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
Rôle d’une molécule produite par le système immunitaire dans la capacité du gras à produire de la chaleur chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
2 672 souris sont utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs dépôts de tissu adipeux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un même groupe de 360 souris subit 35 gavages, 3 injections, 3 périodes de jeûne de quatre à six heures et 27 prélèvements d'une goutte de sang, la moitié étant hébergée seize semaines à une température dérogatoire. D'autres reçoivent un régime riche en graisses pendant vingt semaines, et le porteur signale une prise de poids, un stress lié à l'hébergement individuel et au froid, et des hypoglycémies possibles lors des tests de tolérance à l'insuline. Sur le remplacement, il indique passer par des lignées cellulaires d'adipocytes bruns et beiges plutôt que par des cellules primaires pour la partie in vitro, tout en affirmant qu'il est "indispensable" de recourir au vivant pour saisir les interactions entre types cellulaires.
Objectifs
Chez les mammifères, il existe deux grands types de cellules graisseuses. Les cellules graisseuses blanches servent principalement de réserve d’énergie : elles stockent l’excès de calories sous forme de graisses et les libèrent lorsque l’organisme en a besoin. À l’inverse, les cellules graisseuses brunes et beiges ont une fonction différente : elles brûlent de l’énergie pour produire de la chaleur. Ce mécanisme, appelé thermogenèse, est particulièrement activé en cas d’exposition au froid, mais peut aussi se déclencher lorsque l’apport alimentaire est élevé. Ces cellules jouent donc un rôle important dans la régulation de la température du corps et dans l’équilibre énergétique. En situation d’obésité, le nombre et le fonctionnement de ces cellules capables de brûler des calories sont diminués. Cependant, les mécanismes responsables de cette altération restent mal compris. Il a été montré qu’une molécule issue du métabolisme des lipides peut freiner la formation de ces cellules « brûleuses » de graisses. Des données suggèrent également qu’un type particulier de cellules immunitaires présentes dans le tissu adipeux constitue une source importante de cette molécule. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre le rôle de cette molécule produite par ces cellules immunitaires dans le développement de l’obésité et de ses complications (comme le diabète), ainsi que dans la capacité de l’organisme à produire de la chaleur en réponse au froid. Nous étudierons également si bloquer la production de cette molécule pourrait représenter une nouvelle piste thérapeutique pour lutter contre l’obésité et ses conséquences métaboliques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent l’obésité et ses complications, en particulier le rôle des cellules immunitaires dans le tissu adipeux. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à stimuler la dépense énergétique et à prévenir ou traiter l’obésité et les maladies métaboliques associées.
Procédures
Les interventions réalisées sur animaux vigiles seront les suivantes : 1) 360 animaux : 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 2) 360 animaux : régime riche en graisses pendant 16 semaines + 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 3) 512 animaux : régime riche en graisses pendant 20 semaines + 13 gavages (30 secondes) + 2 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 18 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 20 semaines ; 4) 360 animaux : 3 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée individuellement à une température dérogatoire pendant 6 heures ; 5) 360 animaux : 6 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 10 jours ; 6) 720 animaux : régime riche en graisses et hébergement à une température dérogatoire pendant 20 semaines + 19 injections (30 secondes) + 1 période de jeûne (6 heures) + prélèvement sanguin terminal (1 minute).
Impact sur les animaux
Le régime riche en graisses entraîne une prise de poids. La contention pour les gavages induit un stress transitoire. Les injections et prélèvements sanguins provoquent une douleur légère. Lors du test de tolérance à l’insuline, l’injection d’insuline peut provoquer une hypoglycémie. L’hébergement individuel et l'exposition au froid induisent un stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les différents dépôts de tissus adipeux dans le but de les analyser pour répondre aux objectifs scientifiques définis.
Remplacement
Pour satisfaire au remplacement, les études in vitro seront réalisées sur des lignées cellulaires d’adipocytes bruns/beiges au lieu de cellules primaires isolées à partir des animaux. Cependant, pour comprendre les fonctions d'une molécule produite par les macrophages du tissu adipeux, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents types cellulaires présents dans le tissu adipeux et entre les différents organes.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, nous organiserons les croisements de manière à éviter de faire naître des animaux dont nous n’avons pas besoin. Chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.
Raffinement
Pour satisfaire au raffinement, nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Nous surveillerons l’aspect des sites d’injection et de prélèvement. Dans le cas d’injections répétées, nous utiliserons des aiguilles très fines et nous effectuerons une rotation des sites d’injection. En cas d’hypoglycémie lors des tests de tolérance à l’insuline, une injection de glucose sera réalisée. Dans les différentes procédures, le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (au moins une fois par semaine en fonction des procédures) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. De plus, nous étudions les macrophages du tissu adipeux et nous disposons déjà du modèle génétique murin permettant de les cibler. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. L’ensemble des procédures se fera sur des souris jeunes adultes (à partir de 7 semaines d’âge), de façon à étudier des organismes physiologiquement stables, qui ne sont ni en phase de croissance ni en processus de vieillissement.
Étude de la locomotion et de la force musculaire chez des souris modèle pour des maladies polyGlycines neurodégénératives et neuromusculaires.
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Les souris qui s'isolent, cessent de bouger, s'automutilent ou maigrissent jusqu'à la cachexie sont mises à mort. 192 souris porteuses de mutations liées à des maladies neurodégénératives et neuromusculaires humaines sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue par une chirurgie terminale de quinze minutes sans réveil. Chacune passe huit sessions de tests entre 3 et 17 mois, une mesure de force musculaire répétée trois fois, un test d'agilité et d'endurance en trois essais de cinq minutes, trente minutes d'activité ambulatoire et un test d'équilibre et de motricité fine, avec l'apparition attendue d'ataxie, de tremblements et de faiblesse musculaire. Les pistes thérapeutiques annoncées restent au registre de l'espoir. La dégradation locomotrice, elle, fait partie du protocole.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’étudier le phénotype locomoteur et la force musculaire dans des souris modèles de maladies humaines neurodégénératives et neuromusculaires génétiques. Ces maladies sont dues à des anomalies de l’ADN qui entrainent une perturbation du fonctionnement des neurones et des muscles squelettiques des patients, conduisant à des altérations de leur locomotion et de leur mouvements (perte d’équilibre, tremblements, faiblesse musculaire, etc.). Nous souhaitons donc générer des modèles de souris pour ces maladies pour ainsi étudier leur phénotype locomoteur et leur force musculaire, via une batterie de tests non invasifs. La compréhension de l’effet de ces mutations sur le fonctionnement du cerveau et des muscles squelettiques nous permettra ainsi de mieux comprendre ce type de maladie chez l’homme et, ainsi, espérer découvrir des pistes thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Nous avons besoin de modèles animaux pour reproduire et étudier des maladies humaines neurodégénératives et neuromusculaires génétiques. En effet, il n’existe pas de modèle in vitro ou de système cellulaire pour étudier la complexité et l’ensemble des symptômes neurodégénératifs, la faiblesse musculaire et les altérations de la locomotion typiques de ces pathologies et à l’échelle d’un organisme entier. De plus, des études précédentes ont démontré que la souris est un modèle animal de choix pour étudier ces maladies. Le développement et l’analyse de ces nouveaux modèles animaux nous permettront de mieux comprendre les mécanismes et de tester la pertinence de pistes thérapeutique pour ces maladies.
Procédures
1 – L’injection d’analgésique requiert moins d’une minute. Chaque animal sera injecté une première fois à l’âge de deux mois puis tous les deux mois pour l’analyse de la force musculaire. 2 – L’injection de produits anesthésiques requiert moins d'une minute. Chaque animal ne sera anesthésié qu’une seule fois (à l’âge de deux mois). 3 – Les injections de vecteurs viraux requièrent entre 30 secondes et 1 minute par animal. Chaque animal ne sera injecté qu’une seule fois (à l’âge de deux mois). 4 – Les tests locomoteurs sont organisés en sessions avec une mesure de la force musculaire (répétée trois fois, environ 8 minutes total par animal), un test d’agilité et d’endurance (3 essais de 5 minutes chacun), un test d’activité ambulatoire (30 minutes par animal) et un test d’équilibre et de motricité fine (3 essais de 5 min/ animal). Ces sessions seront répétées tous les deux mois et donc chaque souris sera testée 8 fois (la première session de tests à l’âge de 3 mois et la dernière à 17 mois). 5 – La mesure de la force musculaire est réalisée en 6 à 8 minutes sous anesthésie gazeuse. Cette mesure est répétée tous les deux mois et donc chaque souris sera testée 8 fois (de l’âge de 4 mois a 18 mois). 6 - La chirurgie terminale sous anesthésie profonde sans réveil dure 15 minutes et résulte en la mort de l’animal
Impact sur les animaux
L’injection de produit analgésique peut induire une légère douleur passagère au moment de l’administration et un léger stress lié à la contention de l’animal. De même, l’injection de produits anesthésiques, bien que réalisée sous analgésie, peut induire un léger stress lié à la contention de l’animal. La mesure de la force musculaire se fait sous anesthésie et analgésie. La chirurgie terminale sous anesthésie profonde sans réveil induit un stress et une douleur de courte durée au moment de l’anesthésie, ainsi qu’une hypothermie et une dépression cardiorespiratoire. Les tests locomoteurs que nous utiliserons pour évaluer l’activité locomotrice de ces animaux sont classiques, non invasifs et sans douleur, mais peuvent induire un léger stress causé par la manipulation des animaux. Enfin, nous souhaitons étudier des maladies neurodégénératives et neuromusculaires touchant les adultes, et ceci en modèle animal, nous nous attendons donc à l’éventuelle apparition d’altérations locomotrices, de faiblesse musculaire et/ ou de signes neurodégénératifs (ataxie, tremblements, etc.) chez ces souris.
Devenir
L’ensemble des souris seront mises à mort à l'issue de la procédure afin d’étudier leurs tissus (muscle, cerveaux, etc.) pour des analyses histopathologiques et moléculaires.
Remplacement
Cette étude a pour but l'étude de maladies neuromusculaires et/ou neurodégénératives causées par des mutations génétiques. Nous souhaitons comprendre les mécanismes biologiques qui découlent de ces mutations et notamment leurs effets sur la locomotion, la force musculaire et l’apparition de troubles neurodégénératifs (ataxie, tremblements, etc.). Pour ce faire, il est indispensable de disposer d'un modèle animal pour identifier l’effet de ces mutations à l’échelle de l’organisme entier ; des modèles cellulaires ou in vitro ne peuvent pas reproduire ces troubles de la locomotion et de la force musculaire et apporter un même niveau d’information. De plus, nous avons établi précédemment que le modèle souris est un bon modèle animal d'étude de ces maladies.
Réduction
L’objectif est de réduire au maximum le nombre de souris pour l’étude tout en s’assurant d’une analyse statistique fiable et reproductible. Des travaux précédents nous ont permis d’établir les temps et méthodes d'analyses et que l’étude de groupes de 12 animaux chacun permettait d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le facteur de comparaison sera la présence de la mutation (comparaison des souris exprimant la mutation génétique versus des souris contrôles). Compte tenu de notre projet d’analyser les conséquences de mutations responsables de plusieurs maladies à inclusions intranucléaires à la fois sur les muscles squelettiques et les neurones du système nerveux central, nous estimons que l’étude de 192 animaux sur 5 ans est nécessaire.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans les meilleures conditions possibles dans un environnement contrôlé permettant une réduction du stress. Afin de prévenir toute douleur, la procédure expérimentale se fait sous anesthésie et analgésie. De plus, afin de limiter d’éventuelles douleur induite par l’apparition de symptômes locomoteurs, nous n’étudierons que les premières étapes de l’apparition de ces symptômes et les animaux seront mis à mort avant que la phase terminale de la maladie n’apparaisse. A ce titre, de la nourriture gélifiée sera mise à disposition de l'animal dans la cage dès les premiers signes de problème moteur pour palier tout risque de réduction de prise de nourriture. De même, des points limites ont été définis, et si des signes de douleur apparaissaient (réduction de l’appétit, diminution de la mobilité et du comportement exploratoire, tendance à l’isolement, poil terne et hérissé, dos voûté, etc.), nous ferons alors un traitement analgésique et anti-inflammatoire. Toutefois, en cas de douleur forte et de dépassement des points limites (isolement, immobilité, automutilation, cachexie, etc.), les animaux seront mis à mort rapidement pour éviter toute souffrance et l’expérience sera stoppée.
Choix des espèces
La souris est l'animal de choix pour l'études de mutations génétiques responsables de pathologies à l’échelle de l’organisme entier. Notre objectif est d'étudier des mutations responsables de maladies neuromusculaires et/ou neurodégénératives génétiques, et plus précisément leur rôle sur l’apparition d’altérations locomotrices et/ou d’une faiblesse musculaire. Aucun modèle d’expérimentation in vitro ou cellulaire ne peut mimer ou refléter toute la complexité de ces mécanismes biologiques. Nous allons étudier le comportement locomoteur et la force musculaire chez des souris sevrées et adultes (>2mois), car les mutations que nous étudions conduisent à des maladies de l’adulte (>40 ans). Enfin, nous suivrons le comportement locomoteur et la force musculaire de ces animaux sur une période de 18 mois. Ce protocole a été choisi d’après l’étude de la littérature et afin de reproduire l’aspect progressif des maladies que nous étudions.
Evaluation préclinique de l’efficacité d’inhibiteurs de protéases dans des modèles d’hypersensibilité viscérale chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Un cathéter est implanté dans le côlon de 800 rats sous anesthésie, puis des substances leur sont administrées une à deux fois par jour pendant dix à quatorze jours, avant des mesures de distension colorectale menées sur animal vigile. Les procédures impliquent un niveau de souffrance qui va de léger à sévère, et le porteur y attend des réponses douloureuses aiguës, une diarrhée possible et des signes d'inconfort abdominal. Le texte annonce pourtant que l'approche sera testée chez la souris, alors qu'aucune souris ne figure au projet et que les 800 rats en constituent l'effectif entier. Tous sont tués à la fin de chaque procédure pour prélever des tissus et des organes.
Objectifs
Nos recherches suggèrent qu’une des causes possibles de ces douleurs est une enzyme produite en quantité anormalement élevée dans l’intestin chez certains patients. Cette enzyme, fabriquée par les cellules qui tapissent la paroi intestinale, peut stimuler les nerfs sensoriels et rendre l’intestin plus sensible à la douleur. Pour agir sur ce mécanisme, nous avons développé une molécule capable de bloquer spécifiquement cette enzyme. Afin qu’elle agisse directement à l’endroit souhaité, nous souhaitons l’intégrer dans une microcapsule conçue pour résister au passage dans l’estomac puis se fixer sur la muqueuse intestinale afin de libérer le traitement au plus près de la paroi de l’intestin. Nous testerons ensuite cette approche chez la souris dans des modèles reproduisant une hypersensibilité intestinale, c’est-à-dire une sensibilité exagérée à la douleur digestive. Si le traitement permet de diminuer cette douleur, cela constituerait une première étape importante vers le développement d’une nouvelle solution pour soulager les douleurs persistantes chez les patients atteints de MICI
Bénéfices attendus
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) représentent un enjeu majeur de santé publique. Malgré le contrôle de l’inflammation et l’entrée en rémission, 30 à 50 % des patients continuent de souffrir de douleurs abdominales persistantes liées à une hypersensibilité viscérale, pour lesquelles les options thérapeutiques restent limitées. Les bénéfices scientifiques attendus à court terme concernent une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans cette douleur persistante, notamment le rôle d’une protéase surexprimée chez les patients atteints de maladie de Crohn en rémission. Le projet permettra également de caractériser son implication dans l’activation des voies sensorielles intestinales et dans l’installation de l’hypersensibilité viscérale. Cette étude permettra par ailleurs d’évaluer une stratégie thérapeutique innovante basée sur l’administration locale d’un inhibiteur sélectif de cette protéase, formulé sous une forme permettant une délivrance ciblée au niveau de l’épithélium intestinal. Les travaux fourniront des données précliniques essentielles sur l’efficacité de cette approche dans des modèles d’hypersensibilité viscérale. À moyen et long terme, les résultats obtenus pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques destinées à améliorer la prise en charge des douleurs persistantes chez les patients atteints de MICI en rémission, répondant ainsi à un besoin médical actuellement insuffisamment couvert. Le recours au modèle animal est nécessaire dans ce projet afin d’évaluer l’effet du traitement dans un organisme entier intégrant les interactions complexes entre l’épithélium intestinal, les systèmes nerveux et les mécanismes physiologiques impliqués dans la perception de la douleur, qui ne peuvent actuellement pas être reproduits intégralement par des méthodes alternatives in vitro.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale unique consistant en l’implantation d’un cathéter au niveau du côlon proximal sous anesthésie générale, avec analgésie péri- et post-opératoire. La durée de l’intervention est d’environ 30 à 60 minutes, suivie d’une période de récupération de 3 jours avant début des administrations. Les animaux recevront des administrations répétées via le cathéter pendant 10 à 14 jours (1 à 2 fois/jour), ainsi que des traitements expérimentaux principalement par voie orale, et selon les besoins par voies intrapéritonéale, sous-cutanée, intraveineuse ou intracolique. Les traitements sont administrés pendant 7 à 14 jours (1 à 2 fois par jour). Les mesures de sensibilité viscérale sont réalisées chez l’animal vigile : au minimum 2 mesures ou des mesures répétées chaques jours selon le protocole. Les animaux sont suivis cliniquement (état général, comportement, poids) pendant toute la durée des procédures. L’euthanasie est réalisée à la fin de chaque protocole avec prélèvements de tissus pour analyses.
Impact sur les animaux
Procédure 1: Les effets indésirables attendus sont principalement liés à l’intervention chirurgicale et aux manipulations intestinales. Ils peuvent inclure : douleur et inconfort post-opératoires transitoires, inflammation locale au site d’implantation du cathéter, risque d’infection ou de désunion des sutures, ainsi qu’une diminution temporaire de l’activité et de l’appétit. Des troubles digestifs (diarrhée, modification de la consistance des selles) peuvent également être observés en lien avec les administrations intracoliques de la molécule. Procédure 2: Les effets indésirables attendus sont liés à l’induction pharmacologique et aux mesures de distension colorectale chez l’animal vigile. Ils incluent une hypersensibilité viscérale transitoire, des signes d’inconfort abdominal (contractions, agitation), une possible diarrhée aiguë, ainsi qu’un stress lié aux manipulations et à la contention. Lors des distensions colorectales, des réponses douloureuses aiguës peuvent être observées
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de chaque procédure car des prélèvements de tissus et d'organes doivent être réalisés.
Remplacement
La douleur abdominale étudiée dans ce projet résulte de mécanismes complexes impliquant à la fois le système nerveux de l’intestin, le système nerveux central et certains médiateurs biologiques. Elle se traduit par une sensibilité accrue à des stimulations mécaniques de l’intestin et par des comportements de douleur qui nécessitent une intégration de l’ensemble de l’organisme. L’évaluation de cette douleur repose sur des réponses globales de l’animal (réactions comportementales et sensibilité à la distension de l’intestin), qui ne peuvent pas être reproduites dans des systèmes cellulaires ou des modèles simplifiés. En effet, ces approches ne permettent pas de prendre en compte les interactions entre l’intestin, le système nerveux et les comportements de douleur. Le recours à un modèle animal est donc nécessaire pour étudier ces mécanismes dans un organisme complet et évaluer l’effet de nouvelles stratégies visant à réduire la douleur abdominale dans un contexte physiologique réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été déterminé afin de concilier la robustesse statistique des résultats et la limitation du recours aux animaux. Il repose sur l’expérience acquise avec ces modèles expérimentaux ainsi que sur les données disponibles dans la littérature. Les protocoles sont conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Dans chaque modèle, la comparaison avant/après traitement chez un même individu permet de réduire la variabilité interindividuelle et donc le nombre total d’animaux nécessaires. Le suivi longitudinal des réponses chez un même animal contribue également à limiter le recours à des groupes supplémentaires. Les plans expérimentaux incluent des analyses statistiques adaptées permettant d’exploiter au maximum les données générées et d’éviter les répétitions inutiles. Lorsque cela est possible, les groupes témoins sont mutualisés entre expériences réalisées dans des conditions comparables. Une analyse rétrospective des résultats sera réalisée afin d’évaluer la variabilité observée et d’ajuster, si nécessaire, les effectifs utilisés dans les études futures dans une démarche d’amélioration continue.
Raffinement
Toutes les procédures ont été conçues afin de limiter au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux. Les animaux sont habitués aux manipulations et aux dispositifs expérimentaux avant le début des procédures afin de réduire le stress lié à la contention et aux interventions. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, de manière à minimiser la durée et l’inconfort associés. Lors des interventions chirurgicales, une anesthésie générale est utilisée, complétée par une analgésie péri- et post-opératoire systématique ainsi qu’une anesthésie locale au site d’incision. Une surveillance rapprochée est mise en place en période post-opératoire et des soins de support sont administrés si nécessaire. Les administrations de substances sont réalisées en limitant les volumes et la fréquence des injections ou gavages, conformément aux recommandations en vigueur. Les techniques utilisées sont choisies afin de réduire l’inconfort lié aux voies d’administration. Les procédures sont interrompues immédiatement en cas de signes de détresse ou d’inconfort important. L’hébergement et l’environnement des animaux sont adaptés avec enrichissement, maintien des interactions sociales lorsque possible, et mesures de soutien (alimentation adaptée, hydratation, réchauffement) mises en place en cas de besoin. Les animaux font l’objet d’une surveillance clinique régulière permettant d’adapter rapidement la prise en charge en cas de signes d’inconfort ou de dégradation de l’état général.
Choix des espèces
Le rat est communément utilisé dans les modèles de douleur viscérale. Nous utiliserons des rats âgés d’au moins 6 semaines car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures.
Prélèvements de tissus pour génotypage de souris génétiquement altérées dans l’étude de la communication entre le cerveau et la périphérie (EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système urogénital
Sur 75 000 souris comptabilisées, 49 875 sont mises à mort faute de porter le génotype recherché ou parce qu'elles sont trop âgées pour reproduire, 24 375 sont gardées vivantes pour alimenter d'autres projets et 3 750 sont réutilisées pour des prélèvements de tissus, des formations ou des travaux pratiques d'animalerie. Ces souris subissent au sevrage, vers 21 jours, la coupe d'un bout de queue de moins de 3 mm, parfois d'un morceau d'oreille, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Aucun résultat scientifique propre n'en est attendu, le porteur décrivant le bénéfice du projet comme celui d'élever et d'identifier le génotype de ses souris pour fournir des animaux non-humains à ses autres travaux. Les cerveaux des souris tuées sont congelés dans une biobanque interne, ce que le porteur situe "dans le cadre des 3Rs", sur un projet qui engage 75 000 souris pour la seule gestion des lignées.
Objectifs
Les études faites au sein de notre laboratoire nécessitent l’utilisation de souris génétiquement altérées. Nous étudions l’interrelation entre le cerveau et le reste du corps. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 afin de pouvoir gérer nos lignées sans en augmenter les effectifs pour les différents projets réalisés par la suite.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont d’élever et identifier le génotype de nos souris afin de fournir des animaux pour nos projets scientifiques.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement d’un très petit morceau de queue (inférieur à 3mm). Les outils et la queue de l’animal seront désinfectés afin de prévenir une potentielle infection. Dans de rares cas, les animaux seront prélevés au niveau de l’oreille par une coupe d’un petit morceau de moins de 3mm également. Ces prélèvements seront effectués au sevrage des animaux, soit à environ 21 jours.
Impact sur les animaux
Lors de l’identification de nos animaux au moment du sevrage par la pose d’un Tag d’oreille, un prélèvement de tissu invasif (queue) peut entrainer une douleur momentanée et un stress lié à la manipulation de l’animal. Cette procédure n’entraine que très rarement des complications. Le suivi quotidien des animaux par les zootechniciens de la zone d’élevage permettra cependant de détecter la moindre modification de l’état de la souris (apparence physique ou comportement anormaux de l’animal) qui permettra alors de prendre des décisions adéquates pour éviter toutes souffrances animales. Aucun animal ne présente de phénotype dommageable en zone d’élevage.
Devenir
Les animaux produits pour nos élevages et génotypées seront gardés en vie car utilisés en continuité dans nos projets expérimentaux (24 375 souris). Certains animaux seront ré-utilisés pour prélèvements de tissus, formation, travaux pratiques d’animalerie (3750 souris). Les animaux qui ne présentent pas le génotype d’intérêt ou seront trop âgés pour servir de géniteurs seront mis à mort (49 875 souris) ; dans le cadre des 3Rs, ces animaux serviront à la création de Biobanque interne (cerveaux de souris congelés) à l’équipe ou pour prélèvements de tissus
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (organoïdes, cultures cellulaires, …). Cependant, l’étude des mécanismes physiologiques et physiopathologiques neuro-endocrines mettant en jeu le système nerveux et les organes périphériques n’est actuellement possible qu’avec l’utilisation de modèles animaux. Les méthodes alternatives permettant l’étude des intéractions cellulaires et tissulaires complexes in vitro, bien qu’en cours de développement, n’existent pas encore.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est calculé à partir du nombre d’animaux nécessaire aux projets expérimentaux, des stratégies d’élevage de chaque lignée et des données de la littérature sur nos modèles. Il concorde avec les données obtenues pour le maintien de nos lignées au cours des années précédentes. Les lignées sont utilisées dans plusieurs projets et par plusieurs expérimentateurs. La mutualisation des élevages de l’équipe permet une meilleure gestion de chaque colonie et l’optimisation de l’utilisation/ ou la ré-utilisation de chaque animal issu de l’élevage. De plus, afin d’optimiser la production de nos animaux pour l’expérimentation et pour le maintien des lignées : - Les stratégies d’accouplement sont choisies afin d’obtenir un maximum d’animaux de génotype d’interêt par portée. Lorsque cela est possible, nos accouplements sont réalisés à partir de souris homozygotes afin de réduire le nombre d’animaux non utilisés après croisement. - Nous recourrons à la cryoconservation pour les lignées importantes qui ne servent pas sur les projets en cours.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard d’hébergement d’un statut SOPF. L’eau et la nourriture sont fournies ad libitum. Un enrichissement est ajouté dans la cage (à minima des cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation). La manipulation des animaux, la surveillance quotidienne et les soins sont effectués par les zootéchniciens de la zone d’élevage. Un point hebdomadaire est effectué par le référent en charge de la gestion des colonies pour coordonner l’élevage avec les plans expérimentaux des investigateurs principaux et intéragir avec les zootéchniciens en charge des colonies. Lors de la réalisation des biopsies, les outils utilisés sont désinfectés à l’éthanol entre chaque prélevement. Ils seront toujours utilisés propres, autoclavés et coupant. La biopsie de queue de souris ne dépassera pas 3mm afin de réduire la douleur de l’animal. Ces prélèvements seront réalisés au moment du sevrage et de l’identification des animaux par des bagues d’oreilles afin d’éviter la répétition des contentions. Lorsque nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) vers l’EU 1/2. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute mise en reproduction.
Choix des espèces
Nos projets de recherche visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie, tant pour une recherche fondamentale que des recherches translationnelles ou bien le traitement de maladies (diabète, obésité, infertilité, …). La procédure expérimentale détaillée ici a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d'autres stratégies ou méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L’inactivation d’un gène pour déterminer son effet sur un organisme n’est possible actuellement que chez la souris ou le rat. Nos projets se porteront sur la souris, qui est un modèle idéal pour étudier l’inactivation de certains gènes grâce aux techniques de transgenèse et son génome est à 90% équivalent à celui de l’homme. Les animaux produits pour nos expériences en élevage seront des parents et leurs souriceaux, de la naissance jusqu'à leur sevrage (vers 21 jours).
Programme de Capture-Marquage-Recapture et suivi par télémétrie RFID et acoustique des déplacements de l’anguille européenne
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour suivre les déplacements de l'anguille européenne dans un hydrosystème littoral, 12 500 individus sont capturés et marqués dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La capture se fait au verveux ou par pêche électrique, qui paralyse le poisson quelques secondes et peut provoquer un traumatisme selon l'intensité du courant subi. Suivent une stabulation en bac obscur jusqu'à quatre heures, un bain anesthésiant, une injection analgésique, puis l'implantation d'une marque par trocart ou par laparotomie, geste qui peut induire de la douleur et favoriser une infection. Toutes les anguilles sont remises à l'eau après leur marquage, et le porteur écrit que l'étude ne peut pas s'affranchir d'un nombre conséquent de poissons marqués, les taux de détection observés étant de l'ordre de 0,1.
Objectifs
Ce projet vise à marquer des individus d'anguille européenne dans un vaste hydrosystème littoral afin de les identifier et ainsi contribuer à répondre aux 7 objectifs suivants : 1/ Préciser la dynamique d’échappement dans le temps (saisonnalité, variation intra- et interannuelle) d'individus argentés, en ciblant 3 sous-populations : deux associées à des bassins dominés par l’eau douce et une sous-population associée à un étang saumâtre à salé ; 2/ Identifier les facteurs environnementaux déclenchant l’échappement, en fonction du sexe, du site de marquage (supposé être le principal habitat de croissance) et des conditions climatiques de l’année ; 3/ Déterminer les voies de migration privilégiées en fonction du site de marquage des individus; 4/ Identifier les éventuels obstacles à l’échappement : discontinuités écologiques (ouvrages de connexion fermés, assecs ou hypersalinité), prélèvements par prédation ou prélèvements par pêche artisanale ; 5/ Préconiser des mesures de gestion pour améliorer les conditions favorables au retour en mer des anguilles argentées ; 6/ Faire perdurer les programmes de capture-marquage-recapture (CMR) et obtenir au moins 10 ans de données pour les deux sous-populations des bassins dominés par l'eau douce, ce qui permettra d’étudier et comparer leurs traits d’histoire de vie (taux de croissance, durée d’argenture, sexe) et leur dynamique (taux de survie, abondance par stade, production d’anguilles argentées) ; 7/ Décrire la stratégie des individus en cas de l'assèchement d'un marais, un évènement extrême qui s'accentue dans les zones humides côtières avec le changement climatique.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront d'acquérir de la connaissance sur l'état de deux sous-populations d'anguille, sur la dynamique d'échappement des anguilles argentées en fonction de leur habitat de croissance et de leur sexe. Ils permettront de mieux prédire les pics d'échappement et d'identifier les principaux obstacles à la migration. Ces résultats sont notamment attendus pour développer un outil d'aide à la décision pour optimiser la gestion des ouvrages de connexion en milieu lagunaire afin de favoriser la connectivité écologique et l'échappement des anguilles argentés, futurs reproducteurs. De plus, les données collectées au cours de ce projet permettront de mieux appréhender les stratégies d'utilisation des habitats des anguilles, notamment lors d'un évènement extrême comme la sècheresse. Les anguilles ont-elles plutôt tendance à s'enfouir ou à s'enfuir ? Quelles sont leur probabilité de survie en cas d'enfouissement ? Les résultats pourront amener à aménager les mesures de gestion de marais qui visent à les assécher régulièrement, par exemple pour lutter contre des espèces végétales envahissantes.
Procédures
Capture à l'aide d'engins passifs (type verveux) : relève toutes les 24h approximativement, ou capture par pêche électrique : paralysé quelques secondes; 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 : 30 s à 2 min; Phase de réveil sous surveillance : de 10 à 30 min; Stabulation avant relâcher : de 5 min à 8h.
Impact sur les animaux
La capture, la manipulation et la stabulation des individus sont autant d'étapes sources de stress pour les animaux. La capture par pêche électrique induit une paralysie temporaire des individus, et peut provoquer un traumatisme selon l'intensité du courant subi. Le marquage par trocart ou par laparotomie, avec ou sans points de suture, peut induire de la douleur et éventuellement favoriser une infection.
Devenir
L’ensemble des animaux sera remis en liberté à la suite de leur marquage, ce qui est primordial pour répondre aux objectifs 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
Le milieu étudié est un vaste système pouvant présenter des densités d'anguilles très élevées. L'anguille présente une grande plasticité des traits d'histoire de vie et du comportement, notamment du point de vue de l'utilisation des habitats et de ses déplacements migratoires. Pour que les modèles de capture-marquage-recapture (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 la durée de croissance de plusieurs générations. Une lecture d'âge par otolithométrie a montré que, dans nos sites suivis en CMR, les anguilles femelles deviennent argentées à l'âge moyen de 6 à 10 ans. Pour étudier la survie par stade de développement, il est nécessaire d'estimer des probabilités de transition entre stades, ce qui dépend, à l'échelle pluri-annuelle, d'un taux de recapture d'individus à différents stades qui soit non négligeable. Une première modélisation de nos données CMR a montré des taux de détection de l'ordre de 0.1. De nombreux facteurs sont susceptibles d'affecter le taux de recapture, à commencer par la capacité de capture qui est dépendante à la fois de la densité d’anguilles présentes et des conditions environnementales. L’étude de l'échappement doit également tenir compte de différents facteurs qui peuvent nuire à l’acquisition des données de détection : mortalité naturelle des individus marqués par prédation ; prélèvements par la pêche professionnelle ; migration différée ; animaux marqués mais non détectés au passage des portiques. Le marquage d’un échantillon trop petit présente un risque élevé d’incapacité à caractériser de manière robuste la dynamique d'échappement sur l’ensemble de la période (octobre à mai). Ainsi, les conclusions attendues par ce projet, sur l’étude comportementale de l’anguille, ne peuvent pas s’affranchir d'un nombre conséquent de poissons marqués.
Raffinement
Le marquage des individus s'effectue sous anesthésie (benzocaïne) et analgésie (lidocaïne). Les bacs utilisés seront obscurs, 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) et d'anesthésie. 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. Pendant sa manipulation, toujours avec des gants non poudrés, l'individu est placé sur une alèse ou un tissu humide sans aspérités. Au maximum, un tissu humide opaque sera placé sur les yeux de l'animal traité pour limiter son stress. Une fois un individu marqué, il pourra être détecté en continu par les huit portiques RFID présent sur la zone d'étude. Ces suivis télémétriques (RFID et acoustique) constituent 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 actuellement menacée d'extinction qui a un cycle de vie unique. Elle parcourt au cours de sa vie de longues distances : elle se reproduit dans l'Océan Atlantique, en mer des Sargasses, et vient grandir du stade civelle au stade argenté dans les eaux continentales européennes et nord-africaines. Après une phase de croissance de plusieurs années, les individus ayant atteint le stade argenté cherchent à repartir en mer pour aller se reproduire, c'est l'échappement. Afin de mieux comprendre la dynamique de l'échappement, les voies empruntées et les obstacles rencontrés, et d'améliorer la connectivité pour favoriser leur retour en mer, il est indispensable d’étudier le comportement et le déplacement des stades argentés de cette espèce. De plus, étudier la dynamique de sous-populations associés à des milieux aux conditions environnementales contrastées, du stade anguillette au stade argenté, permet de mieux comprendre l'influence de l'habitat sur la croissance, les traits d'histoire de vie, la condition et le comportement migratoire des futurs reproducteurs. L’impact du transpondeur est négligeable pour les constantes vitales lorsque sa masse est inférieure à 2 % de celle du poisson (Winter, 1996). Le poids des marques implantées ne dépassera jamais 2.5% de la masse des individus utilisés dans ce projet. Les anguilles ayant un poids supérieur à >40g (et une taille supérieure à 30 cm), jaunes ou argentées, seront équipées d’un transpondeur RFID de 23 mm de long (qui a une masse de 0.6 g). Pour la deuxième procédure, des émetteurs acoustiques de 9 ou 7 mm de diamètre, incorporant ou non un capteur de prédation, seront implantés en plus de la marque RFID, uniquement sur des individus argentés.
Rôles de l’hormone thyroïdienne dans la réparation cardiaque post-infarctus chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectées, opérées du cœur pour provoquer un infarctus, puis passées à l'échocardiographie sous anesthésie, 2 540 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs tissus et organes. L'objectif immédiat est de comprendre comment une hormone thyroïdienne et ses transporteurs agissent sur la réparation cardiaque, les traitements évoqués pour les personnes malades restant au conditionnel et au long terme. Le porteur signale une douleur modérée de courte durée après l'infarctus expérimental, une baisse d'activité ou d'appétit, et une "mortalité liée au modèle chirurgical". Deux âges sont utilisés, des nouveau-nés de 1 à 3 jours dont le cœur se régénère naturellement, et des adultes de plus de 8 semaines dont le cœur ne se régénère pas, ce que le porteur juge plus proche de la situation humaine.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment certaines hormones et les éléments qui les transportent dans le corps peuvent aider le cœur à se réparer après une crise cardiaque. L’objectif est de découvrir comment ces hormones soutiennent la guérison du cœur et, à terme, de trouver de nouvelles façons d’améliorer la réparation cardiaque chez l’être humain.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait apporter plusieurs bénéfices importants pour la santé du cœur : - Nouveaux traitements possibles : En testant de nouvelles façons d’aider le cœur à se réparer après une crise cardiaque, ce projet pourrait ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces que celles que nous avons aujourd’hui. - Idées utiles pour d’autres maladies : Les méthodes développées ici pourraient aussi servir pour d’autres organes ou maladies où les tissus se réparent mal, ce qui pourrait aider à faire avancer la médecine régénérative dans son ensemble. - Moins de séquelles et de coûts pour la société : La crise cardiaque est l’une des principales causes de décès et de handicap. Si le cœur pouvait mieux se réparer, cela réduirait les complications pour les patients, les hospitalisations répétées et certains traitements lourds, ce qui bénéficierait à la fois aux personnes malades et au système de santé.
Procédures
Injection, durée approximative 5 à 10 minutes par animal. Chirurgie cardiaque, durée approximative 15 à 20 minutes par animal. Échocardiographie : durée approximative 5 à 10 minutes par animal. Chaque intervention est réalisée une seule fois par animal sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Ce projet implique des interventions cardiaques qui peuvent provoquer : • Une gêne légère et passagère au point d’injection. • Un stress temporaire lié à la manipulation. • Une douleur modérée de courte durée après l’infarctus expérimental, pouvant s’accompagner d’une baisse d’activité ou d’appétit. • Une gêne très brève lors des échographies. Une mortalité liée au modèle chirurgical.
Devenir
L’ensemble des souris sera mis à mort à la fin du projet afin de permettre le prélèvement de tissus et d’organes nécessaires aux analyses biologiques (histologiques, moléculaires et/ou biochimiques). Ces analyses ne pouvant pas être réalisées in vivo, la mise à mort constitue une étape indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet.
Remplacement
Aujourd’hui, aucun modèle en laboratoire (comme les organoïdes ou les cultures de cellules cardiaques) ne peut reproduire exactement ce qui se passe dans un cœur après une crise cardiaque. On utilise ces modèles pour étudier certains mécanismes précis, mais ils ne peuvent pas remplacer les expériences réalisées sur des animaux vivants, nécessaires pour comprendre la réparation du cœur dans son ensemble.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour chaque manipulation est basé sur notre expérience au laboratoire et a été déterminé afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum l’utilisation d’animaux. Lorsque cela est possible, nous favorisons des approches permettant de suivre les mêmes animaux dans le temps (imagerie non invasive, mesures répétées), ce qui réduit le nombre nécessaire par groupe. Les analyses sont ensuite réalisées avec des méthodes adaptées garantissant la qualité scientifique des résultats, tout en respectant le principe de réduction.
Raffinement
Deux protocoles d’anesthésie et d’analgésie sont proposés, afin de s’adapter aux besoins expérimentaux tout en assurant le confort des animaux. La chirurgie est réalisée par un personnel formé et expérimenté, suivant un protocole standardisé et rigoureux. Le contrôle de la douleur est garanti pendant l’intervention et après, avec une surveillance post-opératoire étroite. Les conditions d’hébergement sont optimisées : cages chauffées, enrichies, avec récupération en groupe. Des points limites sont définis, et des critères de mise à mort sont appliqués en cas de souffrance non contrôlable.
Choix des espèces
Ce projet utilise la souris comme modèle, car elle est aujourd’hui l’animal de référence pour l’étude de l’infarctus du myocarde. La souris a été choisie car : • Elle permet d’observer et de suivre précisément les cellules du cœur. • Sa petite taille facilite l’étude du cœur avec des méthodes d’imagerie et d’analyse détaillées. • Les réactions de son système cardiovasculaire sont bien caractérisées. Deux stades de développement sont étudiés : • Les nouveau-nés (1 à 3 jours) : ils présentent une capacité naturelle de régénération cardiaque. Leur étude permet d’identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans cette régénération. • Les adultes (plus de 8 semaines) : leur cœur ne se régénère pas après un infarctus, ce qui correspond davantage à la situation humaine. Ils servent de référence pour comparer les mécanismes de réparation avec ceux observés chez les nouveau-nés.
Impact d’une supplémentation en levures vivantes en pré-sevrage chez le veau en système allaitant sur le développement et la maturation du rumen, les performances et la santé (2/2)
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour tester un bolus de levures vivantes destiné aux élevages allaitants, 34 jeunes veaux mâles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun n'étant tué à l'issue. Ils subissent des prélèvements de jus de rumen par sonde gastro-œsophagienne, deux endoscopies avec biopsie de la paroi du rumen, des fouilles rectales, une tonte du flanc et des prises de sang à la veine caudale, réparties sur huit sessions autour du sevrage. Le porteur situe la retombée dans des "recommandations pratiques aux éleveurs" et des valorisations scientifiques et techniques, si le bolus prépare mieux le jeune au stress du sevrage. Ce résumé est le second de deux volets portant le même intitulé et déclarant chacun 34 veaux pour le même protocole, sans que le lien entre les deux soit explicité.
Objectifs
L'objectif du présent projet est d'étudier l'intérêt d'une supplémentation en levures vivantes probiotiques autour du sevrage pour favoriser le développement du microbiote commensal et fonctionnel dans le tube digestif et ainsi de stimuler le développement des papilles ruminales et leur fonctionnalité. Au-delà des effets au niveau de la sphère digestive, un impact bénéfique sera recherché sur la limitation du stress au sevrage et sur la croissance et l'efficacité alimentaire en post-sevrage. Ce projet est multisite et se déroulera sur 2 sites différents distants de 32 km. Le changement de site se fera le jour du sevrage.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ces investigations permettra d’approfondir notre connaissance, encore très limitée, sur l’impact des stress de sevrage (séparation maternelle, changement d’alimentation) et de changement de lieux d’hébergement chez des veaux sous la mère. Le suivi longitudinal des animaux permettra de caractériser les effets du sevrage sur la stabilité du microbiote digestif (ruminal et fécal), l’impact de celui-ci sur le développement du rumen et sur sa fonctionnalité, et de mesurer les conséquences potentielles sur le comportement, la santé et la performance des jeunes taurillons. L’étude permettra d’apporter également des informations uniques sur le développement des papilles ruminales grâce à l’utilisation de l’endoscope. Si la stratégie de supplémentation en levures vivantes probiotiques via un bolus nutritionnel permettait de mieux « préparer » le jeune au stress du sevrage grâce à un écosystème ruminal plus stable et performant et une meilleure maturation du rumen, l’étude pourrait conduire à des valorisations scientifiques et techniques ainsi qu’à des recommandations pratiques aux éleveurs.
Procédures
Dans ce projet, les veaux seront soumis à six types de prélèvements : prélèvement gastro-oesophagien, prélèvement de fèces, prise de sang, endoscopie avec prélèvements de papilles ruminales, écouvillonnage buccal et tonte de poils. Lorsque cela est possible, ces prélèvements seront réalisés le même jour afin de limiter le nombre de contentions et de réduire le stress associé aux manipulations répétées. Par ailleurs, un intervalle minimal de 10 jours sera respecté entre deux sessions de prélèvements, afin de permettre un rétablissement complet de l’animal. À l’exception de l’endoscopie, qui sera réalisée deux fois par animal. Les autres prélèvements seront effectués 3 fois au cours de la période pré-sevrage et cinq fois au cours de la période de post-sevrage du veau. La durée cumulée des interventions lors d’une même session n’excédera pas 10 minutes. En cas de dépassement ou de signes de mauvaise tolérance, les interventions seront immédiatement interrompues. Enfin, les volumes et quantités d’échantillons prélevés ont été définis en amont de manière à ne pas compromettre la santé, le bien-être ou la survie des animaux, conformément aux recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
L’étude prévoit plusieurs prélèvements à différents niveaux de sévérité notamment des prélèvements de jus de rumen (PGO) et des biopsies en classe modérée. Différents prélèvements relevant de procédures légères (fèces et sang) afin de caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des jeunes bovins (JB) à l’engraissement. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défécation naturelle ou fouille rectale si besoin et le prélèvement de poils par tonte au niveau du flanc de l'animal. La prise de sang peut induire une douleur succinte. La prise de sang, la PGO et la fouille (si nécessaire) dureront maximum 3 minutes chacune. Le prélèvement de jus de rumen sera réalisé par prélèvement gastro-oesophagiens (PGO) et pourrait engendrer une irritation de l'oesophage. Les biopsies (J-5 et J+45) seront réalisées par un vétérinaire et pourraient engendrer une irritation de l’oesophage et de la paroi du rumen. Au total, les prélèvements n'excéderont pas 10 minutes. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation.
Devenir
Les 34 veaux seront maintenus en vie à l'issue de l'étude, sous réserve de l'autorisation du vétérinaire. Quatre d'entre eux réintégreront le circuit classique du premier élevage, tandis que les 30 autres poursuivront leur parcours au sein du deuxième élevage, où ils seront suivis durant leur phase d'engraissement.
Remplacement
L’objectif de l’étude étant d’obtenir des données scientifiques sur la maturation du rumen du veau allaitant donc sur un processus dynamique qui est propre à chaque individu, et qui comprend l’analyse de différents compartiments digestifs, aucune solution de remplacement in vitro n’est adaptée pour ce projet.
Réduction
Des tests statistiques prenant en compte, la puissance statistique nécessaire de 75%, la variabilité individuelle entre les animaux (races pures et mixtes et âges de naissance étalés sur plusieurs semaines) de 10% et le seuil de significativité fixé à 0.1, ont permis de déterminer à 15 le nombre minimal d'individus par lot pour générer des résultats statistiquement interprétables.
Raffinement
Les fouilles rectales pour les prélèvements de fèces ne seront réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte. Les animaux seront habitués à chaque acte en mimant les différents prélèvements lors de contention. Cet entrainement sera réalisé 2 fois avant les prélèvements réels. Les prélèvements se feront de façon groupée dans la mesure du possible afin de ne pas multiplier les séquences de manipulation et de contention. L'utilisation de lubrifiant durant la PGO ou de la fouille rectale altère la qualité de l'échantillon. Cependant, lorsque la fouille rectale sera effectuée, les gants utilisés seront humidifiés pour faciliter le prélèvement. L'utilisation d'un lève-tête pour les PGO est systématique afin de limiter les risques de blessures pour l'animal et l'opérateur. Après chaque journée de prélèvements, les animaux seront suivis durant 5 jours pour détecter tout comportement anormal potentiellement induit par les prélèvements. Après le sevrage, lors du changement de site des animaux, ceux-ci auront une phase d'habituation à leur nouvel environnement et auront individuellement une inspection générale de leur état corporel. Le jour du sevrage, les veaux seront transportés dans une bétaillère adaptée, offrant une ventilation suffisante, un sol antidérapant et un espace adapté au nombre d'animaux. De plus, les veaux seront transportés en groupe, avec leurs congénères, afin de limiter le stress lié à l'isolement. Enfin, le transport sera effectué sur une courte distance (moins d'une heure) et nous réaliseront le transport tôt le matin afin de limiter le plus possible les périodes de fortes chaleurs.
Choix des espèces
Parmi les ruminants, l’espèce bovine est une espèce de choix pour étudier la dynamique de mise en place des fonctions ruminales dans les conditions de l’étude. Par ailleurs, un des objectifs de ce projet est d’étudier l’intérêt d’un probiotique distribué sous forme d’un bolus à libération lente permettant une efficacité potentielle prolongée pendant la période d’alimentation à l’herbe jusqu’au post sevrage. Les bovins ont été choisis car ils sont à la fois modèle et sujet de la recherche. Les animaux mobilisés seront des jeunes veaux mâles entre 50 jours avant sevrage et 120 jours après sevrage. La période autour du sevrage étant la cible de notre étude.
Évaluation préclinique multimodale de nouveaux radiotraceurs, agents théranostiques et thérapies innovantes sur des modèles murins de cancers ectopiques et orthotopiques.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des prises de sang toutes les vingt minutes pendant deux heures, des imageries de quinze minutes à trois heures jusqu'à trois fois par semaine, des traitements administrés jusqu'à deux fois par jour, 1 770 souris vont être utilisées sur trois mois chacune, dans des procédures menées sans réveil ou impliquant un niveau de souffrance léger, modéré ou sévère. Une tumeur leur est greffée sous la peau ou dans le cerveau, et la croissance cérébrale peut provoquer pertes d'équilibre, convulsions, baisse de mobilité et perte de poids rapide. Le porteur qualifie son imagerie de non douloureuse et en tire un argument de réduction du nombre de souris, tout en prévoyant 1 676 mises à mort pour prélèvement d'organes. 94 souris sont déclarées réutilisées, et le porteur indique que les souris n'ayant pas développé de tumeur seront gardés en vie pour d'autres projets.
Objectifs
Découvrir un cancer trop tard ou ne pas réussir à localiser précisément certaines tumeurs, notamment dans le cerveau, complique fortement la réussite des traitements. Ce projet de recherche sur 5 ans a pour but de créer des outils de détection très précoces et de tester de nouvelles thérapies Au centre de ce projet se trouve l'imagerie nucléaire Cette technique consiste à injecter une molécule légèrement radioactive appelée radiotraceur. Ce traceur voyage dans le sang et va se fixer spécifiquement sur les cellules cancéreuses comme un aimant. Une caméra ultra-sensible détecte ensuite le signal émis par cette molécule pour reconstituer une image en 3D sur ordinateur. Cela permet de voir la tumeur et de mesurer son activité sans avoir besoin d'opérer. Le programme se divise en trois grandes étapes : développer de nouveaux traceurs encore plus précis pour améliorer le diagnostic, tester des chimiothérapies de nouvelle génération pour voir si elles réduisent la taille des tumeurs, et étudier des molécules deux-en-un capables de détecter et de soigner la maladie en même temps. Pour mener à bien ces recherches, nous suivrons des souris selon deux méthodes. Soit la tumeur est placée juste sous la peau pour observer facilement sa croissance et la réponse aux médicaments Soit la tumeur est développée directement dans son organe d'origine, comme le cerveau pour les tumeurs cérébrales agressives, afin de tester les traitements dans des conditions les plus proches possibles de la réalité. D'autres examens comme l'échographie ou la bioluminescence compléteront ces observations. Le grand avantage de notre méthode d'imagerie est qu'elle n'est pas douloureuse et permet de suivre l'évolution de la maladie sur un même animal tout au long de l'étude. Cela garantit des résultats scientifiques bien plus fiables et permet de réduire de manière très importante le nombre total de souris utilisées, conformément aux règles d'éthique. Ces étapes sur les rongeurs sont indispensables pour vérifier que les futurs traitements sont efficaces et sans danger avant de pouvoir les proposer un jour aux patients humains.
Bénéfices attendus
L'intérêt majeur de ce projet est d'accélérer le passage de nouvelles solutions de diagnostic et de traitement des laboratoires vers les patients. En développant des outils de détection plus sensibles et plus précis, ces recherches permettront de repérer les cancers plus tôt et de localiser précisément des tumeurs complexes, comme les tumeurs cérébrales agressives, dont le pronostic reste aujourd'hui très sombre. L'approche combinant le diagnostic et la thérapie apporte un bénéfice médical considérable : elle ouvre la voie à une médecine personnalisée où le traitement est directement guidé par l'image. Cela permet de cibler uniquement les zones malades tout en épargnant les tissus sains autour. Par ailleurs, tester ces nouveaux candidats médicaments est essentiel pour s'assurer de leur efficacité et de leur sécurité avant de les utiliser chez l'humain. Sur le plan de l'éthique et de la méthode scientifique, l'utilisation de caméras et d'imageries non douloureuses est un avantage majeur. Elle permet de suivre l'évolution de la maladie chez un même animal tout au long de l'étude. Cela garantit des résultats bien plus fiables tout en réduisant de manière très importante le nombre total de souris nécessaires pour obtenir des conclusions valides. À terme, les retombées de ces études contribueront à offrir aux patients des stratégies de soins plus précises, moins toxiques et mieux adaptées à l'évolution de leur maladie.
Procédures
Chaque animal suit un parcours combinant le développement d'une tumeur, des examens d'imagerie et des traitements sur 3 mois maximum. (1) L'installation de la tumeur : Les cellules cancéreuses sont injectées sous la peau ou dans le cerveau lors d'une seule opération (durée de 10 à 40 minutes, sous anesthésie générale). (2) Le suivi de la croissance tumorale : La pesée et la mesure des grosseurs visibles se font 1 à 2 fois par semaine sur l'animal réveillé. (3) Les imageries durent de 15 minutes à 3 heures et ont lieu 1 à 3 fois par semaine selon les tumeurs, tous ces examens se font sous anesthésie générale. (4) Les traitements : Les traitements par la bouche ou sous la peau sont donnés jusqu'à 2 fois par jour sur l'animal réveillé. Les injections dans les veines se font 2 à 3 fois par semaine, sur l'animal endormi . Pour le traitement par radioactivité ciblée, il n'y a que 2 injections à une semaine d'intervalle sous anesthésie. (5) les prise de sang : des petites prise de sang se font de manière répété toutes les 20 minutes pendant 2 heures sur animal anesthésié ou une fois par semaine sur animal réveillé. (6) Une dernière chirurgie de 15 minutes est faite sur l'animal anesthésie pour récupérer les organes, l'animal ne se réveille pas.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux dans ce projet découlent à la fois des actes techniques et de l'évolution même du cancer : D'abord, les actes techniques et l'imagerie peuvent causer de l'inconfort. Les manipulations régulières pour injecter les produits dans la queue ou pour faire les petites prises de sang provoquent un léger stress de contention. De plus, les anesthésies répétées, indispensables pour que les souris restent totalement immobiles sous la caméra, peuvent entraîner une fatigue générale, des réveils difficiles ou des ralentissements de la respiration. Ensuite, la chirurgie nécessaire pour implanter la tumeur directement dans le cerveau entraîne une douleur juste après l'opération, ainsi que des risques d'inflammation, d'infection ou de baisse de la température corporelle pendant l'intervention. Enfin, le développement de la tumeur altère l'état de santé des animaux de façon différente selon sa localisation. Pour la tumeur placée sous la peau, la gêne reste principalement mécanique à cause de la présence d'une grosseur externe. En revanche, pour la tumeur cérébrale, sa croissance dans le cerveau peut provoquer des troubles neurologiques, comme des pertes d'équilibre, des convulsions, une baisse de la mobilité, des changements de comportement ou une perte de poids rapide. Toutes ces étapes sont encadrées par un suivi quotidien pour détecter et soulager immédiatement la moindre souffrance.
Devenir
La mise à mort des animaux en fin d'étude est indispensable pour valider l'efficacité et la sécurité des nouveaux traitements. Même si l'imagerie sur l'animal vivant donne des informations précieuses, elle ne suffit pas pour tout comprendre. Le prélèvement des organes, comme le cerveau ou les tumeurs, permet de réaliser des analyses approfondies au microscope après l'étude. Ces examens sont les seuls capables de confirmer la destruction réelle des cellules cancéreuses, de vérifier l'absence de danger pour les organes sains et de mesurer précisément où s'est fixée la radioactivité. En revanche, les animaux qui n'auront pas développé de tumeur seront gardés en vie et pourront participer à d'autres projets de recherche.
Remplacement
La complexité du corps humain, notamment la façon dont un médicament voyage dans le sang, élimine ses déchets ou s'attache à une tumeur, ne peut pas être reproduite fidèlement par des ordinateurs ou des tests en laboratoire. Pour comprendre le parcours et l'efficacité d'un traitement, il est indispensable d'utiliser un organisme vivant entier doté d'un cœur, de vaisseaux et d'organes fonctionnels. Le recours aux animaux est toutefois limité au strict nécessaire grâce à une sélection très rigoureuse : D'une part, l'accroche du traitement est obligatoirement vérifiée en laboratoire sur des cellules avant d'envisager le moindre test sur les souris. Seules les molécules les plus efficaces sont retenues. D'autre part, le choix des modèles est optimisé : certaines souris permettent d'étudier directement des tumeurs humaines, tandis que d'autres permettent d'observer les réactions en présence d'un système de défense immunitaire actif. Cela garantit que les résultats obtenus soient les plus proches possibles de ce qui se passera, à terme, chez l'humain.
Réduction
Le nombre de souris utilisées est réduit au strict minimum grâce à trois actions principales. D'abord, l'utilisation de l'imagerie par caméra permet de suivre l'évolution de la maladie chez le même animal tout au long de l'étude. Cela évite d'avoir à sacrifier des groupes de souris à chaque étape pour analyser leurs organes. Ensuite, des tests préliminaires sont réalisés en laboratoire sur des cellules pour sélectionner uniquement les modèles les plus prometteurs avant de passer aux tests sur les animaux. Enfin, le nombre exact d'animaux a été calculé scientifiquement par ordinateur pour garantir des résultats fiables avec le moins de souris possible. Pour la phase de test des nouveaux imageurs, 6 souris par groupe sont nécessaires pour détecter une différence d'efficacité de 30 %. Par expérience, 4 souris supplémentaires sont ajoutées par groupe pour pallier les aléas techniques comme une croissance irrégulière des tumeurs ou des injections ratées, soit un total de 10 souris par groupe.
Raffinement
Pour limiter au maximum l'inconfort des animaux, plusieurs mesures de protection et de confort sont appliquées : (1) Amélioration du quotidien et du logement : Les souris vivent en groupe (5 par cage) dans un environnement stimulant avec des maisonnettes, du coton et des tunnels pour réduire leur stress. Elles bénéficient d'une semaine de repos pour s'habituer à leur nouvel environnement avant le début de l'étude. Si une souris faiblit ou perd du poids, une nourriture plus facile à manger (gelée ou aliments ramollis) est déposée directement au fond de la cage. Pour protéger les souris les plus fragiles, elles sont installées dans des cages closes très propres, isolées des microbes, avec de l'eau filtrée et des aliments stériles. (2) Gestion de la douleur et soins : Toute opération se fait sous anesthésie et s'accompagne de médicaments antidouleur puissants, appliqués localement sur la zone opérée et donnés de manière générale pour garantir leur confort. Les plaies sont surveillées quotidiennement et reçoivent des antibiotiques si une infection apparaît. De plus, les souris sont installées sur des tapis chauffants pendant les examens et leur réveil pour éviter qu'elles ne se refroidissent. (3) Surveillance et limites à ne pas dépasser : La santé des souris est suivie chaquesemaine grâce à une grille d'évaluation précise. Si une souris montre des signes de souffrance trop importants, comme une perte de poids supérieure à 20 %, des troubles neurologiques graves ou des difficultés à respirer, elle est immédiatement endormie définitivement pour lui éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris est l'animal de référence indispensable pour ce projet pour plusieurs raisons : D'abord, elle permet d'étudier le cancer de façon très précise. Certaines souris permettent de tester des cellules tumorales humaines, tandis que d'autres possèdent un système de défense immunitaire actif, ce qui est essentiel pour voir comment le corps réagit au traitement. De plus, sa petite taille est idéale pour les caméras de notre laboratoire. Cela permet d'obtenir des images très nettes et de mesurer précisément où se fixe la radioactivité, tout en utilisant de toutes petites quantités de produits. Enfin, les souris utilisées partagent les mêmes caractéristiques biologiques, ce qui garantit des réactions similaires d'un animal à l'autre et permet de réduire le nombre total de souris nécessaires. Les animaux participeront à l'étude au stade de jeune adulte. Ils arriveront au laboratoire à l'âge de 6 semaines pour que la tumeur soit installée entre 7 et 8 semaines. Ce choix d'âge répond à trois impératifs : * Un corps mature : À cet âge, les organes et les défenses immunitaires fonctionnent parfaitement, ce qui garantit que le voyage des produits radioactifs dans le corps soit le même que chez un adulte. * Une méthode standard : C'est l'âge de référence utilisé par les chercheurs du monde entier, ce qui permet de comparer nos résultats avec d'autres études scientifiques. * * Un suivi sur le long terme : Comme l'étude dure plusieurs mois, commencer avec des souris jeunes évite que le vieillissement naturel de l'animal ne vienne fausser les résultats en fin de projet.
Efficacité pharmacologique et suivi en imagerie de nanoparticules capables d’emmener des molécules thérapeutiques dans le cerveau chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Trépanées au-dessus du cortex pour y sceller une fenêtre de verre, puis maintenues sous anesthésie jusqu'à trois heures pendant l'imagerie, 336 souris vont être utilisées dans des procédures menées sans réveil ou impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées en fin de procédure par surdosage d'anesthésique. L'objectif est de suivre le passage, du sang vers le cerveau, de nanoparticules chargées d'une molécule thérapeutique, que le porteur décrit comme un "cheval de Troie" leurrant un transport naturel. Il revendique une "quasi-innocuité" de ses composés et annonce qu'un score de sévérité sévère constitue le point limite déclenchant la mise à mort immédiate.
Objectifs
Ces dix dernières années, notre société et ses partenaires académiques ont réussi à identifier et à développer des petites entités, dénommées vecteurs, pour faire pénétrer dans le cerveau des médicaments dont l’accès est proscrit par la présence d’une barrière biologique appelée Barrière Hémato-Encéphalique (BHE). Cette barrière est constituée par une paroi extrêmement étanche des vaisseaux sanguins du cerveau. Cette barrière laisse passer uniquement les composés du sang nécessaires au fonctionnement cérébral et le protège des agressions extérieures mais, ce faisant, en empêche l’accès à certains médicaments. Il existe un système de transport naturel de molécules au niveau des vaisseaux sanguins et nos vecteurs sont capables de s’y attacher pour être amenés vers le cerveau. Dans ce projet nous allons attacher à la surface de nanoparticules (100 nm de diamètre) nos vecteurs et les remplir d'une molécule thérapeutique. Ces nanoparticules leurrent se système de transport comme un cheval de Troie pour pénétrer dans le cerveau suite à leur délivrance dans le sang. L’objectif de ce projet et de quantifier l’efficacité de l’agent thérapeutique embarqué et de suivre en imagerie le passage des nanoparticules, du sang au cerveau avec différents types de contrôles. Cette thématique de recherche a donc un potentiel révolutionnaire pour le traitement des pathologies du cerveau comme Parkinson et Alzheimer. Le succès de ces travaux et nos dernières études ont démontré la quasi-innocuité de nos composés et tout le potentiel de notre technologie sur le développement de nouveaux traitements. C’est dans ce contexte que nous souhaitons relever de nouveaux défis et optimiser notre technologie pour améliorer ou prolonger l’effet de cette stratégie.
Bénéfices attendus
Grâce au profil pharmacologique et à l’optimisation de nos composés, nous pourrons envisager de meilleurs effets pharmacologiques /thérapeutiques notamment par la capacité de délivrer une large quantité d’agents encapsulés dans nos nanoparticules. Les correcteurs transitoires d’ADN (dont les ARN messagers et interférents) sont de plus en plus reconnus comme ayant un potentiel révolutionnaire thérapeutique, notamment par leur capacité à moduler transitoirement l’expression génique, ouvrant la porte au traitement de nombreuses pathologies. Ces entités thérapeutiques peuvent présenter de multiples effets définis par leur design (activation/répression, correction de la transcription de l’ADN en ARN messagers, etc.). Ainsi les limites des applications et des cibles de ces molécules thérapeutiques vont bien au-delà des approches classiques (petites molécules, anticorps, protéines, peptides, etc…). En théorie, ces thérapies pourraient être développés pour toute pathologie et même personnalisables pour chaque patient pour restaurer les fonctions déficientes. C’est particulièrement le cas pour toute pathologie présentant une composante génétique identifiée (maladie génétiques type myopathie de Duchenne, cancers, pathologies neurodégénératives, etc…). Bien qu’ils présentent une excellente sélectivité d’action, grâce à leur appariement précis sur une cible donnée, ils souffrent d’un handicap majeur pour permettre leur développement et leur essor dans l’arsenal thérapeutique : en tant que macromolécules chargées, leurs propriétés physicochimiques, leur stabilité et leur taille ne leur permettent pas de traverser les barrières biologiques à des doses acceptables. En outre, bien qu’ils présentent spontanément une affinité préférentielle pour les organes d’excrétion, avec notamment une accumulation au foie, ils ne se distribuent que très peu dans autres les tissus.
Procédures
Dans la procédure 1 un les animaux subiront une injection dans la queue en contention (durée < 1 min) puis seront stabuler jusqu’à 14 jours post injection avant mise à mort par un surdosage d’un mélange d’anesthésique/analgésique (15min entre l’injection et la mise à mort). Dans la procédure 2 qui se déroule entièrement sous anesthésie générale gazeuse induite en boite (2 min) puis maintenue au masque tout au long de la procédure (jusqu’à 3 heures incluant la session d’imagerie). Ensuite les animaux reçoivent des analgésiques systémiques et locaux (2 min) avant de subir la chirurgie d’implantation d’une chambre optique. Cette fenêtre osseuse est ménagée dans le crâne au-dessus du cortex avec un trépan (10 min) puis une lame de verre est déposée au-dessus puis scellée avec un ciment orthopédique (10min). L’animal est ensuite installé sous le microscope (10min). La procédure d’imagerie commence par une injection caudale d’un traceur vasculaire fluorescent (1 min). S’en suit l’acquisition en imagerie du réseau vasculaire cérébral (10 min). Les nanoparticules sont ensuite injectées de la même manière (1 min) et s’en suit l’acquisition en imagerie durant 2h30 avant la mise à mort de l’animal par surdosage d’un mélange d’analgésique/anesthésique. Dans la procédure 3, les animaux reçoivent la veille en contention soit une injection IV caudale de VEGF A soit d’une NP chargée avec un ARNm Cre (1 min). Le lendemain il subissent la même chirurgie d’implantation, session d’imagerie et protocole de mise à mort que ceux décrits ci-dessus (durée totale 3H).
Impact sur les animaux
Nos conjugués reconnaissent une cible fortement exprimée au niveau des vaisseaux sanguin du cerveau, et sont relativement bien tolérés. Cependant, toute nouvelle entité peut présenter des effets indésirables malgré des évaluations préalables. Pour limiter la douleur et la souffrance, un suivi quotidien est mis en place, avec évaluation comportementale et attribution d’un score de sévérité (non présent, modéré, sévère) pour les procédures éveillées. L’apparition d’un score sévère constitue le point limite et déclenche immédiatement la mise à mort des animaux. Ces mesures garantissent la protection des animaux tout en préservant la fiabilité des résultats expérimentaux. Les points limites liés à l’administration des composés sont : tout signe de toxicité. Pendant les 24h décisives ces points concernent les constantes vitales ainsi que le comportement des animaux. Pour les procédures chirurgicales et la session d’imagerie sous anesthésie générale, les points limites qui seront observés concernent : les constantes vitales au cours de l’anesthésie et les potentiels dommages que pourrait subir le cerveau pendant la chirurgie. Pour les sessions d’imagerie, une partie des études sont classées sans réveil (toutes les sauf « rupture de BHE et NP-ARNm Cre » où les animaux reçoivent une injection la veille : classe modérée). Tous les gestes suivants jusqu’à la mise à mort sont réalisés sous anesthésie générale. L’autre procédure (efficacité pharmacologique), de classe modérée, comprend une injection en contention, une période de stabulation puis une injection terminale avant récupération des tissus/sang pour post analyses. De fait, les seuls stress rencontrés seront des administrations en contention et l’induction des anesthésies (le projet inclura des anesthésiques et analgésiques). Quasiment aucun effet délétère n’est attendu à l’issue des administrations, en termes de toxicité (données antérieures et élimination rapide). Les volumes d’administration sont en accord avec la littérature. L’administration de ces NP peut potentiellement engendrer un léger impact transitoire sur les constantes sanguines (environ 1h post-administration sans conséquences pour le bien-être des animaux) selon nos données antérieures. Il est à noter que nous avons une grande connaissance de l’innocuité de nos composés (toxicité, risques immunogènes) ainsi qu’une maitrise de leur pureté (>97% selon nos standards) et des taux d’endotoxines comparables à une étude clinique humaine.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure
Remplacement
Toutes études de mesures pharmacologique ou d’imagerie en temps réel, impliquent tôt ou tard l’utilisation d’animaux. Il n'existe à l’heure actuelle aucune alternative qui permet d'avoir accès aux grandes fonctions mécanistiques et physiologiques des mammifères proches de l’homme. Les rongeurs représentent cette famille, de petite taille, facile d'utilisation, facile à reproduire et disposant d'une large panoplie de variants génétiquement modifiés ; la souris est l'espèce idéale pour la mise en place de premières approches précliniques. Le développement de nos vecteurs ne peut être réalisé que par une approche in vivo pour réellement mesurer le bénéfice des molécules développées. L'utilisation de rongeurs impose la prise en compte de la règle des 3R, la conformité vis à vis des et du cahier des charges. A noter que la présélection des vecteurs, des NP et des agents thérapeutiques embarqués passent par une phase de criblage in silico sur des bases de données informatiques ce qui permet d'éviter d'avoir recours aux animaux et ces derniers sont testés in vitro sur lignées cellulaires avant de passer aux phases in vivo (souches sauvages et génétiquement modifiées) et d’envisager dans d’autre projet un passage au primate non-humain en fin d’étude préclinique. Ce faisant nous respectons scrupuleusement tous les outils à disposition pour sélectionner nos composés avant d’envisager une étude chez l’animal.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été réduit au minimum requis pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs (N.S. one-way anova). Pour réduire d'avantage le nombre d'animaux nous nous basons sur notre historique de résultats, notamment au niveau de la reproductibilité inter-individuelle, et d’un plan d’expérience aboutissant à un n=4 pour la première procédure dans chaque groupe et un n=6 pour les procédures d’imagerie 2 et 3.
Raffinement
Pour la procédure d’efficacité pharmacologique, les administrations en contention (très rapides
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé (physiologie connue et proche de l’homme). Il facilite les manipulations, les injections et observations comportementales. Il est aussi plus adapté et intéressant pour la pharmacologie (diminution des quantités administrées). On l’utilise principalement pour la facilité de mise en place des expérimentations et l’obtention de groupes sans trop de contraintes de stabulation. La souris est également idéale lorsqu’il s’agit de mette en place l’élevage d’une lignée. De plus, de nombreux modèles génétiquement modifiés y ont été développés et sont disponibles, dont ceux inclus dans ce projet. Enfin l'utilisation de souris est indispensable car nos Vecteurs ont été développés pour cibler différentes formes de notre récepteur d’intérêt « forme sauvage mais aussi génétiquement modifiée sous sa forme humanisée). Enfin les animaux inclus seront des mâles et femelles à un stade de développement adulte.
Essai thérapeutique de réversion de lésions hépatiques dans un modèle murin d’une maladie vasculaire héréditaire.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
40 souris vont être utilisées, toutes tuées en fin de procédure pour récupérer leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'une modification génétique qui fragilise leurs vaisseaux et provoque des lésions du foie, elles reçoivent jusqu'à huit injections en sept jours sur animal éveillé, sous immobilisation de trente secondes, avec un risque d'hématome et d'infection. Le porteur retient dix souris par groupe et quatre groupes, et indique qu'aucun traitement n'existe aujourd'hui pour cette maladie héréditaire. La piste thérapeutique annoncée n'existera que si l'inhibiteur testé améliore effectivement les lésions hépatiques.
Objectifs
Nous travaillons sur une maladie génétique héréditaire qui fragilise les vaisseaux sanguins et qui se manifeste, entre-autre, par des hémorragies et des problèmes de déformation entre les artères et les veines. Cette maladie peut conduire à des complications sévères touchant différents organes : atteintes du foie pouvant nécessiter une greffe, des poumons mais aussi du cerveau. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la maladie pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Nous avons des modèles de souris de cette pathologie qui sont des animaux génétiquement modifiés. Ces animaux ont été caractérisés pour leurs défauts vasculaires dans le foie qui reproduisent bien certains aspects de la maladie. Nos analyses ont identifié une cible thérapeutique potentielle. Objectif : Etudier l’effet d’un inhibiteur de cette cible sur les manifestations de la maladie dans le foie (lésions hépatiques) de notre modèle animal.
Bénéfices attendus
Il y a actuellement aucun traitement pour la maladie que nous étudions. Si les lésions hépatiques sont améliorés par l’inhibiteur de notre cible, une piste thérapeutique pour traiter les patients sera alors identifiée.
Procédures
Des injections sur animaux éveillés sont effectuées sur l’ensemble des animaux. Les injections sont au nombre de 8 maximum par souris sur une période de 7 jours et d’une durée inférieure à 30 secondes chacune.
Impact sur les animaux
Les injections sur animaux vigiles induisent une douleur passagère (quelques minutes maximum), un risque d’infection et d’hématome, ainsi qu’un stress suite à l’immobilisation (maximum 30 secondes). Une légère perte de poids ou une diminution d’activité sont possibles à la suite de l’invalidation du gène étudié.
Devenir
Les protocoles nécessitent qu’à la fin de chaque procédure, tous les animaux soient mis à mort, afin de récupérer les organes.
Remplacement
Le développement de cette pathologie fait intervenir plusieurs types cellulaires. Il n’est actuellement pas possible de recréer les interactions cellulaires entre tous ces acteurs in vitro. De plus, les cellules composant les vaisseaux sanguins ont un phénotype différent d’un organe à l’autre. Cette différence est fondamentale mais non maintenue en culture. Afin de comprendre les mécanismes moléculaires qui conduisent aux malformations vasculaires hépatiques, nous devons avoir recours à l’expérimentation animale, les modèles in vitro n’étant pas adéquats.
Réduction
Nous avons utilisé un logiciel statistique, ainsi que les données de la littérature pour déterminer la taille des groupes nécessaires permettant de faire les tests statistiques nécessaires à la validation des données par la communauté scientifique. Dix souris par groupe seront nécessaires. Le nombre de groupes est de quatre. Le projet nécessite donc 40 animaux.
Raffinement
Chez les souris adultes, une mise en place de point limite permettra de s’assurer du bien-être des animaux. Pendant toute l’expérience, une échelle de cotation de douleur basée sur des signes indicatifs de gêne sera utilisée afin d’évaluer l’état général de chaque animal et de définir des points limites, permettant ainsi de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver le bien-être de l’animal (voir annexe). En cas de signe de douleur, des analgésiques seront administrés.
Choix des espèces
Les souris utilisées dans ce projet portent des modifications génétiques semblables aux mutations portées par les patients atteints de cette maladie. Elles constituent donc le meilleur modèle de la pathologie pour mieux comprendre les mécanismes de développement de cette pathologie et mieux développer des traitements. Les symptômes de cette maladie apparaissent à l’adolescence, nous allons étudier les phénotypes vasculaires à l’âge jeune adulte uniquement.
Rôle des protéines du métabolisme de la paroi bactérienne dans la virulence
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
9 156 souris vont être utilisées sur cinq ans, chacune recevant par gavage une suspension bactérienne en trois minutes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure, le porteur précisant que les animaux ne peuvent être "ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés" puisque l'objectif est de prélever l'estomac ou l'intestin. Il attend de l'infection gastrique aucune souffrance et de l'infection intestinale un inconfort léger épisodique, sur la foi de son expérience et de celle de ses collègues. Le même résumé annonce 9 156 souris au titre du "cas pessimiste" où chaque souche mutante et chaque temps d'observation feraient l'objet d'expériences indépendantes.
Objectifs
Le répertoire des récepteurs de l’immunité innée inclus des protéines capables de reconnaître virtuellement tous les différents composants de la paroi bactérienne. Cette détection de ces composants de paroi permet à l’hôte et aux bactéries d’établir une symbiose bénéfique aux deux partenaires. Cet équilibre est rompu dans le contexte d’une bactérie pathogène. De nombreux pathogènes ont développé des stratégies d’échappement à l’hôte en modifiant ou masquant leur surface au système immunitaire inné. Nous avons fait dans le passé la preuve de principe en étudiant certains mécanismes de modification de certains composants de la paroi bactérienne qui permettent au pathogène d’échapper à la reconnaissance par le système immunitaire inné de l’hôte. Néanmoins, il reste encore à découvrir beaucoup de nouveaux mécanismes de régulation de la paroi bactérienne permettant à des pathogènes d’échapper à la surveillance de l’hôte. Nous étudions ces mécanismes dans deux pathogènes du tractus gastrointestinal : responsable de pathologies gastriques sévères comme le cancer de l’estomac, et responsable de gastroentérites et souvent associé à des maladies chroniques inflammatoires de l’intestin. Ainsi, nous étudierons la capacité de souches mutantes pour des gènes impliqués dans la modification et/ou régulation de la paroi bactérienne à coloniser leur niche naturelle (estomac et intestin). Grâce à ces nouvelles connaissances, nous espérons pourvoir développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant ces fonctions importantes pour la survie de ces deux pathogènes dans leur niche.
Bénéfices attendus
La souris est un mammifère avec une physiologie et un système immunitaire très proches de l’homme. De plus, il existe un grand nombre de lignées murines mutantes, transgéniques ou invalidées pour des gènes de l’immunité, permettant par la suite, en fonction des résultats obtenus sous ce projet, des études mécanistiques approfondies de la réponse immunitaire de la souris face à l’infection de l’estomac par l’une des bactéries étudiéesi. Ces nouvelles connaissances permettraient d’améliorer les stratégies vaccinales contre cette bactérie qui pour l’instant ne sont pas efficaces. De plus, le fait de se focaliser sur des mutants du métabolisme de la paroi chez cette bactérie nous pourrons identifier des cibles prometteuses pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques contre cette bactérie. Ainsi, les résultats expérimentaux seront très probablement transférables à l’homme.
Procédures
L’administration des suspensions bactériennes par gavage sur animal vigile est très rapide (3 min par individu).
Impact sur les animaux
Le gavage entraine un inconfort et une douleur légère de courte durée. Suivant la littérature, l’infection de l’intestin par les souches pathogènes de l’une des 2 bactéries étudiées peut entrainer épisodiquement un inconfort léger de la souris avec de la diarrhée. Néanmoins, nous n’avons jamais observé avec nos souches de d’inconfort ou de diarrhée. Par contre, l’infection de l’estomac par l’autre bactérie étudiée n’entraine aucune souffrance pour la souris suivant notre expérience et celle de nos collègues nationaux et internationaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, pour toutes les procédures, l’objectif final est de prélever certains organes pour l’observation de la colonisation bactérienne de l’estomac ou de l’intestin. Ces prélèvements d’organes vitaux sont, par définition, réalisés sur animaux morts.
Remplacement
Pour ce projet, aucun système alternatif au modèle animal n’est possible pour répondre à la question scientifique du rôle des protéines du métabolisme de la paroi bactérienne dans la virulence. Des systèmes cellulaires ou d’organoïdes ne permettent pas d’étudier la réponse immunitaire. De plus, avec ces systèmes in vitro, il y a absence complète de l’environnement complexe de : 1) l’estomac notamment l’acidité produite par les cellules pariétales qui ont un impact très fort sur la survie de l’une des 2 bactéries étudiée ; 2) de l’intestin, notamment, la production d’acides biliaires ou la compétition avec la flore commensale qui impactent fortement la capacité de l’autre bactérie étudiée à coloniser cette niche. Ainsi, le comportement de mutants dans des systèmes cellulaires ne reproduit pas le stress rencontrer dans le tractus gastrointestinal.
Réduction
La réduction du nombre d’animaux utiles à ce projet a été débattue avec les biostatisticiens. Nous utiliserons ici 9156 souris sur une période de 5 ans dans le cas pessimiste où chaque souche mutante et chaque temps d’observation ferait l’objet d’expériences indépendantes. Lorsqu’une expérience permettra l’observation de plusieurs mutants en même temps, ou de plusieurs temps avec une même souche mutante, un seul groupe contrôle sera produit.
Raffinement
Durant les deux semaines précédant toute expérimentation, les expérimentateurs rendront visite aux souris pour les habituer aux manipulations avant toute procédure expérimentale. Pendant le protocole, les expérimentateurs rendront visite tous les jours aux souris lors des deux premières semaines d’infection. Après les 15 premiers jours, si aucun signe visible de détresse est observé, les visites se feront deux fois par semaine jusqu’à la fin de l’expérience. En cas de diarrhée, nous mettrons du gel hydrique dans les cages à dispositions des souris. En cas
Choix des espèces
Ce projet s’inscrit dans la continuité des précédents projets menés au laboratoire. C’est le modèle pour lequel nous avons le plus d’outils moléculaires pour étudier la réponse de l’hôte à l’infection. De plus, nous avons à notre disposition des modèles murins génétiquement modifiés, transgéniques ou invalidées pour des gènes de l’immunité qui permettrons une suite en cas de résultats intéressants avec certains des mutants à tester. Pour l’ensemble des procédures, les souris seront âgées de 5 ou 6 semaines. Cet âge défini est basé sur nos précédents projets internes et externes qui ont fait appel au modèle murin.
Impact d’une supplémentation en levures vivantes en pré-sevrage chez le veau en système allaitant sur le développement et la maturation du rumen, les performances et la santé (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Encore sous la mère, 34 jeunes veaux mâles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent six types de prélèvements en cage de contention, dont un prélèvement de jus de rumen par sonde gastro-œsophagienne, deux endoscopies avec biopsie des papilles ruminales, et une fouille rectale si la défécation naturelle ne suffit pas. Le jour du sevrage, ils sont séparés de leur mère et transportés vers un second site distant de trente-deux kilomètres, le stress de ce double changement étant l'un des objets de l'étude. Aucun n'est tué à l'issue, quatre réintègrent le premier élevage et les trente autres poursuivent leur engraissement sur le second, le porteur les décrivant comme "à la fois modèle et sujet de la recherche".
Objectifs
L'objectif du présent projet est d'étudier l'intérêt d'une supplémentation en levures vivantes probiotiques autour du sevrage pour favoriser le développement du microbiote commensal et fonctionnel dans le tube digestif et ainsi de stimuler le développement des papilles ruminales et leur fonctionnalité. Au-delà des effets au niveau de la sphère digestive, un impact bénéfique sera recherché sur la limitation du stress au sevrage et sur la croissance et l'efficacité alimentaire en post-sevrage. Ce projet est multisite et se déroulera sur 2 sites différents distants de 32 km. Le changement de site se fera le jour du sevrage.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ces investigations permettra d’approfondir notre connaissance, encore très limitée, sur l’impact des stress de sevrage (séparation maternelle, changement d’alimentation) et de changement de lieux d’hébergement chez des veaux sous la mère. Le suivi longitudinal des animaux permettra de caractériser les effets du sevrage sur la stabilité du microbiote digestif (ruminal et fécal), l’impact de celui-ci sur le développement du rumen et sur sa fonctionnalité, et de mesurer les conséquences potentielles sur le comportement, la santé et la performance des jeunes taurillons. L’étude permettra d’apporter également des informations uniques sur le développement des papilles ruminales grâce à l’utilisation de l’endoscope. Si la stratégie de supplémentation en levures vivantes probiotiques via un bolus nutritionnel permettait de mieux « préparer » le jeune au stress du sevrage grâce à un écosystème ruminal plus stable et performant et une meilleure maturation du rumen, l’étude pourrait conduire à des valorisations scientifiques et techniques ainsi qu’à des recommandations pratiques aux éleveurs.
Procédures
Dans ce projet, les veaux seront soumis à six types de prélèvements : prélèvement gastro-œsophagien, prélèvement de fèces, prise de sang, endoscopie avec prélèvements de papilles ruminales, écouvillonnage buccal et tonte de poils. Lorsque cela est possible, ces prélèvements seront réalisés le même jour afin de limiter le nombre de contentions et de réduire le stress associé aux manipulations répétées. Par ailleurs, un intervalle minimal de 10 jours sera respecté entre deux sessions de prélèvements, afin de permettre un rétablissement complet de l’animal. À l’exception de l’endoscopie, qui sera réalisée deux fois par animal. Les autres prélèvements seront effectués 3 fois au cours de la période pré-sevrage et cinq fois au cours de la période de post-sevrage du veau. La durée cumulée des interventions lors d’une même session n’excédera pas 10 minutes. En cas de dépassement ou de signes de mauvaise tolérance, les interventions seront immédiatement interrompues. Enfin, les volumes et quantités d’échantillons prélevés ont été définis en amont de manière à ne pas compromettre la santé, le bien-être ou la survie des animaux, conformément aux recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
L’étude prévoit des prélèvements à différents niveaux de sévérité notamment des prélèvements gastro-oesophagiens (PGO) et des biopsies en classe modérée. Différents prélèvements relevant de procédures légères (fèces et sang) sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des jeunes bovins (JB) à l’engraissement. Le prélèvement de jus de rumen, considéré comme une procédure modérée sera réalisé par prélèvement gastro-œsophagiens (PGO) et pourrait engendrer une irritation de l'œsophage. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défécation naturelle ou fouille rectale si besoin et le prélèvement de poils par tonte au niveau du flanc de l'animal. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation. Les biopsies (J-5 et J+45 par rapport au sevrage) seront réalisées par un vétérinaire et pourraient engendrer une irritation de l’œsophage et de la paroi du rumen. La prise de sang, la PGO et la fouille (si nécessaire) dureront maximum 3 minutes chacune. Au total, les prélèvements n'excéderont pas 10 minutes. Les biopsies font l'objet d'une procédure de mise au point de méthode pour réduire le temps au minimum nécessaire. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation.
Devenir
Les 34 veaux seront maintenus en vie à l'issue de l'étude, sous réserve de l'autorisation du vétérinaire. Quatre d'entre eux réintégreront le circuit classique du premier élevage, tandis que les 30 autres poursuivront leur parcours au sein du deuxième élevage, où ils seront suivis durant leur phase d'engraissement.
Remplacement
L’objectif de l’étude étant d’obtenir des données scientifiques sur la maturation du rumen du veau allaitant donc sur un processus dynamique qui est propre à chaque individu, et qui comprend l’analyse de différents compartiments digestifs, aucune solution de remplacement in vitro n’est adaptée pour ce projet.
Réduction
Des tests statistiques prenant en compte, la puissance statistique nécessaire de 75%, la variabilité individuelle entre les animaux (races pures et mixtes et âges de naissance étalés sur plusieurs semaines) de 10% et le seuil de significativité fixé à 0.1, ont permis de déterminer à 15 le nombre minimal d'individus par lot pour générer des résultats statistiquement interprétables.
Raffinement
Les fouilles rectales pour les prélèvements de fèces seront réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte. Les animaux seront habitués à chaque acte en mimant les différents prélèvements lors de contention. Cet entrainement sera réalisé 2 fois avant les prélèvements réels. Les prélèvements se feront de façon groupée dans la mesure du possible afin de ne pas multiplier les séquences de manipulation et de contention. L'utilisation de lubrifiant durant la PGO ou de la fouille rectale altère la qualité de l'échantillon. Cependant, lorsque la fouille rectale sera effectuée, les gants utilisés seront humidifiés pour faciliter le prélèvement. L'utilisation d'un lève-tête pour les PGO est systématique afin de limiter les risques de blessures pour l'animal et l'opérateur. Après chaque journée de prélèvements, les animaux seront suivis durant 5 jours pour détecter tout comportement anormal potentiellement induit par les prélèvements. Après le sevrage, lors du changement de site des animaux, ceux-ci auront une phase d'habituation à leur nouvel environnement et auront individuellement une inspection générale de leur état corporel. Le jour du sevrage, les veaux seront transportés dans une bétaillère adaptée, offrant une ventilation suffisante, un sol antidérapant et un espace adapté au nombre d'animaux. De plus, les veaux seront transportés en groupe, avec leurs congénères, afin de limiter le stress lié à l'isolement. Enfin, le transport sera effectué sur une courte distance (moins d'une heure) et nous réaliseront le transport tôt le matin afin de limiter le plus possible les périodes de fortes chaleurs.
Choix des espèces
Parmi les ruminants, l’espèce bovine est une espèce de choix pour étudier la dynamique de mise en place des fonctions ruminales dans les conditions de l’étude. Par ailleurs, un des objectifs de ce projet est d’étudier l’intérêt d’un probiotique distribué sous forme d’un bolus à libération lente permettant une efficacité potentielle prolongée pendant la période d’alimentation à l’herbe jusqu’au post sevrage. La taille des animaux choisis est adéquate pour répondre à cet objectif. Les bovins ont été choisis car ils sont à la fois modèle et sujet de la recherche. Les animaux mobilisés seront des jeunes veaux mâles entre 50 jours avant sevrage et 120 jours après sevrage. La période autour du sevrage étant la cible de notre étude.