prélever 3 zones cutanées photo-exposées par souris (yeux, oreilles, dos et queue) et ainsi obtenir une quantité de matériel biologiques exploitables plus importante sur un minimum d'animaux. En fonction des résultats obtenus sur les différentes analyses, nous verrons s'il est nécessaire de reproduire exactement la même expérience sur un deuxième lot de 40 souris dont la répartition serait identique au premier lot. Cela va en grande partie dépendre du taux de réussite concernant l'isolement et le mise en culture des mélanocytes issus des peaux irradiées.
Raffinement
Des études pilotes ont été réalisées pour raffiner l'ensemble de notre procédure expérimentale sur les animaux de manière à réduire au maximum le temps, les doses et les fréquences d'exposition, le temps de contention et d'isolement afin de prévenir toutes souffrance et angoisse chez nos animaux : les souris sont placées dans les boites de contention au dernier moment avant l'irradiation et sont immédiatement remises en groupe après l'irradiation, la durée d'exposition aux UVB est réduite au minimum (moins d'une minute) et des tests ont été faits pour déterminer la dose minimale érythémateuse (DME), dose minimale à partir de laquelle il y a apparition de rougeur. De plus, une surveillance accrue des animaux et une évaluation de leur bien-être sera réalisée quotidiennement par les intervenants et le personnel qualifiés de l’animalerie afin de s’assurer que les animaux sont en bonne santé, sans comportement anormal ou signes de souffrance. Si toutefois, une souris montre le moindre signe de souffrance ou d’inconfort, des mesures conservatoires (comme mettre de la nourriture directement à l'intérieur de la cage pour qu'elles aient plus facilement accès aux croquettes) et des points limites adaptés à chaque situation ont été définis nous permettant de prendre les décisions qui s’imposent pour le bien-être de nos animaux. Toutes les cages d’hébergements souris sont enrichies avec de la litière, des copeaux et des maisons ou tunnels en cartons.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle d'étude car c'est un animal de petite taille, facile à héberger et à manipuler. C'est un modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99% d'homologies entre son génome et le génome humain. De plus, les souris C57Bl6 représentent, avec leur pelage noir, un excellent modèle pour l'étude de la pigmentation car elles possèdent des mélanocytes fortement pigmentés et facilement observables. Les animaux seront inclus dans le protocole expérimental à l'âge de 8 -10 semaines. Age auxquels ils sont considérés comme de jeunes adultes ayant atteints un poids de 20-25g, une maturité hormonale et un état métabolique stable.
Rôle de l’activation des récepteurs des acides gras sur le comportement alimentaire chez la truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures depuis leur lieu d'éclosion au stade alevin, 2 000 truites arc-en-ciel sont nourries pendant cent jours avec une molécule qui bloque leurs récepteurs gustatifs aux oméga-3, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. La finalité est industrielle, il s'agit de remplacer la farine et l'huile de poisson dans l'aliment d'élevage sans que les truites mangent moins et grandissent moins vite. Les interventions se limitent à cinq pesées par bassin et à la mise à mort finale dans un bain anesthésiant, avec prélèvement du cerveau et de la langue, une partie des poissons étant ensuite remise dans le circuit de la pisciculture. Le porteur affirme qu'une meilleure prise alimentaire devrait "améliorer le bien-être et les performances" des poissons d'élevage, et ses propres chiffres de devenir divergent, le texte annonçant 400 poissons tués quand la déclaration chiffrée du même résumé n'en donne que 200.
Objectifs
Pour rendre la production de poissons carnivores d’élevage comme les truites plus durable, il est essentiel de réduire l’utilisation de farine et d’huile de poisson dans leur aliment. Pour autant, si on remplace totalement ces ingrédients par des végétaux, cela engendre un ralentissement important de leur croissance qui est due notamment à une baisse de leur appétit. Nos recherches ont montré que les acides gras oméga-3 (certains absents de ces aliments végétaux) joue un rôle dans la préférence alimentaire des truites. Nous avons identifié que cette préférence alimentaire (augmentation de la prise alimentaire) pourrait s’expliquer par la présence de récepteur du gout chez la truite qui sont activés par ces oméga-3 (étude en laboratoire). Pour autant, aucune n’étude n’a étudié le rôle de l’activité de ces récepteurs du gout sur la prise alimentaire et la croissance de la truite en élevage. Ainsi notre projet va étudier durant 100 jours (à partir de leur premier repas) l’effet d’une molécule dans les aliments (avec et sans farine et huile de poissons et avec différents oméga-3) des truites qui bloque leurs récepteurs du gout aux oméga-3.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la régulation de la prise alimentaire des poissons d’élevage par les oméga-3 (acides gras) par leur récepteur du gout. Les bénéfices attendus sont importants, car aucune étude précédente n’a exploré ni identifié le rôle de ces récepteurs du gras chez les poissons, et encore moins leur effet sur le comportement alimentaire. Ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour l’industrie aquacole, en prenant notamment en compte la teneur en oméga-3 dans les aliments des poissons d’élevage. Enfin, une meilleure prise alimentaire des poissons d’élevage par une alimentation optimisée devrait permettre à terme d’améliorer le bien-être et les performances de poissons.
Procédures
- 2h de transport des truites (au stade alevins) entre leur lieu d'éclosion et le lieu de l'expérience avec une augmentation progressive de la température de l’eau 7 à 17°C sur plusieurs heures. - Mesure du poids en lot des 20 bassins tous les 20 jours, soit 5 pesées en tout sur animaux vigiles (conformes aux pratiques d’élevage). - Euthanasie au bout des 100 jours d'expérience par anesthésie dans un bain d’anesthésiant puis euthanasiant avec prélèvement de tissus : cerveau et langue.
Impact sur les animaux
- Alimentation durant 100 jours avec ou sans farine de poisson et avec l'ajout d'une molécule chimique pouvant induire des effets sur leur comportement alimentaire (augmentation ou diminution de leur prise alimentaire).
Devenir
A l'issue de l’expérience, 400 poissons seront anesthésiés, euthanasiés et prélevés pour analyse. Sur les 1600 poissons restant, 800 qui n’auront pas reçu la molécule dans leur alimentation seront remis dans le circuit au sein de la pisciculture (réutilisation). Les 800 autres ayant reçu la molécule dans leur alimentation seront replacés dans des bassins hors expérimentation (replacés dans les bassins extérieurs de la pisciculture).
Remplacement
A la suite d'une étude en laboratoire sur modèle cellulaire pour validation de l'effet de la molécule, l’objectif principal du projet est désormais de mesurer l’effet du récepteur du gras sur le comportement alimentaire et la croissance des truites, ainsi, le recours à des animaux est nécessaire.
Réduction
Le nombre de poissons prélevé est calculé au minimum, compte-tenu des variabilités des réponses aux aliments observées dans les études précédentes notamment au stade alevin. Le nombre de poisson permet aussi d’avoir une densité par bassin idéale pour des conditions en élevage optimales car les truites sont des animaux grégaires (vivent en groupe).
Raffinement
Les conditions d’élevage utilisées sont : photopériode naturelle, température stable, qualité d'eau optimale et niveau d’oxygène adéquate avec un débit d'eau adapté permettant un renouvellement de 5 à 7 fois par heure, taille et type de bassins adaptée à la taille des poissons de 50L pour notre étude (bassins extérieurs munis d’un couvercle et demi-couvercle occultant assurant la sécurité des poissons vis-à-vis des nuisibles (oiseaux) et limitant les perturbations liées à l’activité des agents de la pisciculture), densité et quantité optimale des truites, nettoyage régulier des bassins. Les animaux seront nourris manuellement à satiété visuelle sans restriction. Un enrichissement du milieu sera réalisé en introduisant des objets flottant type balles de ping-pong permettant leur stimulation de jeux ainsi que des éléments pour se cacher (pierre, tuyaux…). Un suivi quotidien du bien-être animal sera évalué à l’aide d’une fiche de suivi quotidienne d'évaluation des expériences.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est la première espèce piscicole produite en France et a donc un poids agronomique et commercial important. Les animaux utilisés seront au stade alevins. Il s’agit du stade que nous avons identifié dans nos études antérieures, démontrant une diminution des performances de croissance lié à la prise alimentaire chez les poissons nourris avec un aliment dépourvu de farine et d’huile de poisson.
Développement et Validation de Biomarqueurs pour évaluer le remodelage vasculaire pulmonaire par Imagerie TEP.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectés d'une molécule qui provoque une hypertension artérielle pulmonaire ou une maladie veino-occlusive, 372 rats développent tous la maladie, avec gêne respiratoire, toux, œdème pulmonaire, perte d'appétit et baisse de mobilité. 288 d'entre eux sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les 84 autres dans des procédures de souffrance modérée, et tous sont tués pour que leurs organes soient analysés. Chacun passe jusqu'à trois séances d'imagerie de deux heures sous anesthésie gazeuse, avec pose d'un cathéter fémoral et trente prélèvements artériels, pour mettre au point un traceur capable de distinguer les deux maladies à l'imagerie. Le porteur annonce des points limites destinés à arrêter la souffrance, sans indiquer lesquels.
Objectifs
Le projet vise à améliorer le diagnostic et le traitement de deux maladies pulmonaires rares et graves : l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) et la maladie veino-occlusive pulmonaire (MVOP). L'HTAP est une condition où la pression dans les artères des poumons augmente, jusqu’à causer éventuellement une insuffisance cardiaque. La MVOP est souvent confondue avec l'HTAP mais implique des changements dans les veines pulmonaires et une augmentation du nombre de petits vaisseaux sanguins, ce qui réduit l'oxygène dans le sang. Ces maladies sont difficiles à diagnostiquer correctement et à traiter efficacement. Notamment, l’établissement du bon diagnostic est d’autant plus crucial que l’état de santé d’une personne atteinte de MVOP peut s’aggraver si elle reçoit un traitement contre l’HTAP. Cela représente un défi médical majeur. Le projet se concentre sur deux objectifs principaux. Premièrement, il vise à développer un traceur pour l'imagerie médicale qui permettra de visualiser spécifiquement les changements dans les artères pulmonaires, et de différencier entre les deux maladies. Deuxièmement, le projet vise à comprendre comment ces maladies se développent. Pour atteindre ces objectifs, nous avons besoin de recourir à des modèles animaux. Deux modèles spécifiques seront utilisés chez les rats : l’injection de monocrotaline (MCT), une molécule qui induit une HTAP, et l’injection de mitomycine-C (MMC), un composé qui provoque une HTAP similaire à la MVOP. Ce projet pourrait améliorer la façon dont ces maladies rares sont détectées et traitées, offrant de nouvelles perspectives pour les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des bénéfices significatifs à court et à long termes, améliorant à la fois les connaissances scientifiques et la prise en charge des patients atteints d'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) et de maladie veino-occlusive pulmonaire (MVOP). Bénéfices à court terme : Le projet identifiera des signatures moléculaires spécifiques des différents types de modifications vasculaires observés dans l’HTAP et la MVOP. Cela aidera à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de ces maladies. Bénéfices à long terme : Les résultats du projet permettront d'identifier les patients susceptibles de bénéficier des thérapies visant à limiter les modifications vasculaires dès les stades précoces de la maladie. Cela est crucial pour offrir des traitements personnalisés et améliorer les résultats thérapeutiques. De plus, le radiotraceur développé pourrait aider à distinguer la MVOP de l’HTAP classique, une distinction essentielle puisque les patients atteints de MVOP, qui ont un pronostic plus sévère, ne peuvent pas bénéficier des thérapies vasodilatatrices standard en raison du risque élevé d’œdème pulmonaire. Un diagnostic précis pourrait donc améliorer significativement la gestion de ces patients, souvent en attente urgente de transplantation pulmonaire. Ces nouvelles connaissances pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques et à des innovations dans le traitement de l’HTAP et de la MVOP.
Procédures
Les interventions prévues sur les animaux sont listées ci-dessous : • Administration d’un composé (10 secondes ; 1 fois par semaine pendant maximum 2 semaines) induisant une hypertension artérielle pulmonaire ou la maladie veino-occlusive pulmonaire selon le groupe . • Réalisation de 3 sessions d’imagerie sous anesthésie gazeuse (durée 120 minutes au maximum et espacé de 7 jours) • Injection d’un radiotraceur (1 minute) • Pose d’un cathéter veineux (30 secondes) et fémoral (5 minutes) • Réalisation de prélèvements artériels sous anesthésie (30 prélèvements qui durent 2-3 secondes espacés sur 120 minutes au maximum)
Impact sur les animaux
L'exposition des animaux à la monocrotaline (MCT) ou à la mitomycine-C (MMC) entraînera le développement d'une hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) chez tous les sujets, qui entrainera plusieurs effets indésirables, notamment : • Gêne respiratoire (dyspnée), toux, œdème pulmonaire • Diminution de l’activité globale et fatigue • Perte de poids due à une perte d’appétit • Modifications comportementales, telles que l’inactivité excessive ou une réduction de la mobilité • Risques de dysfonctionnement rénal (particulièrement avec la MMC) Les rats anesthésiés pour les sessions d'imagerie peuvent se sentir désorientés et anxieux à leur réveil. Pour minimiser ce stress, ils seront réveillés dans leur cage habituelle.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d’extraire les organes et réaliser des manipulations ex vivo permettant de corréler les mécanismes biologiques, la distribution des biomarqueurs d’intérêt avec les données en imagerie.
Remplacement
Pour comprendre pleinement les mécanismes de l'HTAP et les réponses aux traitements potentiels, il est essentiel de pouvoir observer les effets des interventions dans un organisme entier, incluant la distribution, le métabolisme, et l'élimination des composés, ainsi que les interactions avec divers systèmes biologiques. Cela est particulièrement crucial pour les études sur la fonction cardiovasculaire et le remodelage vasculaire, où les interactions entre les différents organes et systèmes doivent être évaluées dans leur totalité. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans le développement de modèles non animaux, à l’heure actuelle, seul le recours à des modèles animaux permet d’y parvenir en obtenant des données complètes et fiables. Ces modèles sont pour l’instant les seuls à reproduire les conditions pathologiques et les réponses physiologiques de manière holistique, ce qui est indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet. Il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico susceptible de constituer une alternative pour modéliser la complexité des tissus et des interactions biologiques dans un contexte physiologique et pathologique complet.
Réduction
Pour ce projet, nous avons déterminé le nombre d'animaux à utiliser par une approche intégrée visant à utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables et reproductibles. Voici les techniques que nous mettons en œuvre pour réduire le nombre d'animaux nécessaires : - Imagerie non invasive répétée : Nous utiliserons une technique appelée tomographie par émission de positons (TEP) pour étudier les changements dans le système cardiovasculaire. Cette méthode, qui ne nécessite pas d'intervention chirurgicale, permet de suivre les mêmes animaux à plusieurs étapes de l’étude. Cela signifie que nous avons besoin de moins d’animaux, car nous pouvons observer les évolutions chez chaque individu au fil du temps. - Analyse statistique : Nous utilisons des méthodes statistiques qui nous permettent d’optimiser les comparaisons entre les groupes d’animaux. En réduisant les variations internes à chaque groupe, nous pouvons détecter des différences importantes avec un plus petit nombre d’animaux. - Nous avons également utilisé des logiciels spécialisés pour optimiser la taille des échantillons.
Raffinement
Deux semaines d’acclimatation sont prévues avant l’entrée des animaux en protocole. Une surveillance quotidienne des rongeurs sera pratiquée par les zootechniciens et les expérimentateurs. De l'enrichissement sera ajouté dans les cages des animaux. Tous les examens d’imagerie sont réalisés sous anesthésie générale par voie gazeuse afin de minimiser le stress de l’animal. Un suivi de l’état des animaux est pratiqué de façon hebdomadaire : poids, qualité de la fourrure des animaux et posture de l’animal dans sa cage. Des points limites sont établis afin de minimiser et d’arrêter, la souffrance chez les animaux.
Choix des espèces
L'utilisation du rat comme modèle animal pour ce projet de recherche sur l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est justifiée pour plusieurs raisons : - Les modèles induits chez le rat sont couramment utilisés pour modéliser l'HTAP, car ils reproduisent fidèlement les caractéristiques pathophysiologiques de la maladie humaine, notamment le remodelage vasculaire et les réponses inflammatoires, ce qui n’est pas le cas pour les souris. - De plus, cette espèce, de par sa taille, présente l’avantage d’être particulièrement adaptée aux études d’imagerie par TEP (tomographie par émission de positons). Les rats utilisés seront aux stades adultes afin d’avoir des systèmes cardiovasculaires et immunitaires pleinement développés, ce qui permet une étude plus précise et stable des mécanismes de l'HTAP, une maladie qui survient principalement chez l’adulte.
Etude du rôle fonctionnel des canaux ioniques dans la génération et la régulation de la fréquence cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
2 060 souris issues de quatorze lignées génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 940 sans jamais se réveiller et 1 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Celles qui reçoivent un capteur de télémétrie implanté restent hébergées seules jusqu'à huit semaines, ce que le porteur reconnaît comme une source de stress. S'y ajoutent des injections intrapéritonéales hebdomadaires, la pose de micro-pompes osmotiques et trois échographies cardiaques. Le porteur justifie la souris par la puissance de la génétique chez cette espèce, tout en reconnaissant que sa fréquence cardiaque est bien plus élevée que celle de l'humain, alors que l'objet du projet est précisément la régulation de cette fréquence.
Objectifs
La fréquence et le rythme cardiaque sont des facteurs très importants pour la qualité de la vie et la santé humaine. Définies comme des dysfonctions du rythme cardiaque, les arythmies sont des maladies très répandues avec des degrés de sévérité et gravité très variables, pouvant aller jusqu’à la mort subite. La bradycardie fait partie des arythmies les plus fréquentes. Elle se caractérise par une fréquence cardiaque trop basse (avec risque de syncope) pour répondre à la nécessité physiologique de l'organisme notamment face à l’effort. Elle est plus répandue chez la population âgée, mais peut aussi affecter de jeunes individus. La fréquence cardiaque est générée au niveau de l’oreillette droite du cœur dans la zone hyperspécialisée du nœud sinusal. Notre projet vise à mieux comprendre le rôle physiologique de protéines spécifiques, appelées canaux ioniques, impliquées au niveau du nœud sinusal dans la genèse et la régulation de la fréquence cardiaque. Ces canaux ioniques pourraient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques dans la prise en charge de la bradycardie. En utilisant des modèles de souris génétiquement modifiées pour différentes combinaisons de canaux ioniques (14 lignées différentes), nous allons étudier la génération et la régulation de la fréquence cardiaque. Cette étude se fera par la combinaison d’approches in vivo (électrocardiogrammes et échographies cardiaques) et d’approches ex vivo et in vitro sur le cœur. Dans ces différentes approches, nous effectuerons divers traitements pharmacologiques connus pour réguler la fréquence cardiaque. Notre programme de recherche a trois objectifs : (i) Identifier le rôle de ces canaux ioniques dans la régulation de la fréquence cardiaque (ii) Comprendre comment l’interaction entre le système nerveux autonome et ces canaux de la cellule du nœud sinusal génère les symptômes de la bradycardie (iii) Comprendre le mécanisme de restauration de la fonction cardiaque par blocage (pharmacologique et/ou génétique) du canal potassique activé par l'acétylcholine (IKAch).
Bénéfices attendus
Comprendre les mécanismes à la base de la génération et de la régulation cardiaque et proposer de nouvelles stratégies thérapeuthiques pour la prise en charge de la dysfonstion sinusale.
Procédures
injections intrapéritonéales (injection hebdomadaire, durée de l'injection, environ 30 s) implantation de capteurs de télémétrie (implantation unique, durée totale de l'intervention : 30 minutes), implantation de micro-pompes osmotiques (une fois, durée totale de l'intervention : 15 minutes)- Echographies cardiaques réalisées (3 échographies de 15 minutes environ / souris). Ces échographies sont réalisées à différents stades du protocole. Comme les échographies sont réalisées sur les animaux implantés avec le capteur de télémétrie (procédure n°1), l'hébergement individuel est maintenu pour une durée maximale de 8 semaines.
Impact sur les animaux
L'injection intrapéritonéale va induire une légère douleur liée à la piqure de l'aiguille. L'hébergement individuel des animaux suite à l'implantation des capteurs de télémétrie va causer du stress pour l'animal.
Devenir
Des échographies cardiaques sont réalisées pour toutes les souris dont la fréquence cardiaque a été enregistrée par télémétrie. A l'issue de ces procédures in vivo, les souris sont euthanasiées afin d’effectuer des procédures ex vivo et in vitro sur le cœur entier ou le nœud sinusal isolé et de récupérer leurs tissus cardiaques (3R).
Remplacement
La génération et la régulation de la fréquence cardiaque sont des phénomènes complexes encore mal élucidés. L’activité du système nerveux autonome et la tension artérielle font partie des multiples facteurs pouvant moduler le rythme cardiaque. Par conséquent, pour étudier le rôle des canaux ioniques impliqués dans la détermination de la fréquence cardiaque, nous sommes obligés de recourir à un système in vivo. La souris est l'organisme modèle permettant ce genre d'étude. L'utilisation d'animaux demeure donc, à ce jour, la seule option pour évaluer avec précision et pertinence les mécanismes associés aux modifications de la fréquence cardiaque.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé grâce à un logiciel statistique, à notre expertise et aux données bibliographiques. Cela permet d’allier réduction du nombre d’animaux et validité statistique des expériences. Les souris vont suivre consécutivement différentes procédures in vivo, ex vivo et in vitro afin de diminuer à la fois le nombre d’animaux utilisé et d’obtenir un suivi longitudinal des animaux inclus dans les protocoles.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des environnements enrichis (paille en carton, igloo ou maison en carton). Aucune des lignées de souris que nous utiliserons ne présente de phénotype dommageable. Un suivi régulier sera appliqué dès le début de nos expériences par du personnel qualifié. Afin de diminuer le stress, les souris seront manipulées quotidiennement par les expérimentateurs avant chaque procédure expérimentale. La douleur induite par l'implantation des transmetteurs pour la télémétrie est prise en charge par un analgésique pendant et après l'anesthésie. Afin de garantir le bien-être des animaux, des points limites seront appliqués.
Choix des espèces
Le projet utilise la souris car c’est le modèle mammifère de référence pour la technique de modification génique et de transgénèse. Le projet scientifique vise à utiliser la puissance de la génétique chez la souris pour étudier le rôle des gènes codants pour des canaux ioniques dans la régulation de la fréquence cardiaque et dans les mécanismes pathologiques de la bradycardie. Bien que la fréquence cardiaque de la souris soit significativement plus élevée de celle chez l’humain, il a été montré que l’ablation spécifique des gènes codant pour les canaux ioniques reproduit fidèlement certaines maladies congénitales de l’automatisme cardiaque et du rythme. Le choix de l’espèce est donc approprié pour conduire le projet. Nos études seront réalisées avec des souris adultes (entre 8 semaines et 104 semaines). Bien que les bradycardies d’origine congénitales ou acquise affectent aussi les enfants et les jeunes adultes, nos approches sont optimales uniquement sur des souris adultes (à partir de 2 mois). De plus, limiter l’étude au stade adulte permet l’observation de la fréquence cardiaque après la pleine maturation des mécanismes de régulation du rythme.
Impact d’un cocktail de polluants persistants sur le développement du syndrome cardiorenal
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système urogénital
Toute souris dont le score d'évaluation devient trop élevé est mise à mort immédiatement, et 15 % des opérées meurent dans les trois jours qui suivent la chirurgie. 840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, toutes dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune subit un infarctus provoqué par ligature coronaire ou une ischémie rénale avec ablation de l'autre rein, un cathétérisme du ventricule gauche, jusqu'à trois mesures de filtration rénale de deux heures, un prélèvement de sang à la veine cave et jusqu'à sept gavages hebdomadaires de dioxine et de benzopyrène. Le bénéfice annoncé est une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels ces polluants aggravent l'insuffisance cardiaque et rénale, le porteur ajoutant que passé les 72 premières heures il est rare d'observer des signes de souffrance.
Objectifs
Les polluants organiques persistants (POPs) sont relargués dans l'atmosphère de façon naturelle (feu de forêt, éruption volcanique) ou industrielle (combustion incomplète des matières organiques). Une fois émis dans l'atmosphère, les POPs retombent et polluent les eaux et les sols et contaminent les végétaux et les animaux où ils s’accumulent du fait de leur persistance. Malgré les mesures visant à réduire leur émission, l'homme continue à être exposé chroniquement aux POPs par l’ingestion d’aliments contaminés. Les POPs sont connus pour endommager le bon fonctionnement de différents organes. Ils exercent leurs effets toxiques en se fixant sur un récepteur aux hydrocarbures aromatiques nommé AHR. Des études récentes démontrent que AHR joue un rôle important dans les atteintes cardiaques et rénales liées à l’exposition aux polluants. En particulier chez l’homme, l’activation de AHR est associée à un risque accru de développer une hypertension artérielle et une atteinte rénale et ainsi de surmortalité cardiovasculaire. Il a également été montré chez les rongeurs que l’activation de AHR par les polluants favorise le développement d’une hypertrophie cardiaque et induit une toxicité rénale. Le cœur et les reins sont deux organes fortement interconnectés et la dysfonction de l’un peut affecter la fonction de l’autre conduisant ainsi à une maladie appelée syndrome cardio-rénal. Le récepteur AHR est fortement exprimé dans ces deux organes qui répondent à l’exposition aux POPs en activant les gènes cibles de la voie AHR. Le rôle des POPs et de l’activation de la voie AHR dans le développement du syndrome cardio-rénal n’est pas connu. Les objectifs de ce travail sont : 1. D’étudier l’effet d’une exposition chronique d'un cocktail de deux POPs (la dioxine et le benzopyrène) sur le développement du syndrome cardio-rénal chez des souris présentant une atteinte cardiaque ou rénale primaire. 2. De déterminer si le potentiel effet du cocktail de POPs sur le syndrome cardio-rénal est médié par l’activation de la voie AHR.
Bénéfices attendus
Ce travail offrira une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les polluants organiques persistants accélèrent la progression de l'insuffisance cardiaque et rénale primaire et l'apparition du syndrome cardio-rénal de type 1 ou 3 dans les populations vulnérables.
Procédures
Chaque animal subira les interventions suivantes : A. Procédures chirurgicales ou prélèvement invasif sur animal anesthésié au nombre de quatre : 1. Modèle d'insuffisance cardiaque post-ischémique (1 fois, durée : 20 min) ou modèle d'insuffisance rénale par ischémie rénale unilatérale et néphrectomie controlatérale (1 fois, durée : 30 min) 2. Analyse de l'hémodynamique cardiaque par cathétérisme consistant à introduire une sonde (cathéter) dans le ventricule gauche afin de mesurer les pressions et les volumes cardiaques (1 fois, durée : 20 min) 3. Mesure du débit de filtration glomérulaire (DFG) (3 fois max, durée : 2h) 4. Prélèvement de sang par la veine cave (1 fois, durée : 2 min). B. Procédures non ou peu invasives sur animal anesthésié ou vigile sont au nombre de trois : 1. Échographie cardiaque ou rénale sur animal anesthésié (3 fois max, durée : 20 minutes) 2. Gavage au polluant ou au solvant sur animal vigile (7 fois max à raison d’1 fois par semaine, durée : 20 secondes) 3. Récolte d'urine après miction spontanée (4 fois max, durée : 2 minutes)
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont principalement du stress lié à la contention et aux manipulations sur animal vigile (prélèvement d’urine, gavage). Les effets indésirables sont principalement ceux liés à la chirurgie (modèle d’insuffisance cardiaque ou rénale post-ischémique) ; pouvant dans les trois premiers jours suivant l’opération conduire à une atteinte cardiaque ou rénale aigue avec une mortalité accrue pour les animaux les plus atteints (15% dans les deux modèles). Les effets indésirables seront la perte de poids (10%), une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale) ou un comportement anormal (mobilité réduite, agressivité). Dans notre expérience, passées les premières 72h, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une thoracotomie/ischémie cardiaque ou une ischémie rénale/néphrectomie, suggérant que la période critique douloureuse est limitée à ce temps court après la chirurgie.
Devenir
A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort. Leurs organes seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et/ou moléculaires nécessaires pour atteindre les objectifs de notre étude.
Remplacement
Afin de tester les mécanismes moléculaires impliqués, des expériences de culture cellulaire en présence de polluants seront menées indépendamment. Pour répondre à cette question, le remplacement total des animaux par de la culture cellulaire n'est pas réaliste car les modèles in vitro ne rendent pas compte de l'immense complexité des interactions physiopathologiques qui existent entre deux organes à l’échelle d’un organisme entier. L'utilisation de modèles animaux pour étudier la toxicité cardio-rénale médiée par les polluants reste nécessaire pour atteindre les objectifs de notre projet de recherche. Dans ce contexte, la souris est le modèle de choix en raison des similitudes physiopathologiques avec les maladies cardio-rénales humaines. Par ailleurs, les souris génétiquement modifiées peuvent fournir des notions importantes sur le rôle de la voie de signalisation du récepteur aux hydrocarbures aromatiques appelé AHR dans la toxicité des polluants, avec une grande pertinence pour la santé humaine.
Réduction
Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives (échocardiographie, échographie rénale, mesure du débit de filtration glomérulaire, prélèvements d'urine) permettant de répéter les analyses sur le même animal au cours de la maladie, mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés. Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que : - des groupes de n=15 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses histologiques et moléculaires compte tenu de la mortalité post-opératoire dans nos deux modèles chirurgicaux (infarctus du myocarde et ischémie rénale/néphrectomie) et de la variabilité biologique de la réponse aux polluants. - des groupes de n=20 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les évaluations fonctionnelles compte tenu de la variabilité inter-individuelle et de la mortalité accrue post-opératoire.
Raffinement
Pour raffiner, les animaux importés de fournisseurs agréés pour les besoins expérimentaux sont laissés en acclimatation une semaine avant toute manipulation. La souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour les échographies et les modèles chirurgicaux, les souris seront anesthésiées, placée sur plaque chauffante à 37°C pour éviter toute hypothermie et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Dans la semaine suivant la chirurgie, la surveillance des animaux sera renforcée avec un examen bi-quotidien par du personnel compétant afin de vérifier leur état général de santé. Tout au long de l’étude, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. La qualité de l'élevage est améliorée en enrichissant les cages expérimentales avec des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification (papiers, maison en carton) ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et à l’eau de boisson.
Choix des espèces
La souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des souris génétiquement modifiées afin d'identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables des effets toxiques des polluants. Dans ce projet, nous allons notamment utiliser des souris mutantes où le récepteur des polluants est spécifiquement supprimé dans les cellules endothéliales vasculaires. La souris offre également l'avantage d'être de petite taille et de limiter ainsi les quantités de polluants au cours de l'étude. Le modèle d’infarctus du myocarde induit par ligature coronaire permanente chez la souris conduit à une insuffisance cardiaque progressive dès les premiers jours après l’intervention chirurgicale. Il en est de même pour le modèle d'ischémie rénale/néphrectomie unilatérale conduisant à une insuffisance rénale aigue. Nous maitrisons les outils permettant les évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques et rénales in vivo ainsi que ex vivo dans ces modèles chez la souris. Nous utiliserons des animaux adultes mâles de 8 semaines pour notre étude. A ce stade, le cœur et le rein sont parfaitement formés et nous possédons déjà tous les paramètres fonctionnels et structurels de ces deux organes pour l'ensemble des génotypes à tester.
Evaluation de l’efficacité de nouveaux traitements dans un gliome pédiatrique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Des cellules de gliome sont injectées dans le tronc cérébral de souriceaux âgés de deux jours, puis la tumeur qui s'y développe est suivie sous anesthésie trois fois par semaine, vingt minutes à chaque fois. 1 000 souris fortement immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées pour que leurs tumeurs soient prélevées et analysées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet teste des associations de deux molécules contre un cancer pédiatrique du tronc cérébral aujourd'hui incurable. Le porteur affirme que les nuisances ont un effet limité parce que les souris sont manipulées sous anesthésie générale, et confie l'estimation de la souffrance au personnel de l'animalerie sans décrire de grille de score.
Objectifs
Ces travaux de recherche vise à étudier le gliome du tronc cérébral, un cancer pédiatrique toujours incurable. Aucun des traitements actuels ne prolonge la vie des enfants atteint de ce gliome. Dans ce contexte, il est nécessaire de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques mais aussi d’optimiser celles développées récemment afin que le traitement soit le plus efficace possible. Récemment, nos études sur les lignées cellulaires ont mis en évidence l’intérêt de plusieurs nouvelles combinaisons de deux composés chimiques et de nouvelles combinaisons sont en cours de développement. Certains aspects de nos projets vise aussi à optimiser l’efficacité de certaines combinaisons médicamenteuses. Des analyses moléculaires et de tissus seront réalisées sur les tumeurs après prélèvement afin d’apprécier l’action de chacune des deux produits et de la combinaison sur les cellules cancéreuses et sur certains gènes dans un contexte in vivo.
Bénéfices attendus
Démontrer que l’association de deux nouveaux médicaments bloque la formation de tumeur chez la souris. Etudier l’effet des deux composés, seuls ou en association, au niveau moléculaire et sur les tissus tumoraux.
Procédures
Injection sous anesthésie de cellules dans le tronc cérébral (une fois, 5 minutes ). Suivi du poids et du développement tumoral sous anesthésie (3 fois par semaine, 20 minutes)
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales utilisées dans ce projet sont de classe modérée avec la greffe de cellules tumorales dans le tronc cérébral et la formation de tumeur dans le cerveau. Dans certaines conditions du projet, des agents anticancéreux seront administrés aux animaux afin d’évaluer la sensibilité des cellules tumorales à cette nouvelle thérapie. Les nuisances attendues sont la manipulation des cages et des souris lors des expériences, un léger stress thermique dû à l'anesthésie qui est pris en charge par l'utilisation d’un tapis chauffant et une douleur due à l’injection de cellules et de solutions chimiques avec une aiguille. Comme les souris sont manipulées sous anesthésie générale, toutes ces nuisances ont un effet limité sur les animaux.
Devenir
Les 1000 souris de ce projet seront euthanasiées afin de procéder au prélèvement des tumeurs et leur analyse pas des approches cellulaires, moléculaires et des analyses de tissus.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à la réalisation de ce projet, c’est-à-dire un système biologique qui reproduit partiellement ou entièrement les conditions cliniques, analytique et/ou moléculaire de notre objet d'étude. II est impossible d'obtenir les informations fournies dans cette étude sans l'utilisation de cette souche de souris (souris ayant un système immunitaire à capacité limitée). Sources bibliographiques consultées (PubMed, CEVMA). Les conclusions recherchées ne peuvent être obtenues par des modèles alternatifs d'étude in vitro, qui ne reconstituent pas de manière optimale la complexité, l’interactivité et la diversité des compartiment stromales et tumorales en action in vivo chez la souris.
Réduction
Nous utiliserons des mâles comme des femelles. Nos résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés en tenant compte du nombre d’animaux par lot qui est de 10.
Raffinement
Concernant l’objectif de réduction de la souffrance, la douleur et l’angoisse infligées aux animaux. Les souris seront hébergées en animalerie, suivies quotidiennement pour détecter d’éventuels signes cliniques par du personnel qualifié. Ces animaux sont hébergés en cages à raison de 5 souris par cage. Les conditions d’hébergements sont adaptées à la forte immunodépression de ces animaux : cages, nourritures et litières sont stérilisées. De plus, chaque cage reçoit un enrichissement du milieu en l’occurrence des nids en papier crépon. En ce qui concerne les données de comportement et de physiologie, l’estimation de la souffrance est réalisée par le personnel de l’animalerie. Si pour une raison quelconque, un animal est considéré comme en souffrance, il sera euthanasié sans attendre.
Choix des espèces
1. La souche de souris choisie est largement utilisée dans la recherche sur le cancer en raison de sa capacité à développer le processus étudié du fait de sa forte immunodépression. 2. L’expérience d’utilisation des chercheurs demandeurs. Pour le modèle intracrânien de gliome, l’injection de cellules dans les souris sera réalisée au deuxième jour après la naissance. À cet âge, une injection intracérébrale est faisable sans procédures chirurgicales, ce qui réduit considérablement la souffrance animale. Il est aussi important que le cerveau soit à un stade de développement précoce pour être proche du microenvironnement présent chez les enfants atteints de gliomes du tronc cérébral.
Impact de la cytidine désaminase APOBEC3A sur la survenue de tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
460 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des tumeurs se développent chez elles après induction d'un transgène, avec douleurs et lésions attendues, 60 souris subissant quatre prélèvements sanguins par ponction rétro-mandibulaire sur deux mois et 30 une administration intraveineuse. Le porteur annonce comme retombée d'ouvrir "une nouvelle voie d'exploration pour d'éventuelles thérapies", quand l'objectif immédiat est de montrer qu'une enzyme mutagène favorise l'apparition de tumeurs chez l'animal vivant. Il justifie le recours à la souris par le "besoin" d'observer la tumorigénicité dans le cadre d'un "organisme entier", malgré les modèles in vitro dont il dispose.
Objectifs
Une source importante de mutations observées dans les génomes de nombreux types de tumeurs est liée à certaines enzymes. L’objectif de ce projet est dans un premier temps de montrer que certaines enzymes (A3A) peuvent-être impliquées dans la survenue de cancers in vivo. Nous disposons de données obtenues en culture montrant que l’enzyme A3A peut muter des gènes impliqués dans la carcinogenèse. Ce projet nous permettra de montrer directement au sein de l’animal l’implication de A3A et d’autres molécules dans la survenue des cancers ou dans un début de pathologie tissulaire.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en évidence l’activité mutagène de A3A in vivo. Nous espérons montrer également que d’autres molécules pourront contrecarrer l’effet mutagène de A3A chez l’animal. Le but du projet est d’améliorer la connaissance des mécanismes de tumorigénèse et l’implication de A3A dans ce processus. Ceci ouvrirait une nouvelle voie d’exploration pour d’éventuelles thérapies.
Procédures
Prélèvements sanguins de sang veineux par ponction dans la veine rétro-mandibulaire (sur 60 souris), quelques secondes par prélèvements ; et 4 prélèvements quinzomadaires/souris (pendant 2 mois) ; un antibiotique sera ajouté dans l’eau de boisson des souris. Administration intraveineuse,1 unique administration par souris (sur 30 souris) ; durée de l’acte : quelques secondes
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sur les animaux seront principalement la douleur et les lésions dues à la genèse des tumeurs. L’apparition des tumeurs suite à l’expression du transgène par l’administration de l’inducteur est liée à une douleur en principe de sévérité modérée, qui peut comporter une diminution d’activité seulement de quelques jours et une diminution de poids ne pas dépassant 20% si pas d’atteinte de points limites. Etant donné les caractéristiques de l’étude, nous évaluerons mieux la condition des animaux par la grille de Body Condition Score (BCS) (plus fiable et a adaptée pour ce type d’étude que le Body Weight (BW) due à l’ éventuelle apparition de tumeurs qui peut fausser ce dernier paramètre) A son tour, les prélèvements sanguins rétromandibulaires ou l’administration de substances via la veine de la queue peut induire une douleur et un inconfort léger de courte durée liés à l’introduction de l’aiguille.
Devenir
Les souris utilisées dans le cadre de ce projet seront mises à mort pour analyse tout au long de chaque procédure à des points définis ou en fonction de l’état des souris (signes cliniques de détresse/souffrance suite à survenue de tumeurs). En tout cas à la fin des procédures toutes les souris restantes seront mises à mort et les organes cibles prélevés pour analyse.
Remplacement
Malgré disposer de quelque modèle in vitro, le recours à la souris pour ce projet se justifie par le besoin d’avoir accès aux effets de tumorigénicité en présence des transgènes d’intérêt dans le cadre de l’organisme entier (affectation différents organes, circulation des exosomes par voie sanguine)
Réduction
Le nombre d’animaux que nous estimons nécessaire est basé sur notre expérience préalable et corroboré par l’avis des biostatisticiens pour être surs d’utiliser le nombre minimum d’animaux nécessaire, avec le maximum d’information par animal, afin d’attendre l’objectif fixé avec des résultats fiables. Quand cela sera possible, les animaux seront leur propres témoins (i.e. point a 21 jours). Pour la production d’exosomes à utiliser dans la deuxième procédure, nous utiliserons du sang de certains animaux de la première procédure. Nous utilisons males et femelles afin de réduire le nombre d’individus en considérant qu’il ne devrait pas y avoir un biais de sexe quant à la formation tumorale
Raffinement
Nous suivrons quotidiennement les animaux sous traitement avec l’antibiotique ainsi que leurs contrôles. Nous serons particulièrement attentifs à tous les signes de détresse susceptibles de survenir afin de réduire/éliminer la souffrance des animaux, les signes cliniques externes (prostration, poils hérissés, jaunissement, corps dur à la palpation, perte de poids). Les animaux seront mis à mort quand cela sera nécessaire en fonction de leur état et en suivant des grilles d’observation de souffrance et les points limites spécifiques et précoces définis (évaluation du Body Condition Score (BCS) problèmes posturaux prolongés, corps dur à la palpation abdominale pouvant être associé à une tumoration/hepatomégalie). En cas de souffrance et avant la mise à mort au plus tard au bout de 24h après confirmation des signes cliniques externes, nous aurons recours au besoin de la nourriture humidifiée / gel hydrique, la réhydratation sous-cutanée ou le chauffage des animaux si hypothermie associée.
Choix des espèces
La souris est un mammifère de petite taille à reproduction rapide qui montre 90% d’homologie avec le génome humain, d’où l’intérêt majeur en recherche fondamentale et création de modèles pour des maladies humaines. Les souris utilisées seront des souris adultes de 2-6 mois car l’étude d’apparition de tumeurs porte sur les adultes et est longue.
Etude transcriptomique de la réponse au jeûne alimentaire
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
60 souris vont être privées de nourriture pendant vingt-quatre heures, puis tuées pour qu'on prélève leurs îlots pancréatiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le jeûne fait baisser leur activité, leur température corporelle et leur poids. L'objet est de séquencer les noyaux de leurs cellules pancréatiques pour repérer les gènes dont l'expression change avec le jeûne, dix souris étant utilisées par point de séquençage. Le porteur écrit à deux reprises qu'un jeûne de vingt-quatre heures ne met "en aucun cas" en danger des souris en bonne santé, pour des procédures qu'il déclare lui-même de gravité modérée.
Objectifs
Le maintien de la balance énergétique dépend de l'équilibre entre les apports et les dépenses énergétiques. Il existe des systèmes de régulation de la prise alimentaire qui permettent un équilibre entre les apports énergétiques, les dépenses et le maintien du poids corporel. Une dérégulation de ce système peut conduire à l'obésité et aux maladies métaboliques qui lui sont associées, comme le diabète. Au laboratoire, nous étudions le développement de l'obésité et ses altérations métaboliques. Dans cette nouvelle étude, nous nous proposons d'analyser la réponse des tissus actifs en réponse au jeûne. Le jeûne est connu pour induire des changements significatifs dans l'expression génique des tissus tels que le cerveau, le pancréas, le foie, les muscles et le tissu adipeux, qui jouent un rôle crucial dans la régulation énergétique et métabolique. Notre objectif est de caractériser ces changements au niveau moléculaire pour mieux comprendre les mécanismes par lesquels le jeûne influence la balance énergétique et le métabolisme global. En utilisant des technologies de nouvelle génération, nous chercherons à identifier les gènes dont l'expression est modifiée par le jeûne et à élucider les voies de signalisation impliquées. Les résultats de cette recherche pourraient fournir des informations précieuses pour le développement de stratégies thérapeutiques visant à améliorer la santé métabolique et à prévenir les maladies associées à une dérégulation de l'équilibre énergétique telles que l'obésité et le diabète.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette recherche pourraient fournir des informations précieuses pour améliorer la santé métabolique et prévenir les maladies associées à une dérégulation de l'équilibre énergétique. Bénéfices attendus pour ce projet : nous pourrons identifier de nouvelles cibles potentielles pour des interventions thérapeutiques visant à traiter ou prévenir les maladies métaboliques telles que l'obésité et le diabète.
Procédures
60 animaux seront mis à jeûn durant 24H.
Impact sur les animaux
Un jeûne prolongé de 24H sera nécéssaire avant le prélèvement des tissus des souris. Ce jeûne va entrainer de nombreux effets, notamment metaboliques, sur le systeme digestif, immunitaire, etc, mais ne met en aucun cas en danger les animaux. Un jeûne de 24H pour une souris en bonne santé tel que dans notre cas peut entrainer une baisse de son activité, de sa température corporelle et une légère perte de poids.
Devenir
Après la période de jeûne de 24H qui ne met pas en danger les animaux, les animaux seront euthanasiés et une préparation d'îlots pancréatiques sera faite afin de recueillir les noyaux des cellules, et de les séquencer. Il en sera de même pour les animaux contrôle qui n'auront pas jeûné.
Remplacement
La régulation de l'homéostasie énergétique nécessite la participation de plusieurs organes interdépendants (foie, îlots de Langerhans dans le pancréas, muscles, tissus adipeux, cerveau). Ces mécanismes de régulation ne sont présents que dans des organismes complexes tels que la souris. Les modèles in vitro ou d'organismes inférieurs ne permettent pas de reproduire l'intégralité de ces interactions physiologiques complexes. Ainsi, l'utilisation de la souris est essentielle pour obtenir des résultats pertinents et transposables aux mécanismes chez les mammifères, y compris les humains. Nous utiliserons des tissus de souris afin de réaliser des séquençages spécifiques. Cette approche permet d'obtenir des données détaillées sur l'expression génétique à l'échelle cellulaire.
Réduction
Nous utiliserons un total de 60 animaux. Le nombre d’animaux testés dans chaque expérience nous permettra une comparaison statistique adaptée entre les différents groupes tout en tenant compte des impératifs de réduction. Une préparation d'îlots pancréatiques provenant d'une souris permet de recueillir environ 30 000 noyaux. Étant donné que 300 000 noyaux sont nécessaires pour réaliser un point de séquençage, 10 souris seront nécessaires pour chaque point de séquençage. Nous prévoyons de réaliser 6 expériences indépendantes, nécessitant ainsi un total de 60 souris. Cette approche nous permet de maximiser les informations obtenues tout en minimisant le nombre total d'animaux utilisés, en conformité avec les principes de réduction. Nous déterminerons si la distribution des échantillons suit une loi normale. Nous utiliserons des tests statistiques appropriés pour déterminer le nombre optimal d'animaux à utiliser et pour analyser les données obtenues.
Raffinement
Les cages seront étiquetées pour cette procédure et les animaux seront surveillés par du personnel qualifié pour prendre les mesures appropriées en cas d'apparition de signes d'inconfort, cependant un jeûne de 24H ne met en aucun cas en danger des souris en bonne santé. Les animaux conservent leurs congénères et leurs conditions d'hébergement avec accès à l'eau de boisson et un carré de chanvre est mis à leur disposition permettant la fabrication d'un nid utile pour préserver leur température corporelle, pendant ces 24H.
Choix des espèces
Pour étudier le métabolisme, la souris est le modèle animal de référence. Ce choix est justifié par plusieurs raisons : Similitudes physiologiques et génétiques avec l'humain : La souris partage de nombreuses similitudes physiologiques et génétiques avec l'humain, ce qui permet de transposer plus facilement les résultats obtenus chez la souris aux humains. Cela est particulièrement pertinent pour les études sur le métabolisme et les maladies métaboliques telles que l'obésité et le diabète. Historique de recherche étendu : Il existe une vaste base de données et une longue histoire d'utilisation des souris dans la recherche biomédicale, fournissant un contexte riche et des outils bien développés pour l'analyse des résultats. Les souris sont donc bien caractérisées en termes de biologie et de réponses métaboliques, facilitant les comparaisons et l'interprétation des données. Les souris seront utilisées à l'âge de 10 semaines pour plusieurs raisons importantes: À l'âge de 10 semaines, les souris ont atteint un stade de développement où leur physiologie, y compris leur métabolisme, est généralement stable. Cela permet de minimiser les variations dues à la croissance et au développement, assurant ainsi une plus grande cohérence des résultats expérimentaux. L'utilisation de souris âgées de 10 semaines offre une combinaison optimale de maturité physiologique, de stabilité métabolique, de standardisation des conditions expérimentales et de comparabilité avec la littérature existante, ce qui en fait un choix approprié pour notre étude sur les mécanismes métaboliques en réponse au jeûne.