Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude, chez la souris, des circuits cérébraux impliqués dans la schizophrénie
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Sur les 4 660 souris utilisées, 3 040 le sont dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 1 620 dans des procédures d'un niveau modéré, une partie relevant du seul maintien des lignées génétiquement modifiées. Toutes sont tuées, cerveau prélevé. Les autres subissent une biopsie, des injections intracérébrales, une chirurgie d'imagerie de 45 minutes sous anesthésie, puis des tests d'interaction sociale, d'inhibition du prépulse et de contrôle attentionnel étalés sur sept jours, pour étudier les circuits cérébraux de la schizophrénie. Le porteur affirme qu'aucun remplacement n'est possible pour le maintien des lignées et présente les manipulations génétiques comme "indispensables".
Objectifs
Le cortex préfrontal est une région clé du cerveau impliquée dans des fonctions cognitives importantes comme l'attention et la mémoire. Dans des troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, cette zone montre des altérations de l'activité neuronale. La schizophrénie se manifeste par des hallucinations, des délires, et des difficultés sociales et cognitives. Nous explorons comment des mutations spécifiques influencent ces dysfonctionnements en utilisant la génétique, le comportement animal, et l'imagerie cérébrale. Ce projet vise à mieux comprendre la schizophrénie et à développer de nouvelles stratégies de traitement pour cette maladie complexe.
Bénéfices attendus
Cette recherche est essentielle pour mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la schizophrénie pour trouver d’autres solutions thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Réalisation de biopsies (une fois, durant quelques secondes). 2) Anesthésie générale (durée : 30 minutes-45 minutes). 3) Injections intracérébrales (durée : 30 minutes). 3) Chirurgie pour l’imagerie cérébrale (durée : 45 minutes). 4) Injections des agonistes/antagonistes (30 secondes environ). 5) Prélèvement des cerveaux pour des analyses. 6) Test comportementaux pour évaluer la psychose et les déficits cognitives. Plus précisément, le test d'interaction sociale se déroulera pendant une durée de 10 minutes par souris, le test du « prepulse inhibition » (PPI) d’une durée de test environ 30 minutes et le test du contrôle attentionnel se déroule sur sept jours (20 minutes en total).
Impact sur les animaux
En général, toutes les interventions sont bien tolérées par l’animal et n’affectent pas le phénotype général de la souris. La biopsie peut provoquer un stress léger et l’anesthésie générale peut provoquer également un stress léger. Concernant la chirurgie, les nuisances comprennent douleur modérée post opératoire. Concernant les injections sous-cutanées, une douleur de classe légère peut survenir. En ce qui concerne les expériences comportementales, les nuisances peuvent inclure un stress léger de la manipulation.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin d'effectuer des analyses dans le cerveau.
Remplacement
Concernant le maintien des lignées aucun model de remplacement n’est possible. Il n’y a pas d’autres alternatives à l’utilisation d’animaux pour ces expériences, car il n'existe aucune lignée cellulaire qui récapitule avec précision la physiologie des neurones des animaux, et comme nos expériences étudient les interconnexions entre les neurones qui se produisent dans le cerveau intact normal et malade, ces expériences ne seraient pas possibles avec la culture cellulaire. De plus, l’utilisation d’un modèle animal est une nécessité pour cette étude qui nécessite une approche comportementale. L’utilisation de l’animal est donc primordiale pour obtenir des résultats qui puissent avoir un véritable impact dans le développement de nouvelles thérapies chez l’homme. Les souris transgéniques sont le seul modèle de référence pour étudier l'effet cholinergique sur le comportement cognitif et de faire de l'imagerie cellulaire en temps réel.
Réduction
La stratégie que nous avons utilisée pour maintenir les lignées de souris est calculée de manière à minimiser au maximum le nombre de souris. Le nombre de cages pour les élevages a été réduit au maximum afin d'obtenir la production minimale nécessaire pour nos expériences. Afin de réduire au strict minimum nécessaire le nombre d’animaux, nous utiliserons une analyse de puissance statistique pour déterminer le nombre d’animaux nécessaires afin d’obtenir un résultat scientifiquement fiable. De plus, les données seront analysées avec des tests statistiques adaptés et si la significativité est atteinte avec un nombre d’animaux plus faible que prévu, les expériences seront arrêtées.
Raffinement
Le maintien, marquage et biopsie sont assurés par du personnel compétent et en fonction de l'âge de l'animal afin de réduire au minimum toute souffrance éventuelle de l'animal. Les souris seront hébergées en groupe sociaux dans un environnement enrichi. Les méthodes utilisées et la manière de traiter les animaux pendant les expériences et dans l’animalerie assureront à ces derniers un minimum de contraintes et un maximum de bien-être. Les animaux sont surveillés quotidiennement (aspect physique, comportement, accès à l’eau et nourriture) par un personnel compétent. La chirurgie s’effectue sur un coussin chauffant et une sonde permet de monitorer la température de ce dernier pour préserver l’animal de l’hypothermie. Les actes chirurgicaux sont réalisés sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur par voie locale et systémique. Au cours de la chirurgie, une solution d’ocrigel est appliquée sur les yeux de l’animal pour les protéger de l’assèchement. Une injection sous cutanée de solution saline est effectuée en fin de chirurgie pour palier à la déshydratation de l’animal. A la fin de la chirurgie, les animaux sont placés sur un coussin chauffant jusqu’à leur réveil complet puis replacés avec leurs congénères en cage collective avec nourriture et eau volonté. En post-opératoire la douleur est prise en charge. Pour éviter toute souffrance, les animaux seront observés régulièrement et une grille précise d’évaluation des points limites sera utilisée.
Choix des espèces
Les expériences seront réalisées chez la souris. La souris est un modèle de choix pour visualiser et enregistrer les types d’interneurones que nous voulons étudier dans ce projet. En plus, les souris peuvent être génétiquement modifiées pour des gènes spécifiques . Ces manipulations génétiques sont indispensables pour la réalisation de ce projet. Les approches expérimentales multiples réalisées chez la souris permettent une analyse complète allant du comportement jusqu’à l’activité d’un seul neurone ou d’une très grande population de neurones simultanément. Les animaux transgéniques seront d'abord génotypés avant l'âge de 10 jours et ensuite utilisés à partir de l’âge adulte (8 semaines).
Etude chez le rat mâle et la ratte femelle de l’implication des astrocytes dans l’installation de l’allodynie mécanique après inflammation au niveau de la patte et de la face
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une injection sous la peau de la patte ou de la face suffit à provoquer chez eux une inflammation, puis une hypersensibilité douloureuse au toucher. 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués sous anesthésie profonde pour prélever les tissus nerveux. L'objectif est de comprendre comment cette inflammation dérègle un canal des astrocytes, un travail qui prolonge des résultats déjà obtenus au niveau trigéminal. Le porteur programme sept séances de tests comportementaux de trente-cinq minutes chacune, sans dire lesquels, et qualifie ces mesures de peu douloureuses puisque l'animal peut retirer sa patte.
Objectifs
Lorsque la douleur est chronique ou persistante, elle devient alors pathologique car elle n’offre plus aucun avantage mais provoque au contraire une extrême souffrance. C’est notamment le cas de douleurs inflammatoires qui apparaissent suite à une inflammation du système nerveux périphérique ou central. Parmi les symptômes douloureux, nous nous intéressons à l’allodynie qui correspond à une douleur provoquée par une stimulation normalement non douloureuse, qui peut être déclenchée suite à l’inflammation. Ce phénomène provoque l’activation de plusieurs populations neuronales, mais fait également intervenir les astrocytes, un sous-type de cellules gliales. Cependant, les mécanismes astrocytaires impliqués dans la genèse de l’allodynie en condition inflammatoire au niveau trigéminal sont peu connus. Les résultats obtenus jusqu’à présent ont permis notamment de mettre en évidence que l’inflammation induisait une réactivité astrocytaire ainsi qu’une diminution des canaux astrocytaires. Cependant, la question de comment l’inflammation est capable d’entrainer cette dérégulation du canal astrocytaire, ainsi que la réactivité astrocytaire reste toujours en suspend. Les objectifs de ce projet est d'étudier si il y aussi une dérégulation en condition inflammatoire au niveau de la patte et de la face.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes centraux induisant la dérégulation du canal astrocytaire, impliquée dans les phénomènes d’hypersensibilité douloureuse. Au travers des résultats attendus, ce travail pourrait avoir des répercussions positives sur la recherche pré-clinique s’intéressant aux douleurs chroniques, et pourrait à terme mettre en lumière de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Les différents gestes techniques utilisés lors de ce projet sont au nombre de 1 : Injection sous-cutanée (
Impact sur les animaux
Utilisant un modèle de douleur infammatoire, nous nous attendons au développement d’une hypersensibilité douloureuse lors d'une stimulation tactile. Les résultats obtenus ne montrent pas d'effets indésirables sur les animaux mise à part le développement d'une allodynie suite à une stimulation tactile. La douleur occasionnée à l’animal est estimée comme étant « modérée » (retrait de la face ou de la patte selon le modèle). Ces mesures sont peu douloureuses puisqu’elles consistent en la mesure d’un seuil avec possibilité d’échappement et n'entrainent pas de réactions visibles autres que le retrait moteur de la zone stimulée.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront profondément anesthésiés et seront mis à mort pour prélever les tissus nerveux d'intérêts afin de réaliser une analyse protéique.
Remplacement
L’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique. D’après nos connaissances il n’existe à ce jour aucune méthode de remplacement capable d’intégrer tous ces éléments. C’est pourquoi, il est nécessaire de réaliser notre étude sur animal entier.
Réduction
Le nombre de 6 rats /groupe pour les études comportementales est d’après les données antérieures le minimum requis pour discriminer un effet statistique significatif . Cependant, plusieurs étapes sont limitantes donc par il est préférable de prévoir un maximum de 10 animaux par groupe: habituation, injections,comportement, prélèvements. Pour chaque procédure, nous allons adapter notre approche statistique aux données obtenues afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables et pertinents avec une puissance d’analyse d’au moins 70%. Si lors des procédures, 6 animaux sont suffisants, nous n'utiliserons pas plus d'animaux. Des tests statistiques seront utilisés pour déterminer le nombre d'animaux suffisant et nécessaire. Afin de limiter le nombre d'animaux, les études comportementales et moléculaires seront réalisées avec les mêmes groupes.
Raffinement
Les animaux sont stabulés de façon à avoir un enrichissement social. Des rouleaux de cartons sont ajoutés pour pouvoir se cacher et grignoter. La surveillance des animaux se fera quotidiennement par les personnes compétentes du laboratoire conformément à la législation en vigueur. L’expérimentation sera réalisée à partir de 7 jours après réception (période d’adaptation) et après 5 jours d’habituation pour les expériences encomportement. Plusieurs critères seront surveillés quotidiennement durant tout le temps des procédures, et des points limites ont été établis par une grille de scores. Les animaux seront notamment surveillés quoditiennement lors des différentes procédures. Le poids est mesuré quotidiennement. Si la perte de poids excède 15% du poids initial, les animaux seront mis à mort par injection intrapéritonéale létale d'anestésique sous sédation profonde. Nous regarderons également l’apparence et le comportement (poils ébouriffés, animal prostré, posture anormale, vocalisations, agitation, toilettage). S’il apparait un comportement correspondant aux points limites définis par la grille de scores, alors les animaux seront exclus de l'expérimentation.
Choix des espèces
La souche de rat Sprague-Dawley est un des modèles les plus couramment utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Enfin, comme énoncé précédemment, ce projet fait suite à d'autres études et doit donc être réalisé sur la même souche de rat. Pour les expériences comportementales et l'étude protéique, nous utiliserons des animaux âgés de 5 à 8 semaine, comme dans les projets précédents (125g à 250g).
Essai in vivo d’anticorps neutralisant contre le virus SARS-CoV-2 chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Infectées par le SARS-CoV-2 par voie nasale sous anesthésie, après implantation d'une puce de télémétrie dans le dos et trois prises de sang à la joue, 70 souris transgéniques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend des symptômes généralisés et une perte de poids, sans mortalité, avec une guérison en quatre jours. Toutes sont tuées à la fin du protocole pour prélever les poumons, la rate et le sang, l'essai visant à confirmer in vivo trois anticorps neutralisants identifiés par séquençage de répertoires immunitaires et intelligence artificielle. Leur pouvoir neutralisant équivaut, écrit-il, à celui du seul anticorps encore efficace sur les variants circulants, dont la vente est restreinte aux États-Unis.
Objectifs
L’utilisation d’anticorps monoclonaux issus de patients ciblant les protéines de surface d’un virus a déjà fait ses preuves dans la lutte contre le SARS-CoV-2. Cependant, l’émergence de nouveaux variants viraux d’intérêt dont le variant Omicron, compromet la bonne efficacité des anticorps monoclonaux utilisés en thérapeutique. Ainsi, il est nécessaire d’apporter régulièrement des évolutions thérapeutiques avec le développement d’anticorps à activités neutralisantes plus larges. Nous avons identifié des anticorps dirigés contre le SARS-CoV-2 à partir de séquençages de répertoires immunitaires de patients infectés et guéris de la COVID-19 combinés aux technologies d’Intelligence Artificielle développées par une entreprise. Nos travaux se focalisent particulièrement sur l’obtention d’anticorps neutralisants de large spécificité qui conservent leur efficacité sur les nouveaux variants d’intérêt du SARS-CoV-2 en circulation ou à venir. Dans ce cadre, trois anticorps à très forte affinité et à haut pouvoir neutralisant ont été identifiés, avec la capacité de neutraliser différents variants du SARS-CoV-2, et ciblant chacun des épitopes différents de la protéine virale S. Leur capacité neutralisante est équivalente à celle d'un autre anticorps commercialisé (unique) encore efficace sur les variants circulants actuels et dont la vente est restreinte aux USA. Ainsi, le fort pouvoir neutralisant de ces 3 anticorps en fait de bons candidats à visée thérapeutique. Il nous semble nécessaire de renforcer ces résultats obtenus in vitro par des essais in vivo. Ainsi, nous nous attendons à ce que ces 3 anticorps injectés à des souris préalablement infectées par le SARS-CoV-2 initient une protection chez l’animal face à l’infection, diminuant voire empêchant l’apparition de symptômes, comme attendu avec un anticorps thérapeutique à visée clinique.
Bénéfices attendus
La validation des anticorps thérapeutiques testés dans le cadre de cette étude servira de base pour amorcer leur développement clinique dont l’utilisation finale sera d’ameliorer la prise en charge des patients atteints de formes sévères de la COVID-19. Cela permettra également de confirmer le processus d’identification rapide in silico d’anticorps thérapeutiques développé par notre groupe d’étude lors d’une nouvelle émergence virale de coronavirus ou d’une virose inconnue (virus X) comme soutenu par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS).
Procédures
Tous les animaux, soit 70 souris. Une puce dorsale d’identification et de télémétrie sera injectée en sous-cutané pour une souris (12 minutes par animal, une fois). Des prises de sang à la veine submandibulaire seront effectuées sur chaque animal tout au long de l’expérience à l’aide d’une aiguille (5 minutes par animal, 3 fois soit une fois par semaine). Inoculation des anticoprs thérapeutiques ou placebo par voie intra-péritonéale sur animaux en contention. L’objectif est de mesurer l’efficacité thérapeutique neutralisatante des anticorps. (5 minutes par animal, 1 fois). Challenge infectieux par voie nasale sous anesthésie générale en voie intra-péritonéale. L’objectif est d’induire une infection pulmonaire. (10 min par animal, 1 fois). Prélèvements nasaux sous anesthésie gazeuse. L'objectif est d'analyser la réponse immmunitaire mucosale (5 min, 2 à 3 fois par animal).
Impact sur les animaux
Le protocole développé dans cette étude consiste à infecter des lots de souris avec du virus SARS-CoV-2. Les souris utilisées sont sensibles à ce virus et vont développer des symptomes généralisés mais sans mortalité au vu des doses inoculées. Une perte de poids temporaire est attendue suivi d’une guérison totale au bout de 4 jours. Une variabilité pouvant être liée à la souche virale, les points limites seront ajustés selon nos observations bi/quotidiennes pour éviter toute souffrance aux animaux. Les administrations en voie intra-péritonéale pour les anesthésies générales peuvent entrainer une légère douleur au niveau du site d’injection. Une légère douleur locale peut-être observée au site d’implantations du sensor télémétrique. Les prises de sang peuvent également entrainer une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome. Les différentes contentions effectuées peuvent engendrer du stress pour l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin du protocole et les organes (poumons, rate, swab, sang) sont prélevés post mortem pour les analyses de charge virale, pur le recrutement cellulaire et sécrétion de médiateurs biochimiques.
Remplacement
Pour ce projet, il n’existe pas de méthode de substitution pour remplacer ce modèle murin qui permettra de restituer fidèlement un modèle de régulation complexe permettant la validation de notre stratégie thérapeutique et pour mimer une clinique proche de l’humain. Ce modèle de souris transgéniques a été mis au point spéicifiquement afin de pallier les difficultés rencontrées avec les précédents modèles animaux et en absence de méthode alternatives . Le modèle de souris transgénique est bien décris dans la littérature développant la pathologie attendue et induisant une réponse immunitaire, afin répondre aux attentes du projet sur la protection antivirale.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé au plus juste à l’aide d’outils statistiques minimum en s’appuyant sur les données de la littérature et l’expérience des différents partenaires de ce projet. L’étude statistique sera faite sur la base de l’étude de la réponse immunitaire et virale.
Raffinement
Les souris sont hébergées en accord avec les directives européennes et bénéficient d'un enrichissement social et physique (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger) dans la zone d'hébergement défini par la structure chargée du bien-être animal de l’établissement. Les souris sont hébergées, aus sein d'une animalerie confinée, en isolateur durant l'infection infection expérimentale. Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé avec une surveillance systématique de points limites. Tout type de médication pouvant interférer avec la réponse immunitaire est proscrit. Les procédures sont réalisées par du personnel déjà formé aux sciences et techniques des animaux de laboratoire. Les souris sont anesthésiées par injection par voie intra-péritonéale avant chaque instillation intranasale. Après chaque prise de sang, une récompense positive alimentaire de type graines de Tournesol sera réalisée.
Choix des espèces
Aucune méthode de substitution n’est envisageable au modèle animal qui est un système de régulation complexe permettant d’évaluer la réponse thérapeutique induite par l’inoculation d’anticorps post-infection dans l’étude du COVID. Le modèle de souris est à présent bien décrit dans la littérature et représente le modèle de référence pour l’étude des challenges infectieux COVID. Adulte et immunocompétent (6 semaines). Le modèle le plus pertinent repose sur des adultes immunocompétents en vue de passer à une étude clinique.
Rôle du TNF et du TNFR2 exprimé par les lymphocytes T régulateurs dans la physiopathologie des maladies auto-immunes
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Modifiées pour que leurs lymphocytes T régulateurs n'expriment plus le TNF, son récepteur, ou les deux, 2784 souris vont être utilisées, 1788 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 708 un niveau modéré et 288 un niveau léger. Deux maladies leur sont provoquées, l'une proche de la sclérose en plaques, l'autre des maladies inflammatoires de l'intestin. Le porteur décrit une parésie puis une paralysie de la queue et des membres qui s'aggravent jusqu'au dixième ou vingtième jour, des nécroses ou des plaies au point d'immunisation nettoyées chaque jour, et des diarrhées après l'induction de la colite. Toutes sont tuées pour prélever la rate, les ganglions, le colon et le système nerveux central.
Objectifs
Les lymphocytes T régulateurs (appelé ici Treg) jouent un rôle majeur dans le contrôle des maladies auto-immunes. Des expériences chez l’animal montrent que l’injection de réactifs capables des stimuler les Treg ont un effet thérapeutique dans ces maladies. Elles constituent ainsi une cible thérapeutique de choix en médecine et les premiers essais cliniques visant à stimuler les Treg ont démarré. Il reste encore beaucoup à découvrir pour avoir des traitements efficaces et pour en comprendre les mécanismes. C’est pourquoi nous avons encore besoin de faire des expériences chez la souris pour atteindre ces objectifs. Nous avons montré qu’une des façons d’augmenter la fonction et la prolifération des Treg consiste à les stimuler par une cytokine inflammatoire bien connue appelé TNF. Dans un modèle de sclérose en plaques chez la souris, nous montrons cette cytokine agit de façon directe sur les Treg pour augmenter leur fonction suppressive et ainsi contrôler la maladie. De plus, l’injection d’une molécule stimulant le récepteur au TNF a un effet thérapeutique dans cette maladie. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre par quels mécanismes la stimulation des Treg par le TNF est capable de réguler les maladies auto-immunes. C’est pour atteindre cet objectif que nous avons généré au laboratoire des souris dans lesquelles l’expression de l’une ou l’autre molécule, ou les deux à la fois, est éliminée dans les seules Treg. Ceci est possible grâce à l’utilisation de souris génétiquement modifiées. Nous allons étudier dans un premier temps si l’ablation de ces molécules sur les Treg est susceptible d’induire une maladie auto-immune. Nous allons ensuite induire deux types de maladies auto-immunes chez ces souris. L’une apparentée à la sclérose en plaques avec une atteinte du système nerveux central et l’autre apparentée aux maladies inflammatoires de l’intestin avec une atteinte de cet organe. De plus, du fait de nos résultats obtenus au laboratoire et pour aller plus loin dans la compréhension des mécanismes, nous injecterons également des réactifs pour neutraliser la cytokine TNF ou son récepteur, ainsi que deux autres molécules impliquées dans le fonctionnement du système immunitaire. Ce travail devrait permettre de mieux comprendre comment nous pouvons moduler la fonction des Treg dans les maladies auto-immunes à des fins thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Des études préliminaires ont démontré l’importance de l’expression du récepteur au TNF dans les Treg dans la protection contre le développement de pathologies auto-immunes. Ce projet nous permettra donc d’avoir une meilleure connaissance de la biologie des Treg en général et plus particulièrement du rôle du TNF et de son récepteur exprimé par les Treg des tissus lymphoïdes (rate, ganglions lymphatiques) et non lymphoïdes (cerveau, colon…). Ces résultats peuvent ouvrir des voies vers de nouvelles stratégies thérapeutiques ; en particulier chez des patients présentant des pathologies auto-immunes.
Procédures
L’expérience consistera à injecter des médicaments non toxiques par voie intrapéritonéale. Ces injections dureront moins de 20 secondes par souris dont on fera une contention par le tronc. On fera aussi des gavages qui dureront moins de 30 secondes par souris dont on fera une contention par le tronc. On effectuera un suivi quotidien des souris pour mesurer le bienêtre animal et le poids des animaux. Le tout prendra moins de 20 secondes par souris. Enfin, ces souris, seront euthanasiés quand elles auront 2 mois d’âge (compter 5 à 10 secondes par souris). On effectuera des immunisations des souris par voie sous-cutanée qui dureront moins de 30 secondes et des injections par voie intraveineuse qui dureront moins de 60 secondes. Dans les 2 cas, les animaux seront anesthésiés. On fera également des gavages et des injections par voie intrapéritonéale qui dureront moins de 30 secondes chacun par souris dont on fera une contention par le tronc. On effectuera une chirurgie pour la perfusion intra-cardiaque sur animaux anesthésiés. Une fois anesthésié, l’opération prendra environ 2 minutes. On effectuera un suivi au moins 4 fois par semaine des souris pour mesurer le bienêtre animal et le poids des animaux. Le tout prendra moins de 30 secondes par souris. Enfin, pour l’euthanasie des souris, compter 5 à 10 secondes par souris.
Impact sur les animaux
Dans une étude précédente, nous avons montré que la délétion du récepteur au TNF par les Treg n’induit pas d’inflammation spontanée. Il est maintenant nécessaire de confirmer une absence maladies inflammatoires chez les souris dans lesquelles le TNF ou son récepteur ne sont pas exprimés dans les Treg. Nous n’anticipons pas qu’il y ait d’inflammation dans la mesure où les souris déficientes pour le TNF n’en développent pas mais nous devons tout de même le confirmer. Pour le gavage et les injections par voie sous-cutanées, intrapéritonéale et intraveineuse, nous anticipons un stress et des douleurs légères chez les souris. Les nuisances principales seront observées suite à l’induction du modèle de sclérose en plaques et de colite. Dans le modèle de sclérose en plaques, les animaux peuvent avoir une activité extrême (grattage et léchage anormal) et peuvent présenter une nécrose ou une plaie au niveau du site d’immunisation. Dans ces situations les plaies seront nettoyées avec de la vétédine quotidiennement. Les signes cliniques de de parésie et paralysie de la queue et des membres augmentent progressivement jusqu’à la phase aiguë, 10 à 20 jours après l’induction de la maladie. Puis on a une phase de stabilisation et de lente rémission entre les jours 20 à 30. Suite à l’induction de colite, des diarrhées peuvent être observées durant la première semaine.
Devenir
Les souris seront euthanasiées pour pouvoir prélevez de nombreux tissus biologiques (rate, ganglions, colon, système nerveux central) sur lesquels on effectuera des analyses cellulaires et immunologiques multiples.
Remplacement
Le principe de remplacement n’est pas applicable à ce projet car les études in vitro ne reproduiraient pas l’ensemble des voies impliquées dans des modèles physiologiques intégrés et par conséquent ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine. Nous utiliserons la souris dans la mesure où c’est un modèle de référence d’étude des Treg et que nous avons développé au laboratoire un modèle de souris génétiquement modifiées unique qui permet de répondre aux questions soulevées par ce projet. Dès que possible, nous effectuerons un remplacement partiel de la souris par des expériences de culture cellulaire et par des analyses bio-informatiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Sur les 5 années, nous utiliserons un total de 2784 souris. Du fait de la variabilité interindividuelle entre souris, nous utiliserons 6 à 8 souris par groupe et les expériences seront répétées 3 fois (3 réplicas biologiques). Nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, les mêmes souris témoins seront utilisées avec différents groupes de souris expérimentales. Pour chaque animal euthanasié nous prélèverons plusieurs organes lymphoïdes et non-lymphoïdes afin de collecter et analyser le plus de données possibles par animal. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Sur les 5 années, nous utiliserons un total de 2784 souris. Du fait de la variabilité interindividuelle entre souris, nous utiliserons 6 à 8 souris par groupe et les expériences seront répétées 3 fois (3 réplicas biologiques). Nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, les mêmes souris témoins seront utilisées avec différents groupes de souris expérimentales. Pour chaque animal euthanasié nous prélèverons plusieurs organes lymphoïdes et non-lymphoïdes afin de collecter et analyser le plus de données possibles par animal.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont optimisées pour réduire douleur, souffrance ou stress. Les souris seront hébergées selon les conditions de la règlementation de la Directive 2010/63 EU en cages ventilées d'une superficie de 500 cm2 à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h et avec accès ad libitum à la nourriture et à la boisson. Le change de la litière sera réalisé 1 fois toutes les 2 semaines et les biberons chaque semaine. Les souris resteront toujours en groupes sociaux (de 2 à 5 souris). L'enrichissement fourni est du sizzlnest pour le nid et une maison rouge dans chaque cage. Les animaux sont vérifiés tous les jours par le personnel du service de zootechnie. L’état général des animaux (apparence physique, changement de comportement) sera suivi quotidiennement par le personnel qualifié de l'animalerie. Tout état anormal sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mis en œuvre (euthanasie ou arrêt du protocole). Toute observation de souffrance animale (blessure, prostration, poil hérissé, modification majeure du comportement, expression faciale particulière indiquant des signes de souffrance) fera l’objet d’un avis au responsable de l'animalerie et sera suivi de l’application de ses conseils en tant qu’expert. En pratique si on trouvait un animal qui présente des signes de souffrance, nous l’euthanasierons. La dentition de chaque souris sera vérifiée régulièrement. Par ailleurs, un gel ophtalmique analgésique sera appliqué sur l'oeil après injection dans le sinus rétro-orbitaire et les souris seront anesthésiées et mises sur un tapis chauffant dès que possible pour réduire le stress et la douleur lors des procédures.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier les maladies inflammatoires chroniques de l’Homme et les Treg en particulier. De nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et Homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. L’utilisation de souris génétiquement modifiées nous permet de répondre aux questions posées dans ce projet sur le rôle du TNF et du TNFR2 dans la biologie des Treg dans les maladies auto-immunes. Ces modèles expérimentaux sont également des outils précieux pour étudier les mécanismes d'action d'agents pharmacologiques in vivo et pour envisager leur validation dans des études précliniques chez l'Homme. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche. La plupart des expériences seront initiées chez des jeunes adultes de 8 à 12 semaines d’âge, à un moment où le système immunitaire est mature. Les seules exceptions concernent les expériences pour lesquelles les souris seront traitées de la naissance à l’âge de 12 semaine et les expériences de greffes de moelle osseuse pour laquelle les souris seront greffées à l’âge de 8 semaines et analysées 8 semaines après.
Etude du rôle des lymphocytes T CD4 et du facteur de transcription HELIOS dans l’amélioration des immunothérapies anti-PD1
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous la peau du flanc droit une injection de cellules cancéreuses puis, dans l'abdomen, une injection d'immunothérapies, et développe une tumeur qui peut gêner ses mouvements. Le porteur écrit que les effets secondaires sont rares et que le suivi est assuré au minimum trois fois par semaine, quotidiennement si l'état se dégrade. Il annonce un "réel espoir" contre le cancer en précisant que le traitement testé sert déjà chez l'humain contre le rejet de greffe du rein et a déjà fait l'objet d'un essai clinique en cancérologie.
Objectifs
Les cellules cancéreuses mettent en place des freins appelés point de contrôle (PD1, PDL-1) qui vont permettre d’inactiver la réponse immunitaire anti-tumorale. Des immunothérapies ont été développées pour bloquer ces freins et rétablir une réponse immunitaire efficace contre le cancer. Même si ces thérapies montrent une certaine efficacité, certains patients ne répondent pas à ces traitements et certains cancers restent largement réfractaires à ces thérapies. Notre projet de recherche fondamentale a pour but de lever la résistance aux immunothérapies ciblant le point de contrôle PD1. En effet, nous espérons identifier et réveiller une sous population de lymphocytes T freinés par les points de contrôle de la tumeur afin de rétablir une réponse immunitaire anti-tumorale efficace et donc de lever la résistance aux immunothérapies. Pour évaluer la réponse à notre traitement, nous mesurerons la croissance tumorale au cours du temps pour les différents groupes étudiés (traités ou non traités) et réaliserons une analyse des différents composants cellulaires de la tumeur après mise à mort des animaux qui ont reçu ou non les traitements.
Bénéfices attendus
La réactivation des réponses immunitaires anti-tumorales grâce aux immunothérapies a démontré des effets notables sur le traitement du cancer, mais son taux de réponse doit encore être amélioré. Nous espérons améliorer la réponse immunitaire contre le cancer en réveillant une population cellulaire essentielle dans la réponse immunitaire. Il est important de mieux comprendre le fonctionnement des immunothérapies pour les combiner et améliorer la réponse contre le cancer. Ce projet représente un énorme intérêt en immunothérapie du cancer chez l'homme puisque notre traitement est déjà utilisé dans le cadre du rejet de greffe du rein et dans le traitement des maladies auto-immunes. De plus, une étude clinique a déjà été réalisée dans le cadre du cancer chez des patients atteints de tumeurs. Notre traitement est donc facilement applicable chez l'homme et constitue donc un réel espoir dans le traitement du cancer.
Procédures
Injection par voie sous-cutanée de cellules cancéreuses murines : - Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse Une seule injection par animal - Durée : 5 minutes Traitements par immunothérapie par voie intrapéritonéale : - Geste réalisé sur animal vigil - Une seule injection par animal quelques soit le nombre d’immunothérapies qu’il reçoit. Les différentes immunothérapies seront mélangées pour ne faire qu'une seule injection - Durée : 1 minute
Impact sur les animaux
L’injection de cellules tumorales en sous-cutané génère une masse tumorale au niveau du flanc droit pouvant gêner la liberté de mouvement de l’animal. Une altération de l’état général est possible, du fait de la pathologie cancéreuse induite. Donc surveillance régulière du poids, posture douloureuse, léthargie, absence de toilettage. D’éventuels effets secondaires des traitements sont rares : les immunothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
Les expériences ne seront réalisées que deux fois ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. Les expériences de croissances tumorales seront réalisées en premier. Si aucune différence entre les différents groupes n’est observée pour un ou plusieurs modèles, les expériences d’immunomonitoring ne seront pas réalisées sur ces mêmes modèles.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions qui répondent à leurs besoins (groupes, environnement enrichi) et seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études et quotidiennement si dégradation. Une anesthésie générale gazeuse (isoflurane 3% + oxygène 1.5L/min) sera réalisée avant chaque greffe.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris immunocompétentes sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 6 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Evaluation de l’impact d’un consommation chronique d’un édulcorant artificiel (sucralose) sur les dommages liés à une ischémie-reperfusion du membre postérieur et d’un infarctus du myocarde de 2ème type, chez des souris males.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
L'analgésique n'arrive qu'au-delà d'un score de douleur de 5 sur la grille du laboratoire. 80 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est gavée pendant quatre semaines, d'eau ou de sucralose, avant une anesthésie générale de quatre heures, avec pour une partie des animaux deux heures d'interruption du sang dans la patte arrière suivies de deux heures de reperfusion, et pour les autres une injection d'isoprénaline qui accélère et renforce les contractions du cœur. La question posée est de savoir si le sucralose, présent dans plus de 15 % des aliments et boissons consommés, aggrave ou atténue ces dommages, et le porteur retient des souris jeunes et de poids normal pour écarter l'effet du vieillissement et de l'obésité.
Objectifs
Pour limiter les effets délétères des sucres ajoutés sur la Santé, un remplacement par des molécules édulcorantes est fréquente dans l’industrie agro-alimentaire. Elles sont commercialisées avec le bénéfice d’avoir un fort pouvoir sucrant sans induire d’apport calorique (produits de type light). Selon les dernières estimations, plus de 15% des produits alimentaires ou boissons consommées comportent des édulcorants contribuant ainsi à une augmentation progressive de la consommation chez l’adulte et l’enfant. Ces molécules sont vendues comme des composés inertes et inoffensifs pour la santé. Cependant, cette neutralité biologique est actuellement questionnée, notamment au regard du risque cardiovasculaire observé chez les consommateurs fréquents de produits contenant des édulcorants. En effet, des études de cohorte de plusieurs centaines de milliers de personnes démontrent une augmentation significative du risque de morbi-mortalité mortalité cardiovasculaire chez les grands consommateurs d’édulcorants. De manière interressante, le suivie de la cohorte NUTRINET-santé a étudié les effets spécifiques de chaque molécule sur le risque cardiovasculaire. Une étude montre notamment pour le sucralose, l’édulcorant le plus consommé à ce jour au niveau mondial, une augmentation de la mortalité s’expliquant par une augmentation du risque de développer des maladies circulatoires, de type ischémique notamment. Néanmoins, aucune étude à ce jour n’a été menée de manière prospective pour confirmer ces observations épidémiologiques. L’objectif de cette étude est donc de voir si une consommation chronique à dose physiologique contrôlée de la molécule édulcorante sucralose peut moduler les dommages biologiques liés à des épisodes ischémiques, plus particulièrement suite à une ischémie soit du membre postérieur soit au niveau cardiaque.
Bénéfices attendus
Malgré les données epidemiologiques recensées dans la littérature, aucune étude à notre connaissance ne s’est encore interréssée à un potentiel impact d’une consommation de sucralose dans le cadre d’accidents cardiovasculaires. Ce projet vise donc à évaluer si une consommation chronique de 4 semaines de sucralose à une dose controlée et physiologique (respectant la Dose Journalière Admissible) est capable de moduler (aggraver ou protéger) les dommages occasionnés par une une ischémie-reperfusion du membre postérieur ou un infarctus de 2ème type chez la souris.
Procédures
Dans notre première procédure, deux groupes de 10 souris seront gavés pendant 4 semaines avec de l’eau et deux autres avec du sucralose. Puis deux groupes de 10 animaux, qui serviront de témoin, seront soumis à une anesthésie générale de 4 heures et deux autres groupes seront soumis à une anesthésie générale couplée à une chirurgie d'une durée de 4 heures. Dans notre seconde procédure, deux groupes de 10 souris seront gavés pendant 4 semaines avec de l’eau et deux autres avec du sucralose. Puis deux groupes recevront une injection en intrapéritonéal d’un liquide physiologique et les deux autres recevront une injection d’isoprénaline. Au bout de 7 jours, une échographie cardiaque sera réalisée sous anesthésie générale pour les 4 groupes.
Impact sur les animaux
L’administration de sucralose par voie orale (gavage) peut être source de stress ou de douleurs modérées pour l’animal. Une partie des animaux (groupes Ischémie-Reperfusion) sera soumise à une ischémie de la patte durant 2 heures qui provoque une diminution des apports en oxygène pouvant entrainer des altérations cellulaires (mort cellulaire, gonflement mitochondrial, etc.). Cette ischémie sera suivie d'une période de reperfusion de 2 heures qui entraîne une exacerbation de la mort cellulaire engendrée par l'apport massif en oxygène. Une partie des animaux (groupes Infarctus du myocarde) recevront une injection pouvant avoir des conséquences sur l’état de bien-être des animaux. En effet, l'injection va principalement se traduire par une augmentation de la force et de la fréquence de contraction du coeur des animaux, impliquant de potentiels palpitations cardiaques.
Devenir
Mise à mort des animaux à l'issue de la procédure pour prélèvement des tissus nécessaire.
Remplacement
Les mécanismes de digestion, d’absorption et de bioaccumulation de molécules sont complexes. Aucune méthode in vitro ne permet de remplacer de manière exhaustive les mécanismes de digestion in vivo. De plus, il n'existe à l’heure actuelle, aucun modèle de substitution in vitro ne permettant d’évaluer l’impact de l’ischémie reperfusion périphérique ou de l’infarctus du myocarde de 2ème type suite à une consommation chronique de sucralose. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d’étudier des mécanismes cellulaires qui ne peuvent pas être étudiés sur des modèles ex vivo ou in silico. Par conséquent, l’utilisation du modèle animal apparait comme indispensable à la réalisation de ce protocole.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire afin de réaliser nos mesures tout en s’assurant de la répétabilité du résultat. Pour cela un nombre minimum de 10 animaux par condition apparait comme nécessaire. Cet effectif est basé sur un calcul d'effectif statistique.
Raffinement
Les animaux sont acclimatés à leurs conditions d’hébergement pendant les 11 jours suivant leur arrivée, avant toute procédure. Afin de permettre la formation de groupes sociaux, les animaux sont hébergés en cages de 5 individus avec un enrichissement du milieu (igloos, tubes, et coton). Pour permettre aux souris de ronger, de petits bâtonnets en bois sont également proposés. Les animaux auront un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Les animaux sont visités bi-quotidiennement par un personnel formé qui contrôle le bien-être des animaux à l’aide d’une table de score intégrant les différents point limites et mesures médicamenteuses ou non à mettre en place (annexe en pièce jointe). Au dela d'un score de 5 sur cette fiche l'utilisation un analgésique pourra etre utilisé afin de garantir le bien être de l'animal. Les animaux seront manipulés régulièrement afin de réduire leur stress. Une phase d'habituation au gavage sera réalisée pendant 3 jours avant le début de l'étude. Lors de la procédure d’ischémie-reperfusion de la patte, les animaux sont anesthésiés et une injection d'un analgésique sera réalisée avant l'intervention puis une seconde au bout de 2 heures pour limiter au maximum la douleur ressentie. La température des animaux est maintenue constante grâce à l’utilisation d’un tapis chauffant. Pour la procédure d’injection d’isoproterenol, les animaux seront préalablement enduits d'un anesthésique local au niveau de la zone d’injection afin de réduire la douleur liée à celle-ci. Suite à cette procédure, les animaux seront surveillés attentivement pendant les heures suivant l’injection pour observer d’éventuels changements de comportements. En accord avec la grille de score, l’euthanasie de l’animal pourra etre envisagée.
Choix des espèces
La souris est un modèle pertinent afin d’étudier les effets d’une molécule impliquant des mécanismes de digestion car son système digestif est proche de celui retrouvé chez l’Homme. Le modèle souris a l’avantage de permettre des investigations depuis l’étage cellulaire et moléculaire jusqu’aux mesures in vivo. De plus, ce modèle d’ischémie-reperfusion périphérique ainsi que celui de l’infarctus du myocarde de 2ème type spécifiquement sur le modèle souris est particulièrement validé dans la littérature et maitrisé au sein du laboratoire. L’utilisation de ce modèle permet également de réaliser ces modèles sur des souris transgéniques le cas échéant, afin de valider une voie de signalisation ou un mécanisme moléculaire sous-jacent. Les souris seront âgées de 9 semaines en début de protocole afin qu’elles atteignent un poids d’environ 30 grammes en fin de protocole. Nous avons choisi de travailler sur des souris jeunes afin d’exclure tout impact du vieillissement sur les paramètres analysés dans notre étude. Nous avons choisi de travailler sur des souris normo-pondérées afin d’exclure un potentiel impact de l’obésité qui pourrait également impacter nos résultats. En effet, notre objectif étant de valider l’impact de la consommation subchronique de sucralose sur les dommages liés à l’ischémie reperfusion périphérique ainsi qu’à l’infarctus du myocarde de 2ème type, nous souhaitons travailler chez des animaux jeunes et sains avant de potentiellement passer sur des modèles plus spécifiques (e.g. obésité).
Etude de la connectivité écologique intra-lagunaire : suivi télémétrique RFID des déplacements de l’anguille européenne
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées dans une lagune au verveux ou à la pêche électrique, qui les paralyse quelques secondes, 1600 anguilles européennes sauvages vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune passe par un bac obscur, un bain anesthésiant de cinq à quinze minutes, une injection analgésique, puis l'ouverture de l'abdomen pour y implanter un transpondeur RFID, refermée par un pansement. Toutes sont remises à l'eau après un réveil surveillé, ce que le porteur juge "primordial" pour l'objectif de l'étude, savoir par où et quand les anguilles argentées repartent vers la mer. Sur le remplacement, il écrit seulement que l'étude portant sur le comportement en milieu naturel, elle ne peut pas "s'affranchir de l'emploi de poissons sauvages", l'espèce étant classée en danger critique d'extinction.
Objectifs
L’anguille européenne est classée « critiquement menacée d’extinction » depuis 2008 par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN) et est inscrite depuis 2009 à l'annexe II de la convention sur le commerce international des espèces de faune et flore sauvages menacées d'extinction (CITES). Des plans de gestion au niveau national et par bassin hydrographique fixent des objectifs pour évaluer le nombre d'individus qui colonisent (recrutement des civelles - juvéniles qui arrivent de la mer) et le nombre d'individus qui s'échappent (dévalaison des anguilles argentées - adultes qui repartent en mer pour aller se reproduire). Ce projet de suivi télémétrique a pour objectifs d'améliorer la connaissance relative aux déplacements de l'anguille à l'intérieur d'un système lagunaire et notamment de mieux caractériser sa migration de dévalaison : par où et quand l'anguille argentée cherchent-elles à repartir en mer ? Ces résultats permettront d'identifier des mesures de gestion pour faciliter son retour en mer.
Bénéfices attendus
L'utilisation de la télémétrie RFID (Radio-frequency identification) permet d'enregistrer in situ le passage d'individus identifiés avec une puce de marquage à des points clés du système étudié. Les résultats permettront de connaître les périodes auxquelles les anguilles argentées cherchent à repartir en mer, les voies empruntées, les éventuels obstacles à la migration et l'identification des facteurs environnementaux d'influence. Les résultats de cette étude permettront de plus d'évaluer l'efficacité d'un projet de restauration de continuité écologique. À terme ces résultats permettront d'affiner la gestion des ouvrages de connexion entre les marais et les étangs, et de faire des recommandations pour d'éventuels projets altérant les continuités hydroécologiques.
Procédures
Capture dans un verveux (nasse) : relève toutes les 24h approximativement, ou capture par pêche électrique : paralysé quelques secondes. Facultatif : Si trop de captures, mise en couve jusqu'à 3 jours maximum. Stabulation dans un bac obscur et aéré : de 5 min à 4h Bain anesthésiant: 5 à 15min Injection analgésique : 2 s Marquage avec une fermeture de la plaie à l'aide d'un pansement hydrofuge : 2 à 5 min Phase de réveil sous surveillance : de 10 à 30 min Stabulation avant relâcher : de 5 min à 2h
Impact sur les animaux
La capture par pêche, leur stabulation dans des bacs, leur anesthésie, la réalisation des mesures biométriques, le marquage par laparotomie, la phase de réveil et de stabulation avant remise à l'eau sont autant d'étapes sources de stress pour les animaux. Une mise en couve des individus (10 par couve) dans leur milieu naturel jusqu'à 3 jours maximum pourra être éventuellement pratiquée, si les captures sont trop nombreuses, ne permettant pas de traiter tout le même jour. Un individu traité sera gardé dans des bacs obscurs avec aération jusqu'à maximum 8h avant d'être relâché dans son milieu d'origine.
Devenir
L’ensemble des animaux sera remis en liberté à la suite de leur marquage, ce qui est primordial pour répondre à l’objectif de l’étude.
Remplacement
L’étude portant sur le comportement de poissons en milieu naturel, l’expérimentation doit être réalisée avec des individus capturés dans le milieu, et ne peut donc s’affranchir de l’emploi de poissons sauvages.
Réduction
L’enjeu de l’étude est de comprendre les déplacements des anguilles supérieurs à 30 cm en fonction de la variation des conditions environnementales, de pouvoir prédire les pics de migration (nombre élevé d'anguilles argentées qui dévalent à la même date) et d'identifier d'éventuels obstacles à la migration. De plus, le marquage des individus permet de récolter des données de capture-marquage-recapture (CMR), des données indispensables pour évaluer les paramètres de dynamique de population (par exemple taux de survie et indice d'abondance). Pour que les modèles de CMR soient robustes et représentatifs de la réalité, il est nécessaire de maintenir un effort de marquage significatif à un pas de temps constant dans le temps sur une période qui couvre le temps de croissance de plusieurs générations. Ainsi, les conclusions attendues par ce présent projet, sur l’étude comportementale de l’anguille, ne peuvent pas s’affranchir de l’emploi des poissons. Au maximum, ce seront 1600 individus au total qui seront marqués sur les 2 années du projet.
Raffinement
Le marquage des individus s'effectue sous anesthésie (benzocaïne) et analgésie (lidocaïne). Pour limiter la surinfection postopératoire, le marquage sera procédé lorsque les températures de l’eau n’excèdent pas 16°C, soit sur la période d'octobre à avril. Les bacs de stabulation seront noirs, de manière à favoriser l'obscurité et diminuer le stress des individus pendant les phases de stabulation (avant leur traitement et pendant la phase de réveil). La densité des individus par bac sera limitée à 0.17kg/L (soit 7kg pour 40L). Et les bacs seront brassés par des aérateurs pour favoriser l'oxygénation de l'eau. Les bacs seront placés à l'ombre pour éviter que l'eau se réchauffe excessivement. Une fois un individu marqué, il pourra être détecté en continu à divers points de passage grâce à des stations d'écoute installée dans le milieu naturel. Le suivi télémétrique constitue un moyen de raffiner le suivi en capture-marquage-recapture, puisqu'il permet de suivre à distance le déplacement d'individus marqués (de recapturer leur signalement) sans avoir à les manipuler à nouveau.
Choix des espèces
L’anguille européenne est une espèce migratrice amphihaline catadrome qui présente un cycle de vie unique, et qui est actuellement menacée d'extinction. Afin de mieux comprendre ses déplacements au sein de système, la dynamique de sa phase de dévalaison, et mettre en place des dispositions pour favoriser sa migration retour en mer, il est indispensable d’étudier des individus de cette espèce. Les anguilles supérieures à 30 cm et ayant un poids suffisamment important (>40g) pour supporter l’implantation d’un transpondeur de 23 mm sans affecter leurs constantes vitales seront utilisées. Il s’agit de stades jaune ou argenté de l’anguille. Les individus de 30 cm qui pèsent au minimum 40 g sont marqués avec des transpondeurs de 23 mm qui ont une masse de 0.6 g. L’impact du transpondeur est négligeable lorsque sa masse est inférieure à 2.5% de celle du poisson, ce qui se vérifie ici.
Biobanque de modèles animaux de maladies neurodégénératives
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 30
Pour constituer une banque de tissus et de fluides partagée entre laboratoires, 150 souris et 30 rats, chez qui des maladies neurodégénératives sont modélisées, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soixante d'entre eux subissent une chirurgie de deux heures sous anesthésie, dès l'âge de quatre semaines. Tous sont tués par perfusion à travers le cœur, à partir d'un mois, pour l'examen histologique du cerveau. Le porteur annonce un risque de paralysie lié à la maladie modélisée et présente la banque comme un moyen de "ne pas générer des animaux supplémentaires", alors qu'elle repose sur 180 animaux tués pour la remplir.
Objectifs
La maladie d'Alzheimer (MA), la maladie de Parkinson (MP) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) sont des troubles neurodégénératifs. Les similitudes et les différences entre les maladies neurodégénératives (MN) sont définies en fonction du statut pathologique des zones et des types de neurones affectés. Cependant, on ne sait toujours pas quelles altérations sont les causes ou les conséquences de ces maladies. Ce projet de recherche permettra de mettre en commun nos forces et notre matériel biologique afin d'élucider les points communs et les spécificités des pathologies. Pour ce faire, nous devons construire une bio banque (base de données) de tissus et de fluides biologiques de modèles animaux de MN qui sera utilisée et partagée par tous les investigateurs. Cet effort permettra de réduire le nombre d'animaux générés et utilisés indépendamment par chaque chercheur dans une seule bio banque utilisée et ouverte à tous ceux qui s'intéressent aux MN dans la communauté scientifique.
Bénéfices attendus
Construire une biobanque disponible de tissus et de fluides biologiques de modèles animaux de maladies neurodégénératives Cette biobanque disponible pour tous les laboratoires du departement et aura pour bénéfice de donner un accès aux tissus et aux prélèvements. Cette action permettra leur mutualisation, et ainsi de ne pas générer des animaux supplémentaires.
Procédures
Chirurgie à partir de 4 semaines (2heures sur animal anesthésié) pour 60 animaux Perfusion intracardiaque (sur animal anesthésié) et euthanasie à partir de 1 mois d'âge pour l'ensemble des animaux
Impact sur les animaux
1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie ce risque est compensé par l’analgésie 2/Risque de paralysie du à la MN
Devenir
Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de réaliser une étude histologique détaillée du cerveau
Remplacement
La souris et le rat sont les espèces de choix pour étudier le système nerveux des vertébrés, ce qui fournit des informations très facilement transposables à l'homme. Ce protocole nécessite l'utilisation d'animaux. Dans l’état actuel des connaissances, nous ne pouvons pas nous passer d’animaux vivants, car il n’est pas possible de mimer le développement des maladies neurodegenratives. Néanmoins, toutes les étapes préliminaires pouvant être réalisées in vitro, telles que les validations des constructions moléculaires qui seront injectés en intra cerebral le seront sur cultures cellulaires
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e. mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par l'estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d'atteindre une signification statistique. Nous utiliserons des tests statistiques appariés
Raffinement
A chaque étape du projet, le bienêtre de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventiles, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptes aux procédures de chirurgie. L’expérimenter a une forte expérience pour toutes les procédures proposes. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée.
Choix des espèces
La souris et le rat sont deux espèces de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Le projet sera réalisé sur des animaux à partir de 4 semaines. Afin de travailler sur des modèles cohérents avec la mise en place de phénotypes pathologiques
Repas sanguin des moustiques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Tuées après leur dernier repas, celui des moustiques, 3600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souris élevées pour cela servent huit fois, chaque fois anesthésiées dix à trente minutes le temps que les moustiques les piquent, avec une anémie passagère et une injection de sérum physiologique pour compenser le sang perdu. D'autres viennent des surplus de l'animalerie, animaux qui allaient être tués pour leur génotype ou leur âge, et ne servent qu'à un seul repas. Le porteur écarte le repas artificiel sur membrane parce que 40 à 50 % des moustiques femelles s'y nourrissent contre 80 à 100 % sur un animal vivant, ce qui menacerait le rendement en œufs de ses 110 lignées.
Objectifs
Les animaux de ce projet seront utilisés pour un élevage d’une centaine de lignées de moustiques que nous utilisons pour nos expériences, qui ont pour but de comprendre les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les interactions entre les moustiques et le pathogènes qu’ils transmettent, et de mettre au point de nouvelles stratégies de lutte contre ces maladies. Pour ce faire, nous générons diverses lignées de moustiques, sélectionnées en fonction de leur phénotype ou génétiquement transformées, et étudions leur comportement lors d’infections. Les repas sanguins sont nécessaires aux femelles pour pondre leurs œufs. Le site fournit également des services, notamment l’envoi ou l’infection de moustiques, à des laboratoires publics ou privés extérieurs.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de maintenir les lignées existantes en expérimentation, et d’en créer de nouvelles pour les projets de recherche de notre laboratoire et des laboratoires extérieurs utilisant notre plateforme.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés pour permettre aux moustiques de prendre un repas sanguin pendant 10 à 30min. Ils sont exposés aux nuisances suivantes : (1) injection d’anesthésique, et (2) prélèvement sanguin par les moustiques.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont limitées. Aucun signe de démangeaison n’est observé après piqûres par les moustiques, et leur récupération est rapide. Cependant, au cours de sa vie, chaque souris est soumise à 8 anesthésies générales avec perte limitée de sang qui génère une anémie passagère.
Devenir
Les animaux surnuméraires qui seront utilisés pour un unique repas sanguin des moustiques seront mis à mort après le repas. Les souris spécifiquement élevées pour les repas sanguins des moustiques seront utilisées pour 8 repas et mises à mort après le dernier repas.
Remplacement
La méthode alternative à savoir la prise de repas sanguins sur du sang humain ou animal à travers une membrane artificielle, n’est pas applicable du fait des contraintes techniques de mise en œuvre de ce système qui ne sont pas adaptées au nombre élevé de lignées de notre élevage (≈ 110 lignées). De plus, lors d’un repas artificiel sur membrane, 40-50% des femelles moustiques se nourrissent contre 80 à 100 % sur un animal vivant. Ainsi, le rendement en œufs des lignées nourries artificiellement risque d’être insuffisant, et d’interférer avec les expériences ou même de conduire à la perte de certaines lignées.
Réduction
Chaque souris est utilisée en moyenne 6-8 fois pour les repas sanguins. Nous proposons également de récupérer les souris surnuméraires de l’animalerie (souris qui sont mises à mort sans être utilisées dans des protocoles expérimentaux à cause de leur génotype, de leur âge…) pour réaliser des repas sanguins uniques et ainsi réduire le nombre de souris que nous élevons spécifiquement pour les repas sanguins des moustiques.
Raffinement
Les souris utilisées pour le repas sanguins sont hébergées en groupe. Elles bénéficient de frisure de carton ainsi que de tunnels. Elles sont anesthésiées pour le repas sanguin puis elles reçoivent une injection de solution saline physiologique pour compenser les pertes en volume sanguin lors du repas des moustiques. Durant le repas, les yeux des souris sont protégés avec un gel pour éviter qu’ils ne se dessèchent. Pendant la phase de réveil, les souris sont placées sous lampe chauffante pour limiter les déperditions en chaleur. Les souris sont laissées au repos pendant au minimum 4 semaines entre 2 repas sanguins afin qu’elles puissent reconstituer leur stock de cellules sanguines et éliminer toute trace d’anesthésique.
Choix des espèces
Parmi les espèces de rongeurs possibles Mus musculus s’avère le choix le plus pertinent pour nos expériences : - Les moustiques Anophèles et les moustiques Aedes, naturellement anthropophiles, sont capables de se nourrir sur cette espèce. - Les souris ne présentent pas de signe de démangeaison après piqûres de moustiques. - Les souris récupèrent rapidement après avoir été soumises à un repas sanguin. - Les infections des moustiques pour leur phénotypage se font en majorité sur des souris infectées (avec le parasite murin Plasmodium berghei, ou avec les virus de la dengue ou Zika). - Les moustiques sont plus enclins à se nourrir sur les souris infectées quand ils sont régulièrement nourris sur la même source de sang. Nous utiliserons des souris adultes âgées au minimum de 8 semaines (> 35 g) car les souris plus petites risquent une perte volumique trop importante lors des repas sanguins.
Intégration de la sensibilité méningée au niveau du système nerveux central chez les femelles ovariectomisées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour répondre à une revue scientifique qui réclame les mêmes expériences sur des femelles ovariectomisées avant de publier un article en révision, 80 rattes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit deux chirurgies, l'ablation des ovaires en dix minutes puis une ouverture du crâne de trente à quarante-cinq minutes pour implanter une canule à la surface des méninges. Jusqu'à quatre injections de substances inflammatoires y sont faites, une tous les deux jours, suivies de mesures de la sensibilité de la face au filament pendant trois heures, et chaque ratte reste seule en cage jusqu'à deux semaines pour ne pas arracher la canule. Le porteur écrit que la procédure ne permet pas de réutiliser les animaux, toutes sont donc tuées à la fin.
Objectifs
L'objectif général du projet est d'étudier l'influence des hormones dans la migraine, dans un modèle animal qui consiste en l'injection de substances inflammatoires (SI: bradykinine, prostaglandines, sérotonine, et histamine) à l'aide d'une canule positionné à la surface des méninges des rats. Nous avons déjà montré que les males et les femelles à différents cycles hormonaux avaient une douleur migraineuse différente et une sensibilisation des neurones du complexe trigémino-cervical (TCC ) dépendante du cycle hormonal. Ces résultats font l'objet d'un article en révision dans une revue scientifique qui nous demande de réaliser les mêmes séries d'expériences mais avec des femelles contrôles ovariectomisées. Nous souhaitons donc i) évaluer l'intensité de la douleur ressentie, ii) étudier l'activation globale des neurones impliqués dans la migraine, et iii) enregistrer les propriétés électrophysiologiques des neurones du TCC suite à des injections répétées de substance inflammatoire au niveau des méninges et ceci chez des femelles contrôles ovariectomisées.
Bénéfices attendus
Même si la migraine touche plus les femmes que les hommes et est fortement corrélées aux cycles hormonaux, la plupart des études précliniques ont été réalisées chez les mâles. Ainsi, à moyen terme, ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes physiologiques d’intégration de la douleur méningée au niveau du système nerveux central chez les mâles et les femelles selon le cycle hormonal. A plus long terme, mieux comprendre cette pathologie pourra nous aider à développer de nouveaux traitements qui pourraient mieux soulager les patients en tenant compte des différences hommes/femmes et cycle menstruel.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales qui consistent en une ovariectomie et en une craniotomie, pour pouvoir implanter une canule pour appliquer à la surface des méninges une inflammation (mimant ce qui se passe pendant les crises de migraine). Les chirurgies sont réalisées chez les animaux anesthésiés. L'ovariectomie dure 10 minutes et l'implantation de la canule dure environ 30 à 45 min. Les injections des molécules sur les méninges afin de mimer les crises de migraine seront de 1 injection tous les 2 jours avec 4 injections au maximum ; l'injection se fait sous anesthésie brève et dure moins de 2 min ; réveil des animaux en 5 min. Une mesure de la sensibilité cutanée de la face sera réalisée à l’aide de filament de Von Frey. Les jours d’injection de subsatnces inflammatoires ou de solution physiologique, la mesure des seuils se fera avant et toutes les 45 min pendant 3 heures après l’injection de soupe inflammatoire pour vérifier l'apparition et/ou l'aggravation de l'allodynie.
Impact sur les animaux
La douleur suite aux chirurgies est prise en charge en post-opératoire. Par ailleurs, nous utilisons un modèle de migraine qui provoque une douleur modérée de l’animal. Cette douleur est ressentie pendant 2 h après l’injection, mais n’empêche pas les mouvements de l’animal. Un autre effet indésirable est l’obligation de séparer les animaux (un par cage) après la chirurgie pour garder en place la canule. En effet, si les animaux restent ensemble, ils arrachent les canules. Ils sont donc seuls dans une cage pendant 2 semaines maximum.
Devenir
La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique. Huit animaux par groupe est le nombre d'animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence une différence statistique entre eux. Cependant, l’expérience montre qu'un certain nombre d'échecs est rencontré lors des études qui incluent une chirurgie (perforation des méninges, anesthésie, canules bouchées, échec de l'habituation) soit des échecs dans environ 20% des cas, ce qui nous amène à prendre 10 animaux par groupe.
Raffinement
Les rates bénéficieront d’un enrichissement environnemental avec des rouleaux qui seront positionnés dans les cages. Des visites seront réalisées au moins 2 fois par jour et toute observation de signes (points limites) tels que manque de toilettage, piloerection, altération de la posture normale (difficulté à se déplacer, se relever ou se nourrir), déshydratation, température corporelle anormale, agressivité (impossibilité pour la manipulation), vocalisations spontanées, maigreur :si l’animal perd plus de 15% de son poids dans la semaine qui suit la chirurgie, s'il a de grosses difficultés à se déplacer, à relever pour se nourrir, si l'animal présente des tumeurs et/ou de lésions sur la peau (sur la face, les yeux et/ou la queue), nous mettrons fin à l’expérimentation pour ces animaux par une mise à mort.
Choix des espèces
La souche Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Les animaux seront âgés de 6-8 semaines pour la comparaison avec les autres données que nous avons obtenues et ceux de la littérature : les rats sont considérés comme adultes.
Evaluation de l’efficacité d’un composé actif administré par voie orale à 2 doses sur le traitement de la colite ulcérative chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Mis à jeun douze heures puis anesthésiés quarante minutes le temps qu'on leur introduise dans le colon une substance qui l'ulcère, 32 rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, huit autres servant de témoins avec un produit neutre. Les 40 rats sont tués à la fin pour prélever le colon et son contenu. Le porteur annonce un inconfort et une douleur "notoires", une perte de poids, une posture prostrée, une fourrure hérissée, des yeux moins ouverts, et écrit qu'aucun antidouleur ne sera administré parce qu'il interférerait avec les résultats. L'étude compare deux doses d'un composé anti-inflammatoire à un placebo et à un traitement de référence, dans l'espoir d'un essai clinique chez l'humain.
Objectifs
La colite ulcéreuse ou rectocolite hémorragique (RCH) fait partie des deux principales maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) avec la maladie de Crohn, et affecte l'extrémité distale du tube digestif, côlon et rectum. La colite ulcéreuse se classe parmi les maladies inflammatoires parce qu'elle occasionne une inflammation, des plaies, des saignements et une déstructuration sur les parois internes du côlon. L’inflammation s’accompagne de la formation d’ulcères pouvant saigner et produire du mucus ou du pus. Les personnes atteintes de colite ulcéreuse doivent être attentives au risque d’anémie car lorsque la maladie est grave, les pertes de sang peuvent être abondantes, pertes que l’on peut compenser grâce à des suppléments en fer. Des facteurs génétiques et environnementaux influenceraient l’apparition de cette maladie. Le stress et les intolérances alimentaires peuvent déclencher les symptômes chez certaines personnes, mais ces facteurs ne seraient pas à l’origine de la maladie. Des complications liées à l’usage à long terme de certains médicaments peuvent survenir (ostéoporose, cataracte, hypertension, diabète...), médicaments qui peuvent aussi augmenter le risque d’infection. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité d’un composé actif ayant des propriétés anti-inflammatoires et antidouleur, administré par voie orale à 2 doses, chez des rats soumis à l’induction d’une ulcération colique. Les effets observés seront comparés à ceux obtenus chez des rats traités avec un placebo ou avec un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence. A l’issue de l’étude, les rats seront euthanasiés et le colon et la matière fécale qu’il contient seront prélevés pour la réalisation d’analyses biologiques.
Bénéfices attendus
La réalisation de cette étude va permettre d’évaluer les effets d’un composé actif à 2 doses différentes chez le rat soumis à l’induction d’une ulcération colique expérimentale, et de comparer ces effets avec un placebo et un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence utilisé pour le traitement de la colite ulcéreuse. Les données des différents paramètres suivis au cours de l’expérimentation, poids corporel, prises alimentaire et hydrique, ainsi que les données comportementales relévées quotidiennement concernant l’activité, la posture, l’aspect de la fourrure et l’ouverture des yeux dans la cage d’habitation, l’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation pour mesurer l’activité exploratoire, et les analyses biologiques qui seront effectuées sur le colon et la matière fécale prélevés en fin d’expérimentation, permettront d’appréhender les effets bénéfiques ou non de traitements avec ce composé actif sur ses activités anti-inflammatoire intestinale et antidouleur chez le rat. Cela permettrait d’envisager la réalisation d’une étude clinique chez l’Homme avec ce composé actif, et à terme de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de la colite ulcéreuse.
Procédures
Les 40 rats nécessaires à la réalisation de ce projet seront placés à jeun pendant 12 heures avant l’induction de l’ulcération colique. L’ulcération colique sera induite par administration dans le colon d’une substance permettant l’induction de cette pathologie. Elle sera effectuée sur 32 des 40 rats placés sous anesthésie générale et nécessitera environ 40 minutes pour être réalisée. Les 8 autres rats ne subiront pas l’induction de l’ulcération colique mais ils seront également placés sous anesthésie générale pendant 40 minutes environ et recevront une administration de substance neutre dans le colon. Après induction de l’ulcération colique, un traitement par voie orale avec les composés à évaluer sera effectué quotidiennement pendant 6 jours sur les animaux vigiles, geste effectué en moins d’1 minute par une personne expérimentée. Un test comportemental sera effectué à la fin de l’expérimentation pour évaluer la douleur ressentie par les animaux. Chaque rat sera placé pendant 5 minutes dans un dispositif expérimental permettant d’évaluer plusieurs paramètres comportementaux.
Impact sur les animaux
La mise à jeun des animaux la veille au soir de l’induction de l’ulcération colique, pendant une durée de 12 heures, nécessaire pour que l’ensemble des animaux soient dans les mêmes conditions physiologiques et que leur colon soit vide de matière fécale, va induire une légère perte de poids des animaux. L’induction de l’ulcération colique va quant à elle induire un inconfort des animaux et une douleur ressentie notoires, se traduisant par une perte de poids modérée liée à une diminution de la prise alimentaire, voire également de la prise hydrique, et des modifications du comportement des animaux avec une activité moindre, une posture plus prostrée, une fourrure plus hérissée et des yeux moins ouverts, ainsi qu’avec une diminution de l’activité exploratoire. Le traitement avec le composé actif à évaluer devrait limiter cet inconfort et cette douleur ressentie et donc les effets sur les différents paramètres mesurés, tout comme le traitement anti-inflammatoire intestinal de référence comme nous l’avons démontré dans de précédentes études. L’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation par la mise en place des animaux individuellement dans un dispositif expérimental pendant 5 minutes, va engendrer un stress modéré des animaux par l’isolement et la perte des interactions sociales entre congénères durant ce laps de temps.
Devenir
A l’issue de l’unique procédure expérimentale, les 40 rats seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement de du colon et de la matière fécale contenue dans celui-ci pour la réalisation d’un ensemble d’analyses.
Remplacement
Des études préliminaires effectuées in vitro sur des cultures de cellules intestinales ont permis de sélectionner le composé actif ayant démontré les effets anti-inflammatoires les plus probants. Nous souhaitons donc maintenant confirmer ces effets anti-inflammatoires dans un modèle bien caractérisé de colite ulcérative. Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant d’évaluer les effets de substances sur l’inflammation intestinale qui est un processus complexe impliquant le système digestif, le système immunitaire et le microbiote intestinal, et sur l’évaluation comportementale. Cela ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle expérimental de colite ulcérative ayant montré des effets "forts" de traitements sur l’inflammation intestinale générée, l’évolution pondérale et les paramètres comportementaux évalués dans un test comportemental spécifique à la fin de la période de traitement. Nous utiliserons ainsi 8 animaux par groupe expérimental. A l’issue des expérimentations, une analyse statistique de l’ensemble des données générées sera réalisée.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles. Les rats seront placés à 2 par cage dans des cages transparentes avec des briques d’Aspen et du papier kraft comme enrichissement, et ils auront accès à la nourritue et à l’eau ad libitum. Une attention toute particulière sera portée aux animaux après l’induction de la colite ulcérative, lors de la réalisation des traitements et la réalisation de l’évaluation comportementale. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour tout au long de l’expérimentation par du personnel qualifié, week-end et jours fériés inclus. Un suivi quotidien de leur poids et de leurs consommations alimentaire et hydrique sera effectué tout au long de l’expérimentation, de même qu’une observation spécifique de leur comportement dans leur cage pour évaluer le niveau de douleur ressentie au travers de l’observation de leur activité, de leur posture, de l’état de leur fourrure et de l’ouverture de leurs yeux. Cela permettra ainsi d’évaluer l’effet antidouleur du composé actif testé sur la pathologie induite et de la comparer à celui des autres groupes de traitement. L’évaluation de la douleur ressentie se fera également par la réalisation d’un test comportemental 24 heures après le dernier traitement oral et juste avant leur euthanasie, pour évaluer l’activité exploratoire des animaux au travers de différents paramètres. Le but de cette étude étant d’évaluer les effets anti-inflammatoires du composé actif qui sera testé, il ne sera pas possible d’administrer de traitement antidouleur qui interférerait avec les résultats de l’étude et leur interprétation. Cependant, la surveillance de points limites définis permettra d’isoler voire d’exclure éventuellement des animaux avec une prise en charge en conformité avec les recommandations éthiques.
Choix des espèces
Le rat est un modèle très utilisé pour les études dans le domaine de l’inflammation et notamment le modèle d’ulcération colique induit par le TNBS qui est reconnu par la Communauté Scientifique Internationale. C'est donc l’espèce animale la plus appropriée pour ce type d’étude. Les animaux seront de jeunes rats âgés de 8-9 semaines et d’un poids de 225-250 g à l’arrivée au laboratoire et de 9-10 semaines et d’un poids de 250-275 g pour la réalisation des expérimentations, correpondant à l’âge et au poids de rats que nous utilisons pour la réalisation d’expérimentations sur ce modèle de colite ulcérative.
Elevage des lignées Foxo1
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Privées d'une protéine dans leurs lymphocytes T, de façon permanente ou après injection d'un composé déclencheur, 1530 souris sont élevées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une injection par jour pendant trois jours, sur animal vigile, après contention. Le porteur signale qu'une étude décrit chez ces souris une encéphalite spontanée vers six mois, qu'une autre n'en décrit aucune, et choisit de ne pas les garder au-delà de quinze semaines. Toutes sont tuées à la fin de l'élevage pour prélever le thymus, la rate et les ganglions lymphatiques.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'étudier le devenir des cellules T qui constituent une partie des globules blancs essentiels au sytème immunitaire, en présence ou absence totale ou partielle d'une protéine connue pour être fortement exprimée dans ces cellules. Nous chercherons à comprendre comment cette protéine affecte les fonctions de ces cellules T in vitro. Nous génèrerons différentes combinaisons de souris ne possédant plus cette protéine, soit de manière chronique dans les cellules T, soit de manière inductible après injection d'un composé spécifique. Après mise à mort, les organes lymphoïdes (thymus, rate, ganglions lymphatiques) seront récupérés et des expériences in vitro et ex vivo seront réalisées.
Bénéfices attendus
L’utilisation de ces modèles murins nous permettra de comprendre comment cette protéine peut contrôler la génération, la maintenance, l’activation des cellules T, qui sont des acteurs principaux dans différentes pathologies autoimmunes telles que la sclérose en plaque ou l’arthrite rhumatoïde. Comprendre les mécanismes sous-jacents permettra de poser les bases moléculaires pour le développement de nouveaux traitements pour ces pathologies.
Procédures
Les injections du produit permettant la suppression totale ou partielle de notre protéine se font sur animaux vigiles. Après une contention de la souris, le produit sera injecté à raison d'une injection par jour, pendant 3 jours consécutifs. La procédure prend 20 secondes maximum à partir du moment où l'animal est pris en main.
Impact sur les animaux
Une étude a décrit que les souris ne possédant pas la protéine d'intérêt dans les cellules T pouvaient développer une encéphalite spontanée à l'âge de 6 mois. Cependant, une autre étude ne décrit pas de développement de pathologie et lors de nos études précédentes, et en accord avec cette dernière publication, nos collaborateurs ainsi que nous-mêmes n'avons pas, non plus, observé de développement de phénotype dommageable. Toutefois, nous utiliserons ces souris jusqu'à maximum 15 semaines, ce qui ne permettra pas d'atteindre l'âge où un phénotype potentiellement dommageable se développerait et de garder un phénotype stable des cellules T. Pour les souris ne possédant pas la protéine après induction avec un composé, l'injection de ce dernier sera effectué par voie intrapéritonéale et ne prendra que quelques secondes. Une infection pourrait se développer au niveau du site d'injection, ce qui pourrait entraîner une douleur. Ce site sera surveillé chaque jour et désinfecté si besoin. Aucun phénotype dommageable n'est attendu après la délétion de la protéine suite à l'injection du composé.
Devenir
A la fin de la procédure d'élevage, les animaux seront mise à mort pour récupération d'organes.
Remplacement
Nous travaillons sur l'impact d'une protéine sur le devenir des cellules T naïves, qui sont essentielles au système immunitaire et qui ont la particularité de ne jamais avoir rencontré de pathogène. Jusqu’à ce jour, les lignées cellulaires disponibles ne récapitulent pas les caractéristiques des cellules T naïves. Dans l’état actuel de notre projet, les cellules T näives ne peuvent être remplacées par un autre modèle animal, une lignée cellulaire ou des expériences in vitro que nous avons déjà réalisées. Ces cellules doivent être maintenues dans un environnement in vivo pour maintenir leur caracéristiques spéciales. C'est pourquoi notre projet nécessite d'utiliser un modèle in vivo et qu'il est impossible de remplacer l'utilisation d'animaux dans ce projet. Cependant, au cours de notre expérimentation, nous nous réservons la possibilité d’employer des méthodes alternatives et des modèles in vitro, dès que cela est possible, afin de limiter au maximum l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le but de ce projet sera de récupérer les organes lymphoïdes afin d’étudier le devenir des différentes populations des cellules T ex vivo et d’étudier la biologie des cellules T naïves in vitro. Nos prélèverons le maximum d’organes (ganglion, rate, thymus) pour chaque animal afin de collecter le plus d’informations au cours d’une procédure. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs. Un test statistique sera effectué pour comparer les groupes.
Raffinement
Comme nous étudions le système immunitaire, les animaux seront élevés dans une zone d'élevage spécifique protègeant les animaux de pathogènes spécifiques et seulement accessible par des zootechniciens. Les animaux sont élevés dans des cages ventilées, avec de l'eau et de la nourriture à volonté. Des barrières physiques bloquent l'entrée de pathogènes et des contrôles sanitaires sont effectués régulièrement sur animaux sentinelles afin de s'assurer qu'aucune contamination par des pathogènes éventuels ne soit en cours. Les animaux seront utilisés bien avant apparition d’un phénotype potentiellement dommageable. Afin de récupérer les organes d'intérêt, les animaux seront transférés dans une animalerie au statut sanitaire conventionnel. Les animaux seront élevés en groupe, dans des cages ventilées permettant une circulation d'air saine et limitant le risque d'infection des animaux. Ils auront à leur disposition tout le matériel nécessaire pour qu'elles créent leur nid et leur permettre des conditions d'hébergement optimales. Un suivi règlementaire quotidien sera effectué. Dans ces conditions d'hébergement et à l'âge où ils seront étudiés, nous n'attendons aucun phénotype dommageable pour ces animaux.
Choix des espèces
Les souris présentent l’avantage de pouvoir être modifiées génétiquement (souris- knock-out, transgéniques), ce qui permet de contrôler l’expression d’un ou plusieurs gènes soit dans un type de cellule spécifique, soit dans toutes les cellules. Le système immunitaire de la souris se rapproche de l’Homme, ce qui permet de travailler dans un modèle de référence pour l’étude des cellules T et de certaines pathologies comme les maladies auto-immunes associées à une dérégulation des cellules T. Pour ces raisons, les souris représentent un modèle de référence dans l’étude des mécanismes qui sous-tendent la pathogénicité des maladies auto-immunes, ce qui est l’objet de notre recherche. Nous utiliserons les souris qui auront une suppression des protéines spécifiquement dans les lymphocytes T et celles qui auront une suppression des protéines aigüe, après injection d'un produit spécifique, entre 4 et 15 semaines. Cela permettra de rester éloigné de l'âge décrit (6 mois) où les animaux pourraient développer un phénotype potentiellement dommageable. De plus, la population de cellules T naïves est plus abondante et garde des caractéristiques phénotypiques stables chez les souris jeunes et adultes.