Recherche fondamentale
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Validation d’une thérapie pour le rétablissement de l’immunosuppressivité sous-rétinienne dans un modèle d’illumination sur la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
3 750 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection dans l'œil sous anesthésie, puis est placée jusqu'à quatre mois sous lumière intense, avec jusqu'à cinq électrorétinogrammes de trente à quarante-cinq minutes et dix-sept séances d'imagerie de la rétine. Le porteur affirme que les cultures de cellules isolées ne reproduisent pas la maladie dans un "organisme entier" et retient la souris comme espèce la plus appropriée. Il décrit par ailleurs des conditions d'hébergement inchangées pendant l'illumination, à ceci près que les cotons sont retirés des cages pour empêcher les souris de se cacher de la lumière.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l'âge est une maladie oculaire provoquée par une dégénérescence progressive de la macula, partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. En France, environ 1,5 millions de personnes seraient atteintes de DMLA. Dans cette pathologie, un processus inflammatoire, caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires, participe de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Notre projet vise à tester différentes molécules pouvant réduire ce processus inflammatoire et ainsi briser le cercle vicieux inflammation/dégénérescence. Nous étudierons l’effet de ces molécules sur des modèles murins adaptés.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre d’aider à la mise au point d’une thérapie pour rétablir à long terme l’immunosuppressivité sous rétinienne et empêcher l’accumulation de cellules inflammatoires pathogéniques, freinant ainsi significativement l’évolution de la DMLA.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections de molécules thérapeutiques par voie intraoculaire (1 fois par animal anesthésié, durée de l’intervention : moins de 5 minutes). Ils iront en stabulation sous une lumière intense (jusqu’à 4 mois). Des explorations fonctionnelles de la rétine seront réalisées sous anesthésie : par enregistrement d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, maximum 5 fois par animal) et de méthodes d’imagerie rétiniennes (durée 10 minutes pour les 2 examens, maximum 17 fois par animal).
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies, il y a un risque de mauvaise réaction à l’anesthésiant (difficultés respiratoires, anxiété) et un risque d’hypothermie. Lors de l’injection dans l’œil, il y a un risque d’inflammation localisée (œil rouge) et de micro saignements. Lors de le procédure d’illumination, les animaux peuvent ressentir un stress lié à l’exposition à la lumière intense (animaux agités), et leurs fonctions visuelles peuvent baisser. Lors des explorations, les animaux peuvent également ressentir un stress lié à la contention lors de l’administration des collyres (animaux agités).
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. Cela implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux, car nous avons besoin de prélever des organes entiers pour les analyser dans leur globalité.
Remplacement
Les études in vitro ou sur les animaux invertébrés ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie de l’œil en particulier ; la souris est une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude. Ces modèles permettent d’étudier la maladie dans un organisme entier, qui ne peut pas être reproduit en utilisant des cultures de cellules isolées provenant de différents tissus.
Réduction
Nous prévoyons 3750 animaux pour réaliser cette étude. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche (variabilité inter- animal/ inter - expériences). Le nombre de 5 animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables, selon nos expériences antérieures. Nous prévoyons d’injecter le traitement dans un œil et le contrôle dans le deuxième œil de chaque animal pour limiter la variabilité entre animal et réduire ainsi le nombre d’animaux de l’étude.
Raffinement
Une période d'acclimatation de 5 jours sera prévue avant tout début d'expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées standard avec enrichissement : 1 bâton en bois, coton. Les animaux sont hébergés avec alimentation et abreuvement à volonté. Lors des expériences de d’illumination, les animaux sont placés dans une pièce différente, mais restent dans leurs cages de stabulation normale, selon les mêmes conditions, hormis la luminosité et les cotons qui sont retirés pour éviter que les animaux ne se cachent de lumière. Ils auront accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la règlementation. Une signalétique particulière des animaux en expérimentation est utilisée. Elle permettra une surveillance adaptée des animaux en fonction des points limites définis à chaque procédure afin de s’assurer de leur bien-être. Les animaux bénéficieront si besoin d’une anesthésie générale et d’une anesthésie locale. L’animal est placé sur tapis chauffant durant pour prévenir le risque d’hypothermie.
Choix des espèces
Les souris sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour étudier la réponse inflammatoire participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Nous utilisons des modèles génétiquement modifiés qui sont plus susceptibles à l’induction d’une inflammation pathogène, mimant la DMLA. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines minimum à leur entrée dans la procédure expérimentale. C’est l’âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature et donc à partir duquel elle est susceptible de développer la maladie étudiée.
Effets d’une supplémentation en probiotiques sur les troubles de l’humeur chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
240 souris passent toute leur adolescence sous régime obésogène, douze semaines à partir du sevrage, avant que leur humeur soit évaluée. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 195 d'entre elles et modéré pour 45, et toutes sont tuées pour le prélèvement du cerveau. À l'obésité induite s'ajoutent un gavage quotidien de probiotiques pendant deux semaines, des injections dans l'abdomen et, pour une partie des animaux, une chirurgie d'une heure destinée à insérer une fibre dans le cerveau. Le porteur annonce à plus long terme des stratégies nutritionnelles ou pharmacologiques pour les personnes dépressives, quand l'état dépressif est ici provoqué chez les souris par le régime qu'on leur impose.
Objectifs
Le thème général du projet concerne l’étude de la physiopathologie des troubles de l’humeur et de l’amélioration potentielle des symptômes par l’apport de probiotiques. Nous nous intéressons particulièrement aux effets de l’inflammation dans l’apparition des troubles dépressifs, induits par la consommation chronique d’une alimentation déséquilibrée. En effet, la consommation chronique d'un régime alimentaire obésogène contribue à générer une inflammation dite "de bas bruit" qui va médier un certain nombre de processus conduisant à la perturbation du fonctionnement des systèmes de neurotransmission monoaminergiques qui peuvent sous-tendre le développement des troubles de l'humeur, jusqu'à la dépression. Si certains effets de l'inflammation dans ces phénomènes sont aujourd'hui décrits, les mécanismes neurochimiques précis mis en jeu ne sont pas encore totalement élucidés. En particulier, leur implication dans le déficit de réponse aux antidépresseurs, dont la proportion est largement plus présente chez les patients dépressifs présentant une inflammation chronique, est peu étudiée et reste à démontrer. Le travail chez le rongeur, ici la souris, est complémentaire des travaux cliniques qui sont par ailleurs menés dans notre équipe, car il nous permet un contrôle des conditions expérimentales très précis et permet également de procéder à des analyses moléculaires et pharmacologiques au niveau de structures cérébrales bien identifiées. Dans ce projet, nous nous intéressons précisément au rôle d'une voie enzymatique potentiellement altérée en condition inflammatoire, et qui conduit à la synthèse d'un facteur essentiel au fonctionnement des systèmes de neurotransmisssion monoaminergiques. Nous mesurerons chez des souris soumises chroniquement à un régime alimentaire obésogène, l'apparition de comportements de type dépressif, et étudierons les mécanismes neurochimiques impliqués. Nous étudierons également l'effet bénéfique d'une supplémentation par un probiotique sur ces comportements dépressifs et sur l'efficacité d'un traitement par anti-dépresseur, dont la réponse est réduite chez les sujets obèses.
Bénéfices attendus
Ce travail apportera des données scientifiques utiles pour une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la dépression associée à l’inflammation. Puisque ce projet s’inscrit dans le cadre de recherches translationnelles (c’est-à-dire permettant d’aborder une même question par des approches précliniques et cliniques), il permettra à plus long terme de développer de nouvelles stratégies nutritionnelles et/ou pharmacologiques pour améliorer la réponse thérapeutique et la prise en charge des individus atteints de troubles de l’humeur, en particulier lorsque ces derniers sont associés à un contexte inflammatoire.
Procédures
Les souris seront exposées chroniquement à un régime obésogène induisant une prise de poids. Elles recevront une administration quotidienne pendant 2 semaines de probiotiques par gavage et des injections intra-péritonéales seront réalisées, nécessitant une légère contention de courte durée. Des chirurgies stéréotaxiques seront réalisées sous anesthésie générale afin d'insérer une fibre intracérébrale (environ 60 minutes, 1 fois). Les souris seront soumises à des tests comportementaux.
Impact sur les animaux
La prise de poids induite par l'exposition chronique au régime hyperlipidique et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisance pour les souris. Un comportement anxieux et/ou de type dépressif (modèlisé ici) est attendu chez les souris soumises au régime hyperlipidique.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les cerveaux et réaliser des analyses biochimiques.
Remplacement
L'objectif général du projet est de mieux comprendre chez l'animal les mécanismes mis en jeu dans le développement des troubles de l'humeur en condition inflammatoire. Un second objectif est de tester l'effet de l’apport en probiotiques favorisant la synthèse de BH4 sur les altérations comportementales associées à l’inflammation. Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l'étude des troubles de l'humeur reste une nécessité expérimentale afin d'appréhender la réalité physiologique de nos résultats. La recherche d'alternatives dans des bases de données démontre que les solutions de rechange ne sont pas à ce jour disponibles ou applicables.
Réduction
Lorsque cela est possible, les mêmes souris seront soumises à plusieurs tests lors de l'évaluation comportementale. De même, un maximum de mesures biologiques (périphériques et cérébrales) sera réalisé sur chaque animal dans la limite de compatibilité entre les différentes techniques. Ceci permettre de réduire au maximum le nombre de souris nécessaire à l'étude. Aucun dupliqua du travail proposé n'est aujourd'hui identifié. Le nombre d'animaux utilisé est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes évitant la répétition des expériences.
Raffinement
En concertation avec la structure Bien-Etre du laboratoire, nous avons défini les meilleures conditions d'hébergement possibles ainsi que les points limites et les points d'arrêt précoces et adaptés. Les souris seront ainsi hébergées par 5, avec présence de différents enrichissements, surveillance quotidienne et soins apportés rapidement si nécessaire. Les protocoles réalisés sur les animaux sont au préalables soumis puis approuvés par l'équipe en charge de l'animalerie afin d'assurer les bonnes conditions d'expérimentation. Pour les procédures invasives et/ou susceptibles de générer une douleur, les soins pré- et pos-opératoires sont appliqués, l'anesthésie, l'analgésie et l'euthanasie sont mises en place de façon appropriée par des expérimentateurs formés et expérimentés.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C’est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. Les animaux sont mis sous régime obésogène au sevrage, pendant 12 semaines. Ceci correspond à une exposition chronique débutant à l'adolescence ,stade particulièrement sensible aux effets néfastes de ce régime sur les sphères émotionnelles et cognitives. Les différents test comportementaux et analyses sont alors réalisés à l'issue de cette période d'exposition, correspondant au stade adulte, récapitulant le modèle d'obésité clinique chez la personne adulte.
Rôle du réseau neuronal sous-cortical dans l’apprentissage vocal pour application dans des cas de maladies neuronales, telle que la maladie de Parkinson – Etude chez l’oiseau-chanteur
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Choisis parce qu'ils apprennent leur chant comme un enfant apprend à parler, 360 diamants mandarins sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Tous subissent au moins une chirurgie crânienne, de quarante-cinq minutes à six heures selon le protocole, et 160 d'entre eux une seconde opération dont ils sont tués au réveil. Certains portent ensuite un dispositif d'enregistrement fixé sur la tête et restent isolés jusqu'à trois semaines dans une cage close phoniquement et visuellement, ce que le porteur reconnaît comme une atteinte au bien-être de ces animaux sociaux. Tous sont tués pour que leur cerveau soit examiné, au terme d'un projet dont les retombées annoncées vont de la maladie de Parkinson aux algorithmes d'apprentissage en robotique.
Objectifs
Les mécanismes mis en jeu dans la maladie de Parkinson restent mal compris. Chez les patients de cette maladie, il est établi que la mort prématurée des neurones produisant de la dopamine est responsable du déclenchement et de l’évolution des symptômes moteurs de la maladie. De plus en plus de preuves indiquent que la déformation d’une protéine présente dans les neurones, appelée alphasynucléine, a un rôle causal dans la dégénérescence des neurones produisant la dopamine chez les patients parkinsoniens. De plus ces protéines déformées envahiraient progressivement de nouvelles zones cérébrales par le biais d'un mécanisme de type prion (les protéines entrant en contact avec une protéine déformée se déforment elles-mêmes) pendant le développement de symptômes. La déformation de cette protéine est également impliquée dans d’autres pathologies, regroupées sous le nom de synucléinopathies. La fonction de cette protéine (l’alphasynucléine) dans l’activité des neurones et la formation des réseaux neuronaux, ainsi que les pertes de fonctions associées à sa déformation pathologique dans les pathologies associées (les synucléinopathies), restent mal comprises. Nous proposons d'étudier le rôle de l’alphasynucléine dans le réseau neuronal responsable de la maladie de Parkinson. Ce réseau est le siège de la mémoire procédurale (mémoire des mouvements et des tâches motrices et cognitives complexes), et permet à un individu sain d’acquérir des séquences motrices complexes tout au long de sa vie (faire du vélo, attacher ses lacets, jouer d’un instrument, parler…). Pour comprendre le rôle de l’alphasynucléine dans l’activité des neurones du réseau et la modification de ce réseau pendant l’apprentissage, nous nous appuierons sur un paradigme expérimental particulièrement adapté : l'acquisition du chant chez l'oiseau chanteur. En effet, les oiseaux chanteurs ont un réseau similaire à celui responsable de la maladie de Parkinson chez l’homme, qui leur sert uniquement à apprendre et produire leur chant.
Bénéfices attendus
Les applications à long terme du projet de recherche proposé sont nombreuses, de la médecine à la robotique. Ils incluent, sans s'y limiter, la découverte de thérapies originales pour les synucléinopathies (en particulier la maladie de Parkinson) et la conception de nouveaux algorithmes d'apprentissage en réseau neuronal artificiel. Pertinence pour la santé humaine et les maladies : le projet proposé représente une recherche fondamentale à long terme sur les mécanismes sous-jacents à l'apprentissage sensorimoteur en général et à l'apprentissage vocal en particulier. Les régions impliquées et la protéine alphasynucléine sont associées à de nombreux troubles du mouvement, dont la maladie de Parkinson (MP), ou autres synucléinopathies. Les bénéfices à long terme de notre projet incluent une meilleure compréhension des conséquences de la perte de fonction de l’alphasynucléine due à son agrégation anormale. Pertinence pour les innovations technologiques : Le projet de recherche proposé vise à comprendre les mécanismes neuronaux de l'apprentissage chez les animaux. Comprendre comment les animaux apprennent pourrait aider à construire de nouveaux algorithmes d’apprentissage ou à concevoir des robots capables d’apprendre et de mieux performer dans une variété de tâches complexes. Plus généralement, les algorithmes d’apprentissage efficaces sont particulièrement utiles dans les applications où la complexité des données ou des tâches rend l’apprentissage difficile.
Procédures
L’ensemble des animaux inclus dans cette saisine subiront au moins une chirurgie sous anesthésie, deux pour certains, afin d'enregistrer l'activité neuronale sous anesthésie, de mettre en place un système d'enregistrement chronique permettant de suivre l'activité neuronale après réveil, et/ou de modifier l'expression de protéines dans les neurones. D’une part, 100 oiseaux juvéniles participeront à l’étude du rôle d’une protéine impliquée dans des pathologies humaines, l’alphasynucléine, dans le développement des circuits cérébraux responsables du chant. Ils subiront une chirurgie n'excédant pas 45-60min et une à 3 périodes d'isolement n’excédant pas 2 à 3 jours. D’autre part, 160 oiseaux adultes participeront à l’étude de la structure de ces mêmes circuits cérébraux. Ils subiront une première chirurgie n'excédant pas 45-60min, suivie, quelques semaines plus tard, d’une deuxième chirurgie dont ils ne se réveilleront pas car ils seront euthanasiés à leur réveil de cette deuxième chirurgie. Ces mêmes oiseaux pourront être isolés sur une période n’excédant pas 2-3 jours, et ce avant la première chirurgie. Enfin, 100 oiseaux juvéniles et adultes participeront à l’étude du rôle de ces circuits cérébraux dans la production et la plasticité du chant. Ils subiront une chirurgie pouvant durer de 1 à 6h suivie d’une période d’isolement n’excédant pas 3 semaines, nécessaire pour la collecte de l’activité neuronale relative au chant.
Impact sur les animaux
Les oiseaux impliqués dans ce projet subiront une à deux chirurgies, pouvant entraîner des douleurs. L’ensemble des chirurgies seront conduites sous anesthésie. De plus, les douleurs liées à la chirurgie seront prises en charge par des injections pré et post-opératoires de médicaments adaptés pour traiter la douleur sur de longues durées. Afin d’enregistrer l’ensemble des vocalisations de certains oiseaux impliqués dans ce projet, nous devons isoler certains oiseaux et les héberger en cages individuelles isolées phoniquement et visuellement de leurs congénères sur des durées variables (voir ci-dessus). Cet hébergement individuel affectera le bien-être de ces animaux sociaux en induisant un inconfort et un stress que nous réduirons en limitant la période d‘isolement au maximum et en fournissant un enrichissement adapté dans la cage (miroir, cloche, os de seiche). La durée de l’isolement est de 2-3 jours pour pouvoir enregistrer leur chant d’un individu, et de maximum 3 semaines pour les oiseaux dont l’activité neuronale est enregistrée pendant le chant. En dehors de ces périodes d’isolement, les oiseaux sont maintenus en contact visuel et auditif avec leurs congénères. Le système d'enregistrement chronique qui sera implanté sous anesthésie pour l'enregistrement de l'activité neuronale chez l'animal vigile induit un inconfort pour l'animal à son réveil. Le poids du dispositif (
Devenir
Les tissus (cerveau) devant être inspectés en fin de procédure, l'ensemble des animaux impliqués seront euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
Les expériences proposées portent sur l’apprentissage d’un comportement complexe, la communication vocale, qui ne peut absolument pas être étudiée avec d’autres préparations impliquant des micro-organismes (bactéries, cultures cellulaires…), ou uniquement à l’aide d’études numériques sur ordinateur.
Réduction
En respect du principe des 3Rs, nous avons optimisé le protocole afin de REDUIRE au maximum le nombre d'oiseaux utilisés : des tests de puissance statistique ont été employés pour calculer le plus petit nombre d’animaux par groupe nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement exploitables.
Raffinement
Les oiseaux hébergés en cages individuelles bénéficieront d'un milieu enrichi (miroir, cloche, os de seiche) pendant des périodes réduites au minimum. Le reste du temps ils seront maintenus en contact avec leurs congénères. Nous utiliserons un anti-douleur pour diminuer toute douleur potentielle pendant et après les chirurgies. Les animaux seront observés quotidiennement par un personnel qualifié pour détecter tout signe de douleur ou inconfort. Des points limites ont été définis (cumul d'au moins 3 signes extérieurs de mal-être important comme l'immobilité les yeux fermés en permanence, l'automutilation ou les plumes ébourrifés) et sont affichés dans la pièce expérimentale. L'expérimentation est interrompue en cas d'atteinte de point limite chez un animal.
Choix des espèces
L’apprentissage vocal est un trait rare dans l’évolution. Les oiseaux chanteurs sont parmi les rares espèces à apprendre leurs vocalisations et sont donc un modèle animal unique pour l’apprentissage de la parole chez l’homme. Les diamants mandarins sont une des espèces les mieux étudiées. Ils s’accouplent facilement. Le diamant mandarin se reproduit tout au long de l’année, apprend un chant unique, et la durée de l’apprentissage ne dépasse pas trois mois et peut être réduite à une semaine. Cette espèce représente donc un modèle animal particulièrement facile d’accès pour l’étude des mécanismes neuronaux de l’apprentissage vocal. Les oiseaux participant à l’étude du rôle de la protéine alphasynucléine dans le développement des circuits cérébraux responsables du chant auront 20 jours au début de l'expérimentation car nous étudions le développement du réseau du chant pendant la période d'acquisition du chant, qui se fait avant la puberté. La période critique du développement du réseau du chant se situe entre 20 et 40j après l'éclosion. Les autres oiseaux utilisés dans ce projet auront plus de 50 jours, âge auquel ils sont sevrés et indépendants de leurs parents.
Validation d’une méthode de manipulation, et des méthodes de prélèvement et de mesures de la mésotocine chez la caille japonaise.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
32 cailles japonaises reçoivent une injection intramusculaire de mésotocine ou de solution saline, puis une prise de sang à la veine de l'aile, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur écrit pourtant que cette injection, jamais pratiquée jusqu'ici sur cette espèce, pourrait causer un stress supplémentaire et qu'il serait "plus raisonnable" de la classer en gravité modérée. L'objectif est de mettre au point une mesure de la mésotocine, hormone candidate comme marqueur d'émotions positives, dans un contexte que le porteur relie à l'industrie de la volaille et à ses arguments commerciaux. Aucune caille ne sera tuée : seize seront réutilisées, seize confiées à une association de réhabilitation ou à des familles d'accueil.
Objectifs
L’existence d’états subjectifs chez l’animal, comme les états émotionnels, reste encore largement débattue. De nombreuses études scientifiques ont mis en évidence l’expression d’émotions négatives chez l’animal dont l’identification aujourd’hui est utilisée dans l’évaluation du mal-être. Actuellement des marqueurs physiologiques de ce mal-être tel que le niveau de testostérone, corticostérone ou le stress oxydatif sont utilisés pour évaluer le bien-être animal, une augmentation de ces marqueurs reflétant une diminution du bien-être animal. Cependant, les études récentes ont mis en évidence que le bien-être d’un animal résulte à la fois de la diminution de ses expériences négatives mais également de sa capacité à exprimer des émotions positives. Plusieurs marqueurs physiologiques des émotions positives ont été suggérés dans la littérature, telle que l’ocytocine et ces homologues : la mésotocine chez les oiseaux, reptiles et amphibiens ; et l’isotocine chez les poissons. L’ocytocine est une excellente candidate, car cette hormone (neuropeptide) apparaît impliquée dans la régulation du stress et de l’anxiété (effet anxiolytique), mais aussi impliquée dans les liens d’attachements entre partenaires sociaux ou sexuels. Cependant, ces effets ont été largement étudiés chez les mammifères alors qu’ils restent peu étudiés chez les oiseaux malgré leur importance économique et sociétale. En effet, depuis 2012, la consommation de viande de volailles a dépassé la consommation de viande bovine et l’industrie de la volaille représente près 380 millions de dollars à l’échelle mondiale en 2023. La recherche de marqueurs physiologiques du bien-être chez les volailles est d’autant plus importante que les consommateurs portent de plus en plus d’attention sur le bien-être des volailles qu’ils consomment, devenant même un argument marketing. Ainsi, les enjeux sont donc d'identifier des marqueurs physiologiques d'émotions positives chez les oiseaux, ceci pouvant permettre la mise en place de nouveaux outils d'évaluation du bien-être animal. Cependant, la mesure de la mésotocine circulante reste peu documentée dans la littérature et cantonnée à quelques espèces d'oiseaux. Dans ce contexte, notre projet se veut de mettre au point une méthode efficace de mesure de la mésotocine dans le plasma des oiseaux, mais aussi dans leurs fèces afin de développer une méthode de prélèvement non-invasive.
Bénéfices attendus
Grâce à cette étude, nous espérons pouvoir d’un côté valider un protocole expérimental permettant la manipulation et la mesure des niveaux de mésotocine circulante chez la caille japonaise que cela soit au niveau du plasma ou des fèces. Cette mise au point permettra ensuite de développer notre recherche sur le lien entre la mésotocine et l’expression des émotions positives chez l’oiseau. Ces marqueurs sont encore peu nombreux et peu étudiés chez l’oiseau. Ils permettraient d’en apprendre davantage sur les capacités émotionnelles des oiseaux, mais aussi sûrement chez les reptiles dus à leur similarité physiologique avec les oiseaux. Ces marqueurs pourront à l’avenir être utilisés pour évaluer les effets de divers facteurs, tels que l’histoire de vie ou la complexité environnementale, sur les états émotionnels. Enfin l'identification de tels marqueurs pourrait trouver des applications dans l’évaluation et l’amélioration du bien-être des oiseaux d’élevage.
Procédures
Injection intramusculaire de solution saline 0.9% ou de solution de mésotocine: 1 injection par animal en moins de 2 minutes Prélèvement sanguin au niveau de la veine alaire : 1 prélèvement par animal en moins de 2 minutes.
Impact sur les animaux
Le transport et l’isolement des individus pendant la phase d’administration des traitements peuvent perturber les cailles, mais ce, sur une courte période (degré de sévérité léger). Les prélèvements sanguins sont également une source de stress et d’inconfort (degré de sévérité léger). Les traitements par injection intramusculaire peuvent être une expérience inconfortable et stressante pour l’animal. En temps normal, ce type de procédure serait classé comme une procédure de classe légère car ne dépassant pas l'introduction. Cependant, dans notre cas, certains individus seront injectés pour la première fois chez la caille japonaise, ce qui pourrait induire un stress supplémentaire. Il est donc plus raisonnable de considérer cette procédure comme degré modéré.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie. La décision a été prise par les responsables du projet. Les animaux que nous ne garderons pas pour de futures expériences seront confiés à une association s'occupant de réhabiliter les animaux de laboratoire ou bien proposés à l'adoption par des familles d'accueil.
Remplacement
Dans cette étude nous étudions les réponses comportementales à des traitements hormonaux (i.e. mésotocine), il est donc nécessaire de travailler directement sur l’animal vivant, ce qui exclut tout type de remplacement.
Réduction
Le nombre d’animaux choisi (32 cailles) permet d’avoir un effectif suffisant pour les analyses physiologiques, et des analyses statistiques robustes tout en tenant compte d’un possible effet sexe.
Raffinement
Les oiseaux seront hébergés dans des cages individuelles couvertes au sol d’une litière de copeaux de bois, leur permettant de faire des bains de poussière et d’un abri. Ils seront nourris et hydratés ad libitum à l’aide d’une mangeoire et d’un abreuvoir (nourriture et eau à volonté). La procédure implique de pouvoir rapidement manipuler les oiseaux pour les tests, ce que permet un hébergement individuel. Cependant, les cages seront grillagées et tous les animaux seront maintenus dans la même salle d’élevage, permettant aux oiseaux de garder un contact visuel et auditif entre eux. Il est à noter que les mâles adultes ne peuvent pas être maintenus en groupe de par leur caractère territorial et agressif. Afin d’éviter toutes influences potentielles des conditions de maintenance (i.e. en cage individuelle avec contact visuel et auditif vs. En groupe), mâles et femelles devront être hébergés dans les mêmes conditions, Ainsi les femelles seront également maintenues en cage individuelles. Lors de la phase expérimentale, les oiseaux seront déplacés et manipulés par des personnes compétentes et expérimentées. Les oiseaux seront soignés et suivis quotidiennement par un personnel expérimenté. Ce même personnel tiendra à jour un cahier des charges consignant les changes, les prises alimentaires ainsi que toute anomalie (e.g. changement de comportement, maladie ou blessures). La détection d’une anomalie, entraînera la mise en quarantaine du ou des individu(s) concerné(s) pour l’administration de traitements et ne sera remis dans l’animalerie que si leur rétablissement est complet.
Choix des espèces
Les cailles japonaises sont domestiquées depuis des siècles. En raison de leur petite taille et de leur développement rapide, elles sont rapidement devenues populaires aussi bien en agriculture qu’en recherche scientifique. Leurs caractéristiques comportementales peuvent être clairement identifiées par des tests validés scientifiquement. Leurs capacités cognitives et émotionnelles sont néanmoins encore trop peu étudiées. Nous utiliserons des cailles adultes (i.e. âgées de plus de 4 mois). À cet âge, leur profil comportemental et physiologique est relativement stable (plus stable qu’à des stades plus précoces), permettant ainsi l’observation des variabilités interindividuelles robustes, incluant les variabilités liées au sexe.
Mécanisme d’action thérapeutique des antidépresseurs et des anticonvulsivants dans un modèle murin de douleur neuropathique.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées à la cuisse droite pour provoquer une douleur chronique d'environ dix semaines, les souris passent jusqu'à 24 tests comportementaux en six semaines. 8 560 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, après une biopsie de génotypage à l'âge de cinq à sept jours, et une partie reçoit des antidépresseurs ou des anticonvulsivants dans l'eau de boisson ou par gavage. Le porteur écrit qu'elles "ressentiront une douleur modérée qui ne peut pas être soulagée, car c'est le sujet de la recherche", affirme que les points limites existent "pour garantir leur bien-être", et ne précise pas quels tests mesurent cette douleur. Les souris sans le génotype recherché sont tuées, les autres à l'issue de chaque procédure, le porteur les décrivant comme des "animaux non naïfs qui ne peuvent être réutilisés".
Objectifs
Ce projet de recherche vise à améliorer les traitements contre la douleur neuropathique, une douleur causée par des lésions ou des maladies du système nerveux, touchant environ 6 % de la population en France. Actuellement, certains antidépresseurs et anticonvulsivants sont les meilleures options disponibles, mais ils ne fonctionnent pas pour tout le monde et ont de nombreux effets secondaires. De plus, on comprend mal comment ces médicaments soulagent la douleur neuropathique. Comprendre comment ces médicaments fonctionnent est essentiel pour améliorer les traitements actuels et en développer de nouveaux, plus ciblés. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes par lesquels les antidépresseurs et les anticonvulsivants soulagent la douleur neuropathique. Nos recherches ont déjà montré que ces traitements ont un effet anti-inflammatoire et influencent le système circadien, qui régule nos cycles biologiques. Nous voulons maintenant explorer plus en détail ces cibles pour améliorer les traitements de la douleur neuropathique.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à améliorer les traitements contre la douleur neuropathique. Nous pensons que les résultats de ce projet pourraient non seulement améliorer les traitements actuels en permettant une meilleure utilisation clinique grâce à une meilleure compréhension de leur fonctionnement, mais aussi aider à développer de nouveaux traitements plus ciblés et avec moins d'effets secondaires que ceux existants.
Procédures
Les animaux subiront une biopsie unique sur animal vigil à l'âge de 5 à 7 jours afin de réaliser leur génotypage. Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale induisant une douleur chronique pendant environ 10 semaines. La chirurgie, réalisée au niveau de la cuisse droite, durera environ 5 minutes sous anesthésie générale. Certains animaux subiront une injection au niveau thoracique sous anesthésie générale, d’autres animaux subirons des injections intrapéritonéales (vigile) répétées pendant 1 semaine à raison d’1 injection par jour. Une partie des animaux recevra un traitement (soit administré pendant 3 semaines dans leur eau de boisson, soit par gavage vigile une unique fois). De plus, les animaux seront soumis à plusieurs tests comportementaux afin de vérifier l'efficacité des traitements étudiés sur la douleur neuropathique d'une durée de 3 à 10 minutes chacun (avec un maximum de 24 tests par animal sur une période de 6 semaines), avec un intervalle minimum de 24 heures entre chaque test. Certains animaux subiront une chirurgie terminale pour prélèvement d'organes.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les animaux ressentiront une douleur modérée qui ne peut pas être soulagée, car c'est le sujet de la recherche. Après la chirurgie neuropathique, ils auront des difficultés à se déplacer pendant 48 à 72 heures. Certains animaux recevront des injections dans la région lombaire. Tous les animaux subiront une série de tests comportementaux pour évaluer la douleur, où ils peuvent retirer leur patte si nécessaire. Les animaux recevront des traitements d’antidépresseurs ou d'anticonvulsivants, soit en dose unique, soit en traitement prolongé. Pour les doses uniques, les animaux seront habitués à une légère contention avant un gavage effectué par une personne formée. Pour les traitements prolongés, les médicaments seront mélangés à l'eau de boisson, une méthode non invasive. Les biberons seront pesés régulièrement pour surveiller la quantité de liquide consommée par les animaux.
Devenir
Les animaux ayant le génotype recherché continuent vers l'ensemble du projet et ceux n'ayant pas le génotype attendu sont mis à mort. A l’issu de chaque procédure, les animaux seront mis à mort car ce sont des animaux non naïfs qui ne peuvent être réutilisés dans des projets ultérieurs
Remplacement
Pour notre étude, nous ne pouvons malheureusement pas remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. Pour analyser l'effet des antidépresseurs ou des anticonvulsivants sur la douleur chronique et les réactions émotionnelles, nous devons observer le comportement des animaux vivants.
Réduction
Nous essayons de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés tout en obtenant des résultats scientifiques fiables. D'après les études et la variabilité individuelle, chaque groupe expérimental comprendra au maximum 12 souris mâles et 12 femelles. Un calcul statistique a été fait pour s'assurer que nos résultats seront valides. Les animaux passeront par plusieurs tests comportementaux pour réduire leur nombre. Les analyses statistiques finales seront réalisées pour confirmer la validité de nos résultats.
Raffinement
Les animaux sont logés par groupes de 4 ou 5 pour répondre à leurs besoins sociaux. Nous mettons du coton dans les cages pour qu'ils puissent faire des nids et des barreaux en bois pour qu'ils puissent ronger, ce qui réduit l'agressivité. Les animaux sont observés quotidiennement pour détecter tout signe de stress ou d'inconfort. Pendant les chirurgies, des anesthésies sont toujours utilisées et un suivi post-chirurgical est effectué. Des points limites sont mises en place pour garantir leur bien-être. Si de nouvelles méthodes moins stressantes ou douloureuses sont découvertes, nous les intégrerons à nos procédures.
Choix des espèces
Le modèle d’animal neuropathique utilisé dans cette étude a été caractérisé et validé pharmacologiquement chez la souris (travaux antérieurs de notre équipe). En outre, de nombreuses lignées de souris transgéniques existent et sont disponibles, facilitant ainsi l’étude génétique des mécanismes. Pour le génotypage, les souriceaux seront utilisés avant d'avoir 10 jours car la minéralisation des os de la queue ainsi que le développement de la vascularisation ne sont pas encore complets, ce qui minimise la souffrance des petits. Pour toutes les autres procédures, étant donné que l’étude de comportements nécessite des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes seront utilisés (arrivée des animaux à 8 semaines lorsqu’ils sont jeunes adultes puis début des procédures à partir de 10 semaines).
Sélection d’un vecteur optimisé pour une thérapie génique précoce d’un modèle murin de syndrome myasthénique congénital
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Six vecteurs viraux, trois doses, une injection dès la naissance et jusqu'à quatre séries de tests de force et d'activité par souris : 2 390 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, celles qui n'ont pas le génotype recherché étant tuées avant le sevrage et les autres à la fin de chaque procédure. Le projet cherche un vecteur de thérapie génique contre un syndrome myasthénique congénital lié au gène COLQ, après une étude où, écrit le porteur, un vecteur non optimisé "a provoqué une toxicité inattendue". Les tests comprennent des mesures d'activité d'une heure trente, de force d'agrippement, de coordination et de fatigabilité musculaire, et quatre prises de sang sous anesthésie. Les souris mutantes, privées de collagène Q, développent une faiblesse musculaire généralisée, et le porteur dit avoir choisi l'espèce parce qu'elle offre "le plus petit modèle animal" présentant les signes de la maladie.
Objectifs
Le syndrome myasthénique congénital est une maladie rare d’origine génétique, ayant une incidence estimée à 1 personne sur 250 000. Elle présente des caractéristiques cliniques et génétiques hétérogènes, puisque différents gènes déficients peuvent être individuellement associés à ce type de pathologie. Ces gènes sont impliqués dans le bon fonctionnement des jonctions neuromusculaires, qui est la structure permettant la transmission de l’information nerveuse vers les muscles et donc la contraction musculaire. L’un des syndromes myasthéniques congénitaux est associé à des mutations dans le gène COLQ, pour collagène Q. Les patients souffrent de faiblesse musculaire sévère, de fatigue, de scoliose importante, d’insuffisance respiratoire et ont une espérance de vie réduite. Pour le moment, il n’existe pas de traitement curatif mais uniquement des traitements symptomatiques. Le but du projet est de concevoir une approche de thérapie génique innovante pour le syndrome myasthénique congénital lié à ColQ, consistant à l’introduction du gène sain dans les cellules à l’aide de vecteurs. Pour cela, nous disposons d’un modèle murin déficient en ColQ qui reproduit les symptômes observés chez l’Homme. Dans une étude précédente, nous avons administré un vecteur viral non optimisé, porteur du gène sain COLQ, pour une première preuve de concept à un stade post-symptomatique et qui a provoqué une toxicité inattendue. Nous souhaitons, dans ce projet, traiter les animaux avec un vecteur viral que l’on optimisera pour une meilleure spécificité et efficacité pour le transfert du gène COLQ et son expression en protéine essentiellement dans le muscle squelettique, en tenant compte des résultats obtenus précédemment dans l’équipe. Nous avons sélectionné à partir d’études sur cellules en culture, 6 vecteurs différents. Le phénotype des souris traitées avec ces vecteurs à différentes doses sera analysé jusqu’à 3 mois ou 1 an, en évaluant l’état général des souris, la force musculaire et globale, l’état des jonctions neuromusculaires et la structure des fibres musculaires.
Bénéfices attendus
Grâce à l’étude de différents vecteurs, à différentes doses, ce projet pourrait permettre d’identifier chez la souris, un vecteur efficace pour traiter à une dose la plus faible possible le syndrome myasthénique congénital liée à l’absence de collagène Q, tout en réduisant le risque de toxicité. Ce vecteur optimisé pourra être utilisé pour le développement préclinique et clinique d’un candidat médicament pour cette pathologie mais pourra également être utilisé pour traiter d’autres syndromes myasthéniques congénitaux, en changeant uniquement le gène responsable de la pathologie.
Procédures
Injection des traitements : injection unique, environ 2min par souris. Mesure de l’activité des animaux : 1h30, 3 ou 4 fois par souris en fonction de l’âge de la souris à l’euthanasie. Mesure de la force d’agrippement : 2min, 3 ou 4 fois par souris en fonction de l’âge de la souris à l’euthanasie. Test de coordination et de force musculaire : 10min, 3 ou 4 fois par souris en fonction de l’âge de la souris à l’euthanasie. Test de fatigabilité musculaire : 5min, 3 ou 4 fois par souris en fonction de l’âge de la souris à l’euthanasie. Mesure de la force globale : 1 fois 10min par souris. Prélèvements de sang sur animaux vivants anesthésiés : 4 fois, environ 5 min par souris.
Impact sur les animaux
Les nuisances que ce modèle peut rencontrer sont liées au fait qu’il n’exprime pas la protéine collagène Q. Les animaux malades développeront des troubles du comportement moteur liés à une faiblesse musculaire généralisée. Suite aux traitements, dans le cas d’une injection à dose suboptimale, les nuisances seront liées à celles du modèle. Les injections intraveineuses ou les prélèvements sanguins provoquent une douleur légère équivalente au seuil de douleur lié à l’introduction d’une aiguille sous bonne pratique vétérinaire. L’animal subira, au cours des évaluations fonctionnelles, un stress lié à la manipulation. Rarement, certains animaux pourront souffrir de blessures des griffes/doigts ou de petites plaies suite aux tests de force.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés avant sevrage s’ils ne possèdent pas le génotype nécessaire pour être inclus dans les études. Le reste des animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de pouvoir prélever les tissus qui nous permettront de déterminer l’efficacité des traitements.
Remplacement
Dans ce projet, une présélection de vecteurs a été réalisée en mesurant l’efficacité de ces vecteurs à délivrer le gène thérapeutique dans les cellules musculaires, et à produire la protéine d’intérêt. Cependant, ces modèles en laboratoire ne nous permettent pas d'observer comment le vecteur se répartit dans tout le corps ni d'étudier les effets thérapeutiques, car ils ne peuvent pas simuler les problèmes de fonctionnement des muscles, comme la perte de force. Pour évaluer l’efficacité et la spécificité d’un vecteur administré dans l’ensemble du corps, l’utilisation d’animaux est indispensable. Notre modèle de souris reproduit la pathologie musculaire avec fidélité, ce qui nous permet de mesurer dans le temps et de façon prédictive de la clinique (c’est-à-dire chez l’Homme) l’efficacité des traitements sur l’ensemble des muscles squelettiques et la distribution du vecteur dans les différents tissus pour analyser leur spécificité. Ils permettent d’étudier les défauts liés à la fonction du muscle et de la jonction neuromusculaire ou encore les niveaux de biomarqueurs dans le sang.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étape de ce projet a été défini à partir de tests statistiques permettant de déterminer le nombre minimal d’animaux pour observer des différences entre un animal sain et un animal traité. En amont de cette étude expérimentale sur des modèles animaux, nous avons sélectionné grâce à des études sur cellules les 6 meilleurs vecteurs viraux capables d’exprimer fortement la protéine COLQ dans les cellules musculaires. La première étape de ce projet nous permettra d’évaluer l’efficacité de ces 6 vecteurs à 3 doses différentes pour cibler l’ensemble des muscles et traiter la pathologie à moyen terme, sur 3 mois. Les 2 meilleurs candidats seront sélectionnés afin de déterminer la dose thérapeutique optimale sur une période de 1 an. Dans l’étude à 3 mois, nous procèderons par étape, en injectant en premier les animaux avec la plus forte dose de vecteurs. Si des animaux injectés avec une certaine dose d’un vecteur donné montrent des signes d’absence d’efficacité, nous n’injecterons pas les doses plus faibles pour ce vecteur. Si un des vecteurs injectés dans l’étude à 3 mois a un effet thérapeutique nettement supérieur aux autres, l’étude de dose à un an se fera uniquement avec ce vecteur. La toxicité d’un médicament est évaluée avec la dose thérapeutique optimale sur des animaux sains. Dans cette étude, des animaux sains seront injectés avec les 3 doses de ce vecteur car la portée est entièrement injectée à la naissance. Par conséquent, nous utiliserons ces animaux pour l’étude de toxicité, au lieu d’injecter ultérieurement de nouvelles portées lorsque nous serons capables de déterminer la dose thérapeutique optimale. Nous réduisons ainsi le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
D’une façon générale, toutes les mesures possibles permettant d’améliorer les conditions de vie des animaux seront prises. Les animaux seront hébergés tout au long de l’étude dans des cages enrichies à l’aide de coton et de bâtons à ronger dans un environnement exempt d’organismes pathogènes. S’il s’avère qu’un seul animal se retrouve dans une cage, au sevrage, puisqu’il est le seul à devoir être suivi sur la période d’étude, un animal compagnon sera ajouté pour éviter l’isolement. Pour éviter des bagarres entre mâles, le compagnon sera un frère de la même portée si possible. Sinon un autre mâle du même âge sera ajouté dès le sevrage, ce qui réduira les risques. Après sevrage, les souris mutantes traitées ou non seront observées quotidiennement avec attention et des mesures de poids seront effectuées 2 fois par semaine. Avant sevrage, la fréquence est réduite à une fois par semaine pour limiter les manipulations et donc le stress pour la portée et la mère. Un aliment hydratant et nourrissant sera appliqué dès constatation que les animaux éprouvent des difficultés à se mouvoir. Des points limites adaptés ont été mis en place afin d’éviter toute souffrance animale. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale pour limiter le stress de l’animal lié à l’acte et assurer son immobilité.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies comme animaux modèles car ces animaux ont pu être modifiés génétiquement afin de présenter la délétion du gène ColQ (pour collagène Q), responsable d’un syndrome myasthénique congénital, ce qui en font le plus petit modèle animal présentant les signes cliniques et pathologiques caractéristiques de cette maladie. Afin de favoriser l’expression de la protéine COLQ le plus tôt possible et de ralentir la progression de la maladie, les animaux seront traités dès la naissance, sachant que les animaux malades présentent des signes de la pathologie dès les premiers jours de vie. Les animaux seront suivis sur une période de 3 mois ou de 1 an, pour déterminer l’efficacité des traitements à moyen et long terme.
Exposition à la silice et induction d’autoimmunité systémique : modèle de sclérodermie systémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Exposées sous anesthésie à deux instillations de silice cristalline par la gorge, des souris développent une fibrose qui gagne l'ensemble du poumon, et d'autres, injectées dans la peau d'acide hypochloreux cinq jours par semaine pendant jusqu'à dix semaines, une fibrose de la peau et des poumons. 383 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, modéré ou sévère, pour provoquer une sclérodermie chez des souris génétiquement prédisposées à l'auto-immunité et évaluer les effets d'une poussière de pierre artificielle à laquelle des travailleurs peuvent être exposés. Le porteur affirme n'avoir observé dans ses études antérieures aucun signe de "souffrances respiratoires" et ne pas s'attendre à de l'inconfort avec cette poussière, alors qu'une partie des procédures est déclarée d'un niveau de souffrance sévère. Toutes les souris seront tuées pour prélever sang, poumons, peau, rate, reins et cœur.
Objectifs
Ce projet a 2 grands objectifs qui sont les suivants: 1) optimiser le modèle de souris sclérodermique, qui à ce jour ne reflète pas entièrement la physiopathologie observée chez l’homme (inflammation, autoimmunité et fibrose cutanée et pulmonaire). Nous évaluerons ces paramètres physiopathologiques dans le nouveau modèle que nous proposons et qui sera induit dans des souris génétiquement susceptibles de développer une autoimmunité en présence de la protéine recombinante contre laquelle les auto-anticorps sont dirigés et de silice cristalline utilisée comme adjuvant pour stimuler la réponse immunitaire. En effet, les modèles murins actuels sont soit génétiques soit induits par injection de substances chimiques tels que l’acide hypochloreux (HOCl) ou la bléomycine (BLM).
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet seront : 1) de disposer d’un nouveau modèle de souris sclérodermiques dans lequel seront retrouvés les grands paramètres qui définissent cette maladie : l'inflammation, l’autoimmunité et fibrose cutanée/pulmonaire ; cela permettra d’une part d’apporter de nouvelles connaissances sur la physiopathologie de cette maladie et d’autres part de disposer d’un modèle pertinent pour tester de nouvelles thérapies; 2) d’évaluer les risques sur la santé d’une exposition à la poussière de pierre reconstituée à laquelle les travailleurs peuvent être exposés dans leur cadre professionnel et d’apporter de nouvelles connaissances sur leurs effets (autoimmunité, inflammation et fibrose). Ces informations pourraient à terme permettre de mieux informer les utilisateurs des risques encourus, de contribuer à mieux protéger les personnes exposées et à limiter l’utilisation de cette pierre artificielle.
Procédures
Des souris vigiles (n=100) seront soumises à une injection intra-dermique (5 jours/semaine) pendant 10 semaines maximum. Des souris anesthésiées (n=383) seront soumises à 2 expositions par voie respiratoire de NaCl ou de particules minérales é 15 jours d'intervalle). Des souris vigiles (n=131) seront soumises à 4 injections sous-cutanées (tous les 15 jours). Des souris vigiles (n=16) seront soumises à 2 injections intra-veineuse d'anticorps (une par mois). Des souris vigiles (n=58) seront soumises à 26 injections intra-péritonéales soit 3 fois/semaine. Des souris anesthésiées (n=58) auront une biopsie cutanée (punch de 4 mm).
Impact sur les animaux
L'injection intra-dermique d'acide hypochloreux (HOCl) peut entrainer une gêne (démangeaisons) dans les 2-3 minutes post-injection et aussi parfois une plaie cutanée (au niveau du bas du dos). Les souris exposées à l'acide hypochloreux (HOCl) développent une fibrose cutanée au point d'injections (bas du dos) et une fibrose pulmonaire légère à modérée qui se développe à partir de la 3ième semaine. La fibrose induite est localisée dans la région sous-pleurale et s'étend peu à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Les souris exposées par instillations oropharyngées de silice cristalline (SiO2) développent une fibrose pulmonaire modérée qui s'étend à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Il n'a pas été décrit dans la littérature et nous n'avons pas non plus observé dans nos études antérieures de signes de difficulté ou de souffrances respiratoires dans ces deux modèles. Même si nous ne nous attendons pas à avoir d’inconfort ou de souffrance animale avec une exposition à la poussière de pierre artificielle (PA) nécessitant le recourt à des antalgiques, nous serons attentifs sur ce point. D'après la littérature, des injections sous-cutanées répétées à 15 jours d'intervalles n'ont pas non plus montré d'effets indésirables chez les souris.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser des prélèvements de trissus et d'organes (sang, poumons, peau, rate, rein et coeur).
Remplacement
La sclérodermie systémique est une maladie autoimmune (présence d’autoanticorps dans la circulation sanguine), complexe avec des manifestations dans plusieurs organes (peau et poumons majoritairement) qu’il est impossible de reproduire in vitro. Il est important d’avoir un modèle de souris sclérodermique qui se rapproche le plus possible de ce qui est observé chez l’homme (fibrose cutanée et pulmonaire, autoimmunité et inflammation) pour tester de nouvelles molécules thérapeutiques.
Réduction
Le choix des conditions expérimentales est fixé en lien avec les questions scientifiques du projet et les principes de réduction. Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n’utiliser que le nombre d’animaux strictement nécessaire mais suffisant pour réaliser des analyses statistiques. Pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, un nombre maximum de 383 souris sera utilisé.
Raffinement
Les procédures ont été travaillées pour limiter le stress et la souffrance des animaux. Les souris seront au maximum 5 par cages et les cages seront enrichies. Une observation régulière (entre 3 à 5 jours/semaine selion les procédures) des souris sera réalisée (apparence physique, comportement) et, si des signes de souffrance sont détectés chez les animaux, des sédatifs ou des anti-douleurs adaptés pourront leur être administrés.
Choix des espèces
Parmi les rongeurs, il n'existe pas d'autres modèles de sclérodermie systémique que le modèle murin. Par ailleurs, le modèle murin est indispensable pour suivre les effets systémiques et en particulier l'autoimmunité caractérisée par la production d'autoanticorps. Les souris seront adultes car la sclérodermie systémique est une pathologie qui affecte des adultes.
Étude de l’évolution de biomarqueurs dans le sang et le liquide céphalo-rachidien au cours de la progression de la maladie d’Alzheimer chez 3 modèles murins de la pathologie
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsiées à la queue entre sept et dix jours de vie pour établir leur génotype, une partie des 803 souris subit ensuite jusqu'à six prises de sang, puis une chirurgie d'une heure pour implanter une sonde dans la tête. Ces souris-là vivent seules jusqu'à leur mort, sept mois au plus, le temps de trois ponctions de liquide céphalorachidien de quatre heures chacune réalisées sur animal éveillé. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 185 d'entre elles et modéré pour 618. Deux des trois lignées génétiquement modifiées développent des crises d'épilepsie ou une paralysie des pattes arrière, et toutes les souris finissent tuées pour que leur cerveau soit prélevé, y compris les reproductrices et celles qui ne portent pas la modification recherchée.
Objectifs
Il existe une demande croissante pour utiliser des biomarqueurs (substances ou signes mesurables dans le corps qui peuvent indiquer la présence d’une maladie) pour comprendre et identifier les maladies comme la maladie d'Alzheimer. Ces biomarqueurs aident à voir comment la maladie évolue, comment les gens réagissent aux traitements et ce qui se passe dans le cerveau. Mais certains de ces tests sont compliqués et coûteux, comme les prélèvements de liquide céphalorachidien (LCR) ou l’imagerie du cerveau. On essaie donc de trouver des façons plus simples, comme des tests sanguins, pour diagnostiquer Alzheimer. Cependant, on ne sait pas encore très bien comment certains de ces biomarqueurs dans le sang ou le liquide céphalorachidien sont liés aux problèmes dans le cerveau lui-même. Comprendre cela est important, surtout maintenant que les essais de médicaments se font de plus en plus tôt, avant même que les symptômes n'apparaissent. Ce projet vise à examiner de près ces signes dans le sang et le liquide céphalorachidien chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer pour mieux comprendre la maladie et sa progression.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre comment les biomarqueurs (substances ou signes mesurable dans le corps qui peuvent indiquer la présence d’une maladie) dans le sang et le liquide céphalorachidien (LCR) évoluent lorsque quelqu'un a la maladie d'Alzheimer et le lien entre ces changements et la façon dont la maladie se développe dans le cerveau, notamment en termes d’atteintes tissulaires cérébrales caractéristiques de la maladie. La contribution de ce projet pour la compréhension des mécanismes de la maladie pourrait ainsi aider à trouver de nouveaux traitements pour la ralentir. Ce projet pourrait également permettre d’identifier de nouveaux biomarqueurs dans le sang et le LCR afin d’aider au diagnostic précoce de la maladie, ce qui aurait un bénéfice réel pour les personnes à haut risque notamment, qui pourraient alors bénéficier d’un traitement avant même qu'ils aient des symptômes.
Procédures
Pour connaitre le patrimoine génétique de nos animaux génétiquement modifiés un prélèvement d’un fragment de l’extrémité de la queue sera réalisé à l’âge de 7 à 10 jours, une fois par animal, durée inférieure à 1 minute. Pour une partie des animaux 6 prélèvements de sang maximum seront réalisés par animal avec un minimum de 2 mois de récupération entre chaque prélèvement, durée inférieure à 3 minutes par animal. Il y aura deux méthodes pour prélever le liquide céphalorachidien (LCR) : -Pour une partie des animaux, une sonde sera implantée au niveau de la tête de l’animal au cours d’une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie adaptées (une fois par animal, durée : 1h). Ces animaux sont ensuite hébergés seuls pendant 7 mois maximum au cours desquels des prélèvements de LCR seront réalisés sur animal vigile : 3 maximum avec un minimum d’1 mois de récupération entre chaque prélèvement et durée de la collecte environ 4h. -Une autre partie des animaux sera anesthésiée, puis le LCR sera prélevé au cours d’une procédure chirurgicale (une fois par animal, durée 30 minutes), les animaux sont ensuite euthanasiés par une méthode réglementaire. 2 des lignées génétiquement modifiées utilisées dans le projet présentent un phénotype dommageable au cours du développement de la pathologie. Concrètement, des problèmes moteurs dans les pattes-arrières peuvent survenir à partir de 9 mois d’âge pour une des lignées. Les animaux de la deuxième lignée pourront présenter des crises d’épilepsie occasionnelles. En fin de procédure l’ensemble des animaux sera euthanasié par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir une légère et brève douleur lors du prélèvement d'échantillons pour connaitre leur patrimoine génétique. Pendant le prélèvement des échantillons de sang, l'animal est maintenu en contention ce qui peut générer un stress passager. Lors du prélèvement l’animal pourra ressentir une légère douleur et un inconfort de courte durée. À la suite du prélèvement il existe un risque rare d’hémorragie et/ou d’hématome. L'anesthésie générale utilisée pour la procédure chirurgicale et pour le prélèvement de liquide céphalorachidien peut entraîner une hypothermie et des problèmes cardiovasculaire et respiratoire. Après la chirurgie les animaux pourront ressentir une douleur et un inconfort. Un risque rare de complications existe en post-chirurgie telles que infections ou problèmes de cicatrisations. La canule de dialyse implantée pourra induire une gêne pour l’animal due à l’encombrement qu’elle génère. Après la chirurgie, les souris seront hébergées seules, s’agissant d’animaux grégaires cela pourra générer un stress. Elles seront isolées jusqu’à la fin de leur vie (pendant 7 mois maximum). Les souris des lignées génétiquement modifiées utilisées dans le projet peuvent avoir des problèmes de santé qui raccourcissent leur durée de vie, comme des crises d'épilepsie occasionnelles ou des difficultés de mouvement pouvant aller jusqu’à une paralysie, surtout au niveau des pattes arrière. Ceci pourra générer un stress pour les animaux et des pertes de poids.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales afin de collecter leur cerveau pour réaliser des analyses. Les animaux reproducteurs et les animaux non porteurs du patrimoine génétique d’intérêt seront euthanasiés par une méthode réglementaire car ils ne pourront pas être replacés ou réutilisés du fait de leurs modifications génétiques spécifiques.
Remplacement
Pour le déroulement de ce projet, il est essentiel d'utiliser des modèles animaux car nous nous concentrons sur le diagnostic et le pronostic de la maladie d’Alzheimer. Nous étudions un processus vraiment complexe qui ne dépend pas seulement des mécanismes de base de la maladie, mais aussi de la diffusion de protéines dans les fluides corporels (sang et liquide céphalorachidien). Dans d'autres modèles tels que les cellules, nous ne pouvons pas étudier la libération et la détection de ces molécules dans le corps.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques et statistiques du projet. Ce nombre a été calculé sur la base d'études précédemment élaborées et publiées et de notre expérience. Ainsi nous avons défini qu’il nous faudrait des groupes de 10 à 30 souris en fonction du type de prélèvement (sang ou liquide céphalorachidien). Afin de prendre en compte un pourcentage de perte au cours des procédures, nous prévoyons plus d’animaux que ce nombre minimal. Bien entendu nous adapterons notre production et le nombre d’animaux inclus en procédure afin de n’utiliser que le nombre strictement nécessaire (très probablement inférieur à ce qui est prévu ici). Nous estimons que nous utiliserons sur la durée du projet 803 animaux maximum. Lors de la procédure d’élevage nous piloterons la production de souris pour obtenir le nombre strictement nécessaire d’animaux pour nos lots expérimentaux. Pour l’évaluation des biomarqueurs, pour l’ensemble des lignées, nous utiliserons des femelles et des mâles afin d’optimiser l’utilisation des animaux produits et permettre une meilleure transposition de nos résultats. Nous réaliserons une partie de nos prélèvements de liquide céphalorachidien (LCR) à plusieurs reprises sur un même animal nous permettant d’une part de réduire la variabilité inter-individuelle et d’autre part d’éviter l’euthanasie de l’animal après le prélèvement, ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires à nos analyses.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Les méthodes et le traitement des animaux lors des expériences et dans l'animalerie visent à assurer leur bien-être maximal avec le moins de contraintes possible. Les conditions de vie, les soins et les procédures expérimentales sont conçus pour minimiser toute douleur ou souffrance. Les animaux seront observés quotidiennement, toute anomalie sera suivie et tracée en lien avec la structure chargée du bien-être animal (SBEA). Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale. Lors du prélèvement pour connaitre le patrimoine génétique des animaux la portée complète sera apportée dans une pièce dédiée, au calme, dans leur cage d’origine avec la mère. Nous utiliserons du matériel adapté pour le prélèvement, désinfecté entre chaque animal afin d’éviter tout risque de contamination croisée ou infection. Le prélèvement sera limité à la taille la plus petite possible et réalisé sur de jeunes animaux. Les souriceaux seront surveillés immédiatement après le geste puis 20 minutes après environ pour s’assurer de l’absence de saignement et la bonne prise en charge par leur mère. Pour les souris de phénotypes dommageables, nous ferons des observations régulières pour les détecter. En élevage nous utiliserons seulement des mâles transgéniques pour favoriser la bonne prise en charge des petits par leur mère. En cas de signes de difficultés motrices nous mettrons en place un soutien nutritionnel. Pour les souris qui seront hébergées seules, nous fournirons un enrichissement supplémentaire tel que des maisonnettes, bâtonnet de bois à ronger, papier kraft, etc. La procédure chirurgicale sera réalisée avec une anesthésie et une analgésie adaptées. La température de l’animal sera maintenue durant toute la durée de l’anesthésie à l’aide d’un tapis chauffant et d’une chambre de réveil chauffée pour éviter toute hypothermie. Nous mettrons en place une surveillance accrue en post-opératoire et un soutien nutritionnel si nécessaire. De plus, si la canule de dialyse présente une gêne pour l’animal pour l’accès à la nourriture, nous retirerons la grille de croquettes et mettrons l’aliment à disposition directement dans la cage.
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler sur la souris car il existe de nombreux modèles génétiquement modifiés déjà caractérisés, parmi eux nous avons choisi de travailler avec 3 modèles de maladie d'Alzheimer qui présentent un intérêt pour ce projet. Pour l’étude des niveaux de biomarqueurs nous réaliserons des prélèvements de l’âge d’1.5 mois jusqu’à l’âge de 18 mois afin de suivre leur évolution au cours de la progression de la pathologie.
Étude de l’impact du positionnement des lysosomes sur la progression métastatique du mélanome
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes les souris de ce projet sont immunodéprimées, pour que leur organisme ne rejette pas les cellules de mélanome humain qui leur sont injectées. 144 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'injection se fait dans l'oreille sous anesthésie, puis un groupe reçoit chaque jour une application du composé étudié, également sous anesthésie, et la progression des métastases est suivie par bioluminescence après injection de luciférine, jusqu'à dix minutes d'anesthésie par séance. Un dernier groupe reçoit l'injection sans anesthésie, et toutes sont tuées pour prélever les organes et comparer la position des lysosomes dans les cellules les plus invasives.
Objectifs
La progression du cancer et la formation de métastases repose sur la capacité des cellules tumorales à envahir de nouveaux tissus. Ceci implique la dégradation de la matrice extracellulaire par l'intermédiaire d'enzymes dont un certain nombre provient d'un compartiment dégradatif, le lysosome. Notre équipe a découvert que les cellules issues des mélanomes les plus agressifs possèdent des lysosomes plus périphériques et fusionnant plus fréquement avec la membrane plasmique. Ceci s'accomagne d'une plus grande dégradation de la matrice et de propriétés invasives plus développées in vitro. Nous souhaitons désormais déterminer si il en est de même in vivo chez la souris. Ce projet vise donc à comparer les capacités d'invasion et de métastases des plusieurs lignées cellulaires humaines qui présentent différentes localisations de leurs lysosomes (naturellement ou contrôlés artificiellement).
Bénéfices attendus
Meilleure compréhension des mécanismes fondamentaux contrôlant la formation des métastases. Amelioration du diagnostique du mélanome et à plus long terme des thérapies visant à limiter la dissemination métastatique.
Procédures
Un groupe subira une injection de cellules tumorales dans l'oreille (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une injection de luciférine suivi d'une anésthésie pour permettre l'imagerie par bioluminescence (durée 10 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une injection de luciférine suivi d'une anésthésie pour permettre l'imagerie par bioluminescence (durée 10 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales dans l'oreille (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une application quotidienne de du composé etudié sur l'oreille accompagnée d'une anésthésie (durée 5 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales (sans anésthésie; durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des injections sous-cutanées ou intraveineuse qui peuvent entrainer une légère inflammation au point d'injection. La progression métastatique peut s'accompagner de perte de poids et de difficultés à se déplacer. Les anésthésies répétées peuvent entrainer un stress sur l'animal. L'injection du composé testé doit diminuer la formation de métastases et donc avoir un effet bénéfique sur les animaux.
Devenir
Mise à mort de l'animal afin de réaliser des prélèvements d'organes pour analyses.
Remplacement
Le modèle animal est essentiel à la finalisation de ce projet, car lui seul reproduit la complexité du microenvironnement que les cellules tumorales doivent envahir pour devenir métastatiques. Notre projet s'est jusqu'ici appuyé sur une combinaison d'approches in vitro en 2D et 3D et d'expériences réalisées chez l'embryon de poisson zèbre de moins de 5 jours post-fécondation, ce qui a grandement contribué à diminuer le nombre de souris prévues.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisamment pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente. Une étude exhaustive des données récentes de la littérature n'a pas permis d'identifier des travaux réalisant des expériences similaires.
Raffinement
Des points limites ont été établis pour limiter la souffrance animale. En cas de douleur, les symptômes seront traités par analgésie. Les animaux sont anésthésiés avant injections de cellules tumorales ou de luciferin. Les souris seront hébergées en groupe de maximum 5 par cage. Les cages seront enrichies avec des dômes de carton et l'ajout de bâtonnets en ouate. Les animaux seront hébergés au minimum 1 semaines avant le début de l’expérimentation pour permettre leur l’adaptation à l’animalerie. Les animaux étant immunodéprimés, ils sont conservés dans des portoirs ventilés afin d'éviter tout risque d'infection. Ils sont également manipulés sous hotte pour les même raisons. Les animaux sont habitués aux injections avant l'expérience.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’avoir des organes très proches de ceux impliqués dans la pathologie humaine (en particulier la matrice extracellulaire). Au cours des dernières années, nous avons mis au point des outils et protocoles nous permettant de suivre par imagerie non-invasive dans la souris vivante la progression métastatique de carcinome mammaire par bioluminescence et par fluorescence. Nous utiliserons des animaux âgés de 7 à 10 semaines en début de procédure car nous avons mis au point nos protocoles et caractérisés la croissance tumorale et métastatique sur des animaux de cet âge.
Etude de l’efficacité de stratégies thérapeutiques pour le traitement de la maladie d’Alzheimer dans un modèle induit par l’injection intracérébrale de protéine Tau chez la souris mâle âgée C57BL6J (ALTAU).
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 100 souris mâles âgées de 15 à 18 mois vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'équipe injecte dans le crâne de chaque souris, sous anesthésie, une protéine Tau destinée à déclencher une pathologie de type Alzheimer, puis administre un traitement quotidien, prélève du sang une fois par mois et fait passer des tests de mémoire de trente minutes par jour, du troisième au quinzième jour. Le porteur signale que l'induction peut provoquer pertes de mémoire et agressivité, et que l'âge avancé des souris augmente la mortalité attendue. Il annonce en une phrase que le projet pourra mettre en évidence de nouveaux traitements, et justifie l'ensemble en écrivant qu'il paraît "indispensable" de développer de nouveaux médicaments contre cette maladie.
Objectifs
Dans le monde, les maladies neurodégénératives touchent 55 millions de personnes avec plus de 10 millions de nouveaux cas par an. Elles sont la 7ème cause de décès et la première cause d’invalidité et de dépendance chez les personnes âgées. Parmi elles, la maladie d’Alzheimer (MA) représente 60 à 70% des cas. La MA, est une maladie du sujet âgé, dont le premier facteur de risque est le vieillissement. Actuellement, seuls des traitements à visée symptomatique sont disponibles ; c’est-à-dire qu’ils ne traitent pas la maladie mais masquent certains déficits comportementaux. Ainsi, il parait indispensable de développer de nouveaux médicaments visant à traiter efficacement cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet pourra mettre en évidence de nouveaux traitements dans la lutte contre la MA.
Procédures
L'ensemble des animaux seront soumis à une chirurgie au niveau du crâne afin de pouvoir injecter la protéine pour induire la maladie d’Alzheimer. Cet acte chirurgical durera 15 minutes sous anesthésie générale. Un traitement quotidien sera administré sur animaux vigiles. Un prélèvement sanguin au maximum une fois par mois sera réalisé sur animaux vigiles. Des séries de tests comportementaux, s'étalant de J3 à J15 post-induction de la MA, seront réalisés pour une durée totale de 30 minutes maximum par jour, afin de mesurer les déficits de mémoire liés à la MA. Enfin, à la fin du projet, le cerveau sera prélevé. Les procédures pouvant engendrer une douleur seront réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie.
Impact sur les animaux
L’hébergement en cage individuelle des animaux durant la phase d'évaluation comportementale peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes. L’induction de la pathologie Alzheimer peut conduire à une perte de mémoire et une agressivité. La chirurgie peut conduire à une légère perte de poids transitoire (de 48 à 72h). La mortalité peut se trouver légèrement augmentée de par le recours à des souris âgées pour mimer au mieux la MA. Les séries de prélèvements sanguins s’effectueront sur souris vigiles en moins d’une minute tout au long de l’étude.
Devenir
Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort à la fin de l’étude, c’est-à-dire à la fin de la procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale), afin de récupérer le cerveau pour des analyses histologiques.
Remplacement
La MA est une pathologie qui touche de façon très intégrée le système nerveux central et altère les fonctions cognitives et comportementales des patients. L’hypothèse que nous posons vise à identifier le potentiel thérapeutique de certains produits pouvant conduire à l’amélioration des troubles cognitifs et comportementaux. A ce niveau d’intégration, seuls des tests in vivo sur animaux vigiles peuvent répondre à cette question. De plus, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes alternatives pertinentes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, les études in vitro et in silico ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire l’efficacité d’un traitement sur l’amélioration de troubles cognitifs. De plus, le nombre et la complexité des mécanismes mis en jeux dans la propagation des protéines altérées dans le cerveau ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez la souris. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Sur la base de notre expérience de ce modèle, nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce modèle présente une variabilité importante en ce qui concerne les résultats obtenus lors des évaluations comportementales ou des observations neuroanatomiques post-mortem (propagation de la protéine notamment). Cette variabilité, bien que comparable à ce qui se passe dans la réalité clinique, entraine l’utilisisation d’un nombre important d’animaux par groupe afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Ainsi, nous concilions le nombre minimum d'animaux utilisés pour notre projet et sa valeur scientifique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles et isolés de tous bruits extérieurs, avec plusieurs enrichissements (tunnel, brique d’Aspen et papier kraft), auront de la nourriture et de l’eau ad libitum. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Une attention toute particulière sera portée aux animaux pendant la chirurgie (analgésie pré-opératoire, anesthésie générale, maintien de la température corporelle, désinfection, anesthésie locale du site d’incision, gel ophtalmique pour prévenir de la déshydratation de la cornée) ainsi qu’après (analgésie post-opératoire). Le choix de la technique de sutures se portera sur la méthode des points séparés, offrant une grande résistance et limitant le risque pour l’animal de rompre ses points et donc de déhiscence de la plaie. Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si en période postopératoire, un dépassement des points limites précédemment fixés est constaté, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques. Enfin, une surveillance stricte des souris sera réalisée pendant l’intégralité du projet : pesée des animaux et contrôle des points limites.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris mâles C57BL6J âgées de 15 à 18 mois à l’arrivée au laboratoire. La souris est l’espèce animale qui a été et est encore la plus étudiée dans le domaine des maladies neurodégénératives notamment dans le cadre de développement de médicaments. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les performances de mémoire et les effets d’un médicament sur le développement dans la MA. Il est admis que l’âge est un élément crucial dans le développement de la MA, dans ce contexte, l’utilisation de souris âgées de 15 à 18 mois afin de prendre en compte le facteur vieillissement est primordial.
Evaluation de la distribution sanguine et tissulaire d’un candidat médicament dans des modèles de tumeurs sous cutanées chez la souris par imagerie planaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Suivre où va un candidat médicament radiomarqué dans le corps d'une souris porteuse de tumeur, pour le compte d'entreprises clientes : 2 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules tumorales sous la peau de l'omoplate, puis jusqu'à dix prélèvements sanguins par microsampling en deux semaines, deux prélèvements par voie rétro-orbitaire, jusqu'à dix séances d'imagerie planaire et un prélèvement terminal intracardiaque. Le porteur mentionne un inconfort léger à modéré lié à la pousse de la tumeur et à son ulcération. Le nombre d'animaux par groupe est fixé par le client, ramené à deux souris dont les tumeurs seront exploitables, et le porteur présente ce criblage rapide comme un moyen d'éviter des études plus lourdes sur davantage d'animaux.
Objectifs
Chaque année, le cancer affecte des millions de personnes et représente la 2ème cause de décès dans le monde. Les modèles animaux sont encore aujourd’hui indispensables en cancérologie notamment pour comprendre la physiopathologie de ces maladies, trouver des thérapeutiques innovantes et évaluer leur efficacité. Les études de distributions tissulaire et sanguine de candidats médicaments représentent une étape essentielle dans le développement d’un médicament. Ces études, demandées par les conseils scientifiques des entreprises clientes, ont pour but la compréhension et l’analyse du devenir du médicament dans l’organisme, d’évaluer une potentielle accumulation de ce dernier dans les organes et/ou tissus et ainsi de pouvoir mieux appréhender d’éventuels effets indésirables. Dans le cadre d'études en cancérologie, il est également crucial de vérifier le ciblage spécifique des candidats médicaments pour les cellules cancéreuses que ce soit à but diagnostic ou thérapeutique. Cette distribution est rendue possible par le marquage du candidat médicament avec un élément radioactif non toxique aux doses utilisées, la radioactivité pouvant être suivie dans les tissus animaux après prélèvements ou par imagerie. L’objectif de ce projet est donc de suivre le devenir du candidat médicament par une technique d’imagerie et de faire une évaluation précoce du ciblage tumoral des molécules testées et de leur répartition vers d’autres organes non-cibles (majoritairement foie et reins) en utilisant un nombre réduit d’animaux. Ces études permettent un criblage rapide utilisant peu d’animaux de candidats médicaments avant de réaliser des études plus poussées de biodistribution classique et ainsi d’éviter ces études sur un nombre plus important d’animaux pour les candidats qui ne cibleraient pas spécifiquement les tumeurs. Ces études in vivo s’inscrivent dans un contexte d’études répétitives car elles seront réalisées selon un même schéma directeur expérimental ayant pour objectif l’étude pharmacologique d'une sélection de candidats médicaments.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser la distribution tissulaire des composés thérapeutiques de nos clients dans l’organisme par imagerie (tissus cibles, notamment tumeurs et organes non-cibles où ils pourraient s’accumuler de manière non désirée) et ainsi de sélectionner ceux qui feront ensuite l'objet d'études de distribution tissulaire avec quantification (l’imagerie permettant d’avoir une très bonne idée de la répartition du candidat mais sans quantification précise) et / ou d'efficacité dans le cadre d'autres projets.
Procédures
Sur animal vigile : Pesée (de 1 à 3 fois/semaine, 20 s) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 2 fois, 15 s) ; Administration de composé pour analgésie /anesthésie (maximum 2 fois, 15 s); mesure du volume tumoral (1 à 7 fois/semaine, 20 s) ; Prélèvement de sang par microsampling (maximum 10 fois en 2 semaines , 1 min) Sur animal anesthésié : Tonte de l’omoplate en vue de la greffe ou de la mesure du volume tumoral (1-3 fois, 10 s) ; Greffe de cellules tumorales en sous-cutanée (omoplate) (1 injection, 15 s) ; Prélèvement de sang par voie rétro-orbitaire (2 fois maximum , 30 sec) ; Prélèvement de sang terminal en intracardiaque sous analgésie (1 fois, 5 min) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 2 fois, 15 s) ; Imagerie planaire (jusqu’à 10 fois ; 10min)
Impact sur les animaux
Stress et douleur légère liés à l’administration des molécules radiomarquées en sous cutanée, gavage oral, voie intra péritonéale, voie intramusculaire ou intraveineuse ; stress lié à l’anesthésie à l’isoflurane ; stress lié à la manipulation vigile pour les pesées ou les mesures de tumeurs au pied à coulisse ; stress et douleur légère liés au prélèvement par microsampling ou au niveau du sinus-orbital ; inconfort léger à modéré lié à la pousse tumorale et/ou à son ulcération.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux de chaque procédure lorsque l’une des conditions ci-après est remplie : Prélèvement d’organe ou de tumeur en cours de l’étude ; Atteinte d’un point limite justifiant la mise à mort de l’animale ; Fin de l’étude
Remplacement
Les molécules testes de nos clients ont fait l’objet d’études préliminaires d’efficacité in vitro et/ou in vivo au préalable. Néanmoins, évaluer la distribution tissulaire et l’accumulation d’un composé thérapeutique dans un organisme vivant implique d’être dans un système biologique complexe. En effet, son efficacité finale dépendra entre autres de son métabolisme et de sa distribution dans l'organisme ainsi que des caractéristiques de son environnement, ce qui n’est, actuellement pas possible de reproduire in vitro. Il est donc nécessaire d'utiliser des animaux dans le cadre de ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé par groupe est déterminé par le client en fonction des résultats préalables qu'il a obtenu avec le modèle tumoral sélectionné (homogénéité de la croissance des tumeurs SC). Ce nombre est réduit au minimum afin d’avoir 2 animaux par groupe dont les tumeurs seront homogènes et exploitables. En effet, la caméra planaire permet une vision fiable, rapide et reproductible de la distribution tissulaire. Elle peut représenter une étape préalable de validation rapide de candidats médicaments qui pourront être évalués dans un second temps par des méthodes quantitatives et robustes si pertinent. De plus, les biodistributions classiques entraînent la mise à mort des animaux à chaque temps d’intérêt. La mise en place de l’imagerie planaire par notre laboratoire permettra un suivi longitudinal des animaux et un nombre d’animaux utilisés bien moins important que lors de biodistributions classiques.
Raffinement
Afin de réduire la douleur, la souffrance et l'angoisse au maximum, les animaux sont surveillés quotidiennement et des points limites les plus précoces possibles sont mis en place. Les animaux sont également hébergés en groupes sociaux harmonieux de 2 à 6 par cage maximum dans un environnement enrichi comme la réglementation l'exige. Les injections et les prélèvements de sang effectués sur l’animal vivant le seront selon les bonnes pratiques de bien-être animal en termes de volumes, de matériel utilisé, d’anesthésie éventuelle et de préhension des animaux.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle in vivo est guidé par le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, les outils et les structures disponibles pour sa manipulation et des temps de gestation et de sevrage courts. De plus, l’analogie fonctionnelle des systèmes immunitaires murin et humain et l’existence de lignées immunodéprimées et/ou génétiquement altérées font de la souris un modèle pertinent pour analyser la distribution de candidats médicaments variés. Les souris seront utilisées à un âge compris entre 6 et 12 semaines lors de leur entrée en étude, âge auquel le système immunitaire de ces animaux est décrit comme mature.
Etude de la migration, maturation et activité des neurones au cours du développement du cortex cérébral chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Les petits sont tués avant ou peu après la naissance, au stade embryonnaire, le jour de la mise bas ou sept jours plus tard, pour prélever leur cerveau. 198 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les femelles gestantes subissent une chirurgie de trente à quarante-cinq minutes sous anesthésie, au plus tard quatre jours avant la mise bas, pour électroporer dans l'utérus deux plasmides différents selon les embryons, ce qui permet au porteur de diviser par deux le nombre de femelles utilisées. Il indique que cette chirurgie peut entraîner douleur, infection, hypothermie et difficultés lors de la mise bas, et conclut que l'étude de la formation du cerveau "nécessite" l'utilisation d'animaux.
Objectifs
L'objectif général de ce projet est de comprendre, gràce à la souris, l'origine de certaines malformations cérébrales qui ont lieu durant l'embryogenèse et conduisant à des troubles du comportement chez l'adulte (autisme).
Bénéfices attendus
Une meilleure comprehension des mécanismes impliqués dans la migration, la maturation et l'activité des neurones de cortex. De nouveaux champs d'étude pour les neurosciences et les pathologies qui y sont associées (autisme).
Procédures
Une procédure chirurgicale sous anesthésie (durée de l'intervention 30-45min).
Impact sur les animaux
Une chirurgie sur des femelles gestantes peut entrainer des complications à court terme (douleur, infection, hypothermie) et à long terme (difficultés lors de la mise bas).
Devenir
Mise à mort requise pour prelever le cerveau des animaux afin de réaliser des études histologique et electrophysiologique.
Remplacement
Ce projet s’intègre dans un projet plus global combinant différents travaux de recherche complémentaires allant de l’étude biochimique ou électrophysiologique au comportement. De nombreuses études « in-vitro » ont donc été effectuées au laboratoire sur des neurones en culture en amont de l’utilisation d’animaux pour limiter au maximum leur utilisation. Néanmoins, l'étude de la formation du cerveau nécessite l'utilisation d'animaux.
Réduction
Pour réduire de moitié le nombre de femelle gestante utilisée, nous avons choisi d'injecter deux plasmides par portées d'embryons. La moitié des embryons recevront le plasmide portant le gène muté et l'autre moitié le plasmide contrôle. Les embryons seront utilisés pour deux études : une étude histologique et une étude électrophysiologique des neurones du cortex.
Raffinement
Les souris bénéficieront d’une anesthésie générale (induction par un mélange isoflurane et d’un traitement analgésique pre/post-opératoire. Après l’acte chirurgical, les animaux sont observés sur 72h, deux fois par jour (matin et après-midi), y compris le week-end. Lors de ces observations, on vérifie son comportement, l'état de la plaie, que la souris est capable de s’alimenter, de se redresser, de reconstruire et entretenir son nid. Si un signe anormal est repéré, un des responsables du bien-être des animaux interviendra afin de l’examiner et prendre les décisions qui s’imposent (mise en place de mesures conservatoires, euthanasie). Le vétérinaire référent sera également contacté. Si l’animal ne présente aucun signe d’amélioration après mise en place des mesures, il sera alors mis à mort. La décision de mise à mort sera prise par le responsable du projet en concertation avec la vétérinaire, si le responsable du projet est injoignable la vétérinaire prendra seule cette décision.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris car l'étude du developpement du cortex cérébral necessite d'analyser un cerveau qui peut être comparé à celui de l'homme. Une majeure partie des études in-vitro ont été réalisées sur des neurones en culture provenant de cette même espèce et nous avons l'expertise de la technique chirurgicale (électroporation in-utero) chez la souris. Les animaux sont des femelles gestantes adulte. Le stade adulte est indispensable pour atteindre une maturité sexuelle indispensable à la mise en reproduction des futures femelles gestantes. La chirurgie est réalisée au plus tard 14.5 jours après l'accouplement, c’est-à-dire 4 jours avant la mise bas. Cette procédure a pour but de marquer les neurones du cortex durant leur migration afin de mieux comprendre le développement du cerveau des mammifères. Les embryons seront mis à mort soit au stade embryonnaire E17.5, à la naissance ou au stade post-natal P7. Ces trois stades nous permettent d'étudier, par histologie et electrophysiologie, la morphologie et l'activité des neurones au cours de leur developpement.