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Souris : 493
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Des souriceaux âgés de un à cinq jours reçoivent neuf injections d'une molécule inflammatoire dans l'abdomen, pour reproduire les lésions cérébrales des enfants nés prématurément. 493 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 387 d'entre elles et sévère pour 106. Le porteur qualifie l'injection intrapéritonéale sur animal vigile d'acte "peu douloureux" ne nécessitant aucune anesthésie, tout en annonçant une mortalité de 5 à 10 % liée à cette injection, un retard de croissance et des troubles du comportement. Une partie des souriceaux passe des tests de vocalisation, de préférence maternelle et des trois chambres, avant que tous soient tués aux 3e, 15e et 60e jours de vie pour prélever le cerveau.

Objectifs

Les enfants nés prématurément, avant 37 semaines de grossesse, sont à haut risque de développer des lésions cérébrales (substance blanche), qui induisent un large spectre de pathologies neurologiques. 40% des naissances prématurées surviennent dans un contexte inflammatoire entrainant alors chez le fœtus une inflammation au niveau des différentes cellules du cerveau. La microglie est un ensemble de cellules dans le cerveau qui constitue la première ligne de défense contre les infections mais joue également un rôle majeur dans le développement cérébral. En cas d’’inflammation au cours de la période néonatale, la microglie va s’activer et devenir néfaste pour le développement du cerveau. Une protéine a été́ identifiée comme l’un des éléments centraux qui sont régulés par le développement et modulés par l’inflammation. Cette protéine est exprimée par la microglie pendant le développement chez la souris et chez l’Homme. Dans un modèle murin mimant les lésions cérébrales du prématuré́, l’exposition précoce à l’inflammation induit une persistance de l’expression de cette protéine dans la microglie. L’objectif de notre étude est de décrire les rôles de cet protéine en supprimant son expression dans la microglie. Pour cela, nous croiserons 2 types de souris permettant d’éliminer la production de cette protéine uniquement au niveau de la microglie.

Bénéfices attendus

le premier bénéfice attendu est l'amélioration des connaissances scientifiques sur le rôle d'une protéine dans la cellule microgliale Le deuxième bénéfice attendu est l'amélioration des connaissances scientifiques sur une protéine au cours du neurodéveloppement Enfin, ce projet permettra de proposer des pistes expliquant les mécanismes en cause dans les lésions cérébrales chez le prématuré

Procédures

Les souriceaux, vigiles, recevront deux injections intra-péritonéales ( dans l abdomen) par jour de la molécule inflammatoire ou du contrôle (matin et fin d’après-midi) du 1er au 4ème jour de vie, puis une le matin du 5ème jour. L’injection dure moins de 5 secondes. Une partie des animaux sera soumise à des tests de comportement (vocalisation, préférence maternelle, test ds 3 chambres) aux 2ème, 8ème et 60ème jours de vie. Ces tests ne durent que quelques minutes, mais peuvent être sources d’un stress modéré.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont : - Une mortalité de 5 à 10% liée a l'injection- Une infection locale dans la zone d’injection - Un retard de croissance et des troubles comportementaux (caractère asocial, hyperactivité, préférence maternelle non visible...) stress induit par les tests comportementaux

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin des procédures pour prélever le cerveau pour analyse.

Remplacement

Les mécanismes étudiés dans ce projet mettent en jeu des connexions au sein de l’organisme qu’il est impossible de reproduire in vitro. Le traitement visant à réduire l’expression d'une protéine dans le cerveau a été au préalable évalué in vitro sur des cultures cellulaires et reste insuffisant pour confirmer les données sans avoir recours à un organisme vivant entier. Il s’agira donc ici d’évaluer les fonctions de cette protéine chez l’animal pendant le développement et de comprendre les conséquences sur les autres cellules, et sur les comportementaux anormaux induits par l’inflammation.

Réduction

Les précédents travaux ont permis d’affiner le nombre d’animaux nécessaires pour chacune des approches expérimentales de ce projet. Nous avons estimons par calcul statistique que 6 à 24 animaux par groupe permettra de répondre aux questions scientifiques de ce projet,

Raffinement

Un enrichissement des cages est réalisé systématiquement avec du papier doux absorbant qu’utilisera la mère pour former son nid. Les cages des femelles gestantes génétiquement modifiées, qui peuvent être plus stressées que des femelles normales, seront enrichies d’une maison en plexiglass rouge qui servira de refuge réduisant ainsi l’anxiété. Nous réalisons des injections intrapéritonéales sur animal vigile ; c’est un acte peu douloureux, aucune anesthésie n’est nécessaire. Une évaluation quotidienne vérifiera le bien etre des animaux: à la phase aiguë, on surveillera la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités, et le tonus ; à distance de l’inflammation on réalisera une surveillance régulière de la prise de poids, de l’absence de troubles du comportement (isolement, agressivité). Si l’un de ces points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires.

Choix des espèces

La souris a été choisie car les mutations génétiques sont plus faciles à réaliser dans cette espèce que chez d’autres rongeurs, Ce modèle est par ailleurs pertinent car il présente des lésions du cerveau et des troubles du comportement similaires à ceux observés chez les enfants prématurés. Ce modèle a l’intérêt de modéliser le cerveau en développement d’un prématuré de moins de 28 semaines, car un souriceau à 1 jour de vie correspond à un prématuré de 28 jours, par ailleurs, cette correspondance a l’avantage de ne pas impliquer d’intervention in utero. L’inflammation sera provoquée chez le souriceau entre le 1er et le 5ème jour de vie, stade correspondant au 3ème trimestre de grossesse chez l’homme. Cette stimulation mime ainsi les situations d’infection à la période de la naissance, et lors de naissances prématurées. Une partie des animaux sera euthanasiée au 3ème jour de vie, qui correspond au pic de l’inflammation dans le cerveau, puis au 15ème jour, qui correspond à une phase importante de maturation du cerveau, et enfin à P60 qui correspond au stade jeune adulte.

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    • Système immunitaire
Souris : 88
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88 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une injection intraveineuse, dix injections intrapéritonéales d'anticorps et une vaccination intramusculaire, puis subissent sept ponctions sanguines sous-mandibulaires sur animal vigile, réparties sur dix-huit semaines. Le porteur espère une guérison de l'infection chronique par le virus de l'hépatite B chez la souris, transposable à l'être humain à long terme, après avoir constaté qu'une vaccination thérapeutique à ADN seule ne contrôlait pas l'infection. Il affirme qu'aucun système cellulaire isolé ne remplace l'animal, la réponse vaccinale relevant selon lui de l'"organisme entier", et que cette preuve de concept est requise par les agences réglementaires de santé.

Objectifs

Notre groupe développe des vaccins thérapeutiques dans le but de guérir les porteurs chroniques du Virus de l’Hépatite B (VHB). Nous proposons d’utiliser des anticorps spécifiques du VHB pour réduire la charge antigénique observée dans le cas de l’hépatite B chronique et ainsi potentialiser l’action du vaccin thérapeutique.

Bénéfices attendus

Dans de précédentes études, nous avons montré qu’une vaccination thérapeutique à base d’ADN était insuffisante à contrôler totalement l’infection chronique. A court terme, nous espérons que la combinaison thérapeutique proposée conduira à la guérison chez la souris chroniquement infectée. Si cette combinaison fonctionne, elle pourrait être transposée à l’homme à long terme. L’étude des réponses immunitaires induites par la combinaison thérapeutique pourrait contribuer à définir de manière plus large les réponses requises pour contrôler d’autres maladies chroniques. Dans le cas de réponses immunitaires détectables mais insuffisantes à contrôler l’infection, leurs analyses pourraient faire ressortir les facteurs responsables de cet échec et permettraient alors d’optimiser les protocoles thérapeutiques.

Procédures

La procédure comprend une injection intraveineuse (quelques secondes), 10 injections intrapéritonéales (quelques secondes) et une vaccination intramusculaire (quelques secondes). Sept prélèvements sanguins par ponction sous-mandibulaire (environ 100 µl) sont prévus sur une période de 18 semaines sur animal vigile (

Impact sur les animaux

De nos expériences précédentes, l’infection chronique du VHB, l’injection d’anticorps spécifiques et la vaccination ADN n’induisent aucune nuisance ou effet indésirable chez la souris. Les souris ressentiront une légère douleur au moment de l'injection intramusculaire du petit volume de vaccin. De même, les prélèvements de sang et les injections d’anticorps provoqueront une légère douleur lors de la pénétration de l’aiguille qui ne dureront que le temps du prélèvement ou de l’injection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure. En effet, leur mise à mort et nécessaire pour le prélèvement de leurs organes (foie et rates) qui nous fourniront le matériel biologique nécessaire à la compréhension des mécanismes immunitaires impliqués dans la réponse à la vaccination thérapeutique. Ils ne pourront donc pas être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité d’une combinaison thérapeutique dans le but de la transposer chez l’homme. Ces études impliquent nécessairement une phase d’expérimentation animale du fait de la complexité de la réponse vaccinale au niveau d’un organisme entier. La souris est un modèle de prédilection pour ce type d’étude par rapport aux autres animaux de par sa facilité d’élevage et de l’existence d’outils permettant une analyse en détail du système immunitaire. Cette étape constitue également une preuve de concept requise par les agences réglementaires de santé en vue d’une application chez l’homme. C’est pourquoi aucun système cellulaire isolé ne peut être utilisé pour remplacer la recherche sur les animaux.

Réduction

En choisissant des animaux de même sexe et âge, nous réduisons au maximum la variabilité des résultats. Les différents traitements seront répartis sur plusieurs cages pour éviter l’effet de cage. En s’appuyant sur des résultats antérieurs obtenus par notre groupe et une approche statistique, il a été possible d’anticiper le nombre d’animaux nécessaires. L’analyse des données sera une analyse statistique de type comparaison de moyennes avec une taille d'effet calculée pour un niveau de risque fixé à 0,05 et une puissance fixée à 0,8.

Raffinement

Selon notre expérience antérieure, l’infection chronique du VHB, les injections d’anticorps ou de vaccin ADN n’induit aucun signe clinique chez les souris. Un suivi visuel simple de l’état corporel sera effectué quotidiennement. Une évaluation clinique sera également réalisée 2 fois par semaine. Si des signes cliniques apparaissent (poils hérissés, expression faciale modifiée mais animal en mouvement), les souris seront mises à mort immédiatement.

Choix des espèces

Le système immunitaire de la souris est proche du système immunitaire humain. De plus, des études précédentes montrent que les vaccins ADN sont immunogènes chez la souris et de nombreux outils sont disponibles pour étudier la réponse immunitaire. Les expériences envisagées requièrent des animaux avec un système immunitaire fonctionnel. Il est admis qu’à partir de l’âge de 6 à 7 semaines, le système immunitaire des petits rongeurs est considéré comme mature et que les réponses immunitaires induites peuvent être considérées comme comparables à celles induites pendant la durée de vie d’adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2800
Souffrances
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2 800 souris de 8 à 10 semaines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales sous la peau sous anesthésie générale, puis une irradiation stéréotaxique de la tumeur entière ou partielle, puis des injections d'immunomodulateurs tous les deux à trois jours pendant deux semaines. Le porteur ramène les nuisances de l'irradiation à la contention précédant l'anesthésie, qu'il qualifie de légère et très transitoire, et annonce des points limites précoces strictement appliqués. Il affirme qu'il n'existe aucune alternative non animale pour étudier la réponse des cellules immunitaires dans leur environnement tumoral, ce qui selon lui justifie le recours à des animaux vivants.

Objectifs

La radiothérapie est la thérapie ciblée permettant de traiter de façon curative des formes avancées de cancer. Plus d’un patient sur deux en bénéficie. L’efficacité de la radiothérapie s’explique par la mort des cellules tumorales qui dépend de la dose totale et de la dose par fraction. De plus, l’efficacité anti tumorale dépend aussi du système immunitaire de l’hôte ; Les progrès en immunologie ont révolutionné le pronostique de maladies métastatiques autrefois incurables et de nombreuses études montrent des combinaisons prometteuses entre radiothérapie et immunothérapie chez l’humain. L’administration de certains anticorps diminue nettement l’efficacité de la radiothérapie démontrant l’enjeu immunitaire. La réponse interféron radio-induite puis la sécrétion de cytokines et de médiateurs vont favoriser l’infiltration de cellules immunitaires pro tumorales ou anti tumorales par vagues successives. Mais la différence d’effet selon les sous-populations considérées reste inconnue. Différentes études précliniques montrent l’efficacité systémiques de la radiothérapie variant selon la dose et le fractionnement, l’effet immunitaire est plus important à des doses intermédiaires. Des études précliniques suggèrent l’intérêt de combiner une irradiation partielle et des immunomodulateurs. De plus, une analyse en sous-groupe d’une étude confirmant la bonne tolérance d’une combinaison de la radiothérapie stéréotaxique en 3 à 5 séances et d’un anti PD-L1 a montré que des patients dont les tumeurs étaient trop volumineuses pour être irradiées présentaient un contrôle tumoral similaire. Nous pensons que les cellules immunitaires infiltrées ont permis d’éliminer les cellules tumorales non irradiées. Ce projet a pour objectif l’analyse de la croissance tumorale puis de l’infiltrat leucocytaire intratumoral après différentes doses d’irradiation stéréotaxiques de la tumeur en entier ou en partie. Nous comparerons l’infiltration immunitaire en fonction de ces distributions de doses et en combinaison avec des immunomodulateurs.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples. Tout d'abord il permettra de mieux comprendre les mécanismes associés aux combinaisons radiothérapie et immunothérapie. De plus projet permettra d'établir un rationnel fort de l'intérêt de réduire le volume d'irradiation afin de limiter la toxicité radio induite sans pour autant réduire le contrôle tumoral. Les applications potentielles sont importantes notamment pour présentant des tumeurs très mal placées et pour lesquelles des organes à risque sont limitants mais aussi pour des patients présentant des grosses tumeurs et pour lesquelles une réduction du volume pourrait être la bonne option thérapeutique.

Procédures

Des injections de cellules tumorales seront réalisées chez tous les animaux : une injection par animal sous anesthésie générale, durée 2-3 minutes. L’injection des médicaments sera faite par la suite. La première injection aura lieu après l‘irradiation et sera renouvelée tous les 2 à 3 jours sur une période de deux semaines suivant l’irradiation., durée de chaque injection: 1 minute maximum sous anesthéie locale. Une irradiation de tumeur sera réalisée sous anesthésie générale pour tous les animaux chez qui la tumeur aura atteint la taille attendue, excepté pour le/les groupe(s) contrôle(s), durée 5-10 minutes. Après l’irradiation les souris sont placées en thermacage pour le réveil.

Impact sur les animaux

Des injections de cellules tumorales seront réalisées chez tous les animaux en sous cutanée. Les souris seront anesthésiées (isoflurane) et les cellules seront injectées avec une aiguille de petit diamètre (aiguille à insuline). Des effets indésirables chez les animaux seront occasionnés par l’injection des cellules tumorales et par la croissance des tumeurs : douleur tranistoire et légère après injection, gêne modérée lors de la croissance des tumeurs à une taille limitée. L'irradiation localisée n'entraîne pas de nuisances au-delà de la contention avant anesthésie générale, légère et très transitoire.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de réaliser les prélèvements de tissus et tumeurs pour analyses ultérieures, ou pour respecter les points limites dans le cadre des études d'efficacité.

Remplacement

Dans sa globalité, ce projet a pour but d'objectiver et de comprendre comment une tumeur irradiée partiellement peut être traitée en association avec une molécule capable de réguler la réponse immunitaire. Les données obtenues sont primordiales pour pouvoir in fine passer à des applications potentielles chez l'homme. Dans ce projet les modèles animaux permettront d'étudier finement la relation entre la radiothérapie et l’immunothérapie dans un organisme vivant et intégré. Nous proposons d'étudier ceci sur plusieurs modèles de tumeurs afin de savoir si les mécanismes identifiés sont associés à des caractères oncologiques généraux. Il n’existe en effet pas d’alternative non animale à ce jour concernant l’étude de la réponse moléculaire des cellules endothéliales et des cellules immunitaires dans leur environnement tumoral, ce qui justifie l’utilisation d’animaux vivants dans cette étude.

Réduction

Les modèles animaux d’expérimentation pour l’étude des tumeurs implantées présentent un certain taux d’échec de prise de greffe (environ 20%) et sont, d’autre part, influencés par la physiologie des animaux, ce dont nous devons tenir compte pour établir les effectifs de souris par groupe. L’approche go/no go entre la procédure 1 et la procédure 2 va nous permettre également in fine de réduire le nombre d’animaux. Les effectifs ont été calculés en fonction des analyses qui seront faites par la suite (histologie, biologie moléculaire sur cellules uniques).

Raffinement

Nous avons mis en place des stratégies d'expérimentation et d'observation afin de réduire au minimum la souffrance et la douleur des animaux. Les souris seront hébergées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. De plus, l'environnement des animaux sera enrichi en permanence par du coton et des niches en carton afin de diminuer leur angoisse et favoriser leur bien-être. Les souris seront suivies quotidiennement et des mesures des tumeurs seront réalisés 3 fois par semaine à partir de l’injection des cellules tumorales. Les points limites précoces seront strictement appliqués.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et elle est parmi les plus utilisées pour étudier les réponses immunitaires pendant le développement tumoral. Les outils (notamment les anticorps et le scRNA-seq) et les banques de données de référence (pour le scRNA-seq en particulier) sont très développés chez la souris. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez cette espèce en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui promeut et facilite le transfert des résultats obtenus vers des applications cliniques. Les souris seront âgées de 8 à 10 semaines, âge auquel les souris sont suffisamment matures pour ce type d’étude.

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Xénopes : 100
Souffrances
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Fournir des ovocytes et des œufs fécondés à d'autres équipes de recherche : 100 femelles xénopes sont utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisées d'une année sur l'autre. Chaque ponte suppose deux injections d'hormone dans le sac lymphatique dorsal, la femelle étant tenue en contention hors de l'eau et les yeux couverts d'un papier humidifié, puis massée une trentaine de secondes le lendemain pour récupérer les ovocytes en un seul lot. Le sperme servant à la fécondation in vitro est prélevé sur des mâles, dont le RNT ne donne ni l'effectif ni le devenir. Le porteur prévoit qu'au maximum 20 femelles atteignant un point limite, gonflement par œdème, prostration, nage anormale ou lésions cutanées, seront tuées par surdose de tricaïne.

Objectifs

La plateforme constitue une structure d’appui à la recherche qui a pour mission de fournir des ovocytes à la comunauté des chercheurs utilisant le modèle xénope dans les domaines de la biologie du développement et des neurosciences. L’obtention des ovocytes nécessite des injections d'hormones chez la femelle. Ces hormones stimulent la ponte et permettent d'obtenir un grand nombre d'oeufs. Les œufs obtenus seront ensuite fécondés de manière in vitro avec du sperme prélevé sur des mâles afin de synchroniser le développement de l’ensemble des embryons.

Bénéfices attendus

La structure d’appui à la recherche que nous constituons a pour mission de fournir des œufs fécondés ou non à la communauté de chercheurs utilisant les modèles xénopes. Les œufs non fécondés pourront être utilisés pour les expérimentations d’expression de canaux ioniques, canaux assurant le transport des ions dans les cellules, notamment, afin de mieux comprendre leur mécanisme de fonctionnement et plus spécifiquement l’impact de molécules pharmaceutiques sur leur régulation. Les œufs fécondés, du fait de leur transparence et de leur facilité d’accès (développement externes), sont un outils puissant pour comprendre les mécanismes du développement embryonnaire, et l’impact de mutations ou de molécules sur celui-ci.

Procédures

Les femelles sont soumises à des injections d’hormone (à 2 reprise pour une ponte), avec un total de 1 ponte par an. Ces injections sont réalisées dans le sac lymphatique dorsal en sous cutané. Les injections sont réalisées sur des animaux pris en contention et leurs yeux sont couverts avec un papier absorbant humidifié. Les injections sont très rapides (moins de 10 secondes), peu douloureuses (peu de volume injecté et aiguilles de petit diamètre avec un geste maîtrisé). Pour chaque ponte, les femelles sont mises par deux pendant 24h maximum dans des bacs rempli d'eau mais hors du système. le lendemain de la deuxième injection, les femelles sont doucement massées pendant environ 30 secondes pour récuperer les ovocytes en un seul lot.

Impact sur les animaux

La contention et la sortie de l’eau peuvent entrainer un stress chez le xénope, il peut également y avoir une légère douleur provoquée par les deux injections en sous cutanés.

Devenir

Les femelles xénopes issues de cette procédure pourront être réutilisées dans un autre projet ou à des fins d'enseignement : en effet, la durée de vie de ces animaux est très longue (jusqu'à 30 ans). Si certaines femelles atteignaient un point limite au cours des 5 ans du projet, alors elles seraient euthanasiées par surdose de tricaïne en balnéation. Comme décrit précédement nous estimons ce nombre à un maximum de 20, mais il est probable selon notre expérience que cela soit le cas pour moins de 5 femellees.

Remplacement

Les applications des recherches réalisées sur les xénopes nécessitent des observations sur un tissu ou individu entier, et la production d’œufs nécessite des géniteurs vivants. Il n’existe pas de modèle mathématique ou in vitro et pour certaines investigations, le œufs de xénope s’avère être le modèle le plus adapté (biotechnologies spécifiques disponibles uniquement chez ce modèle).

Réduction

Pour réduire le cheptel nécessaire aux différents besoins de nos utilisateurs, nous pourrons : 1) mutualiser les utilisations, par exemple synchroniser les fécondations de différentes équipes pour que cela ne nécessite qu’une seule manipulation 2) pour les injections, les femelles peuvent être stimulées plusieurs fois à raison d’une stimulation par an dans notre plateforme 3) faire correspondre les pontes demandées par les utilisateurs au renouvellement des stocks d’individus dans l’animalerie. Ainsi, le calcul des animaux utilisés va se baser sur plusieurs critères : capacité des femelles à pondre de nombreux oeufs et nécessité de stimulation de deux femelles par ponte pour assurer le nombre d’oeufs nécessaires par session (procédure optimisée sur des années d’expérience du centre de ressources biologiques xénopes). D’après les besoins expérimentaux, il est nécessaire d’obtenir 50 pontes par an. Nous aurons donc besoin de 100 femelles par an, que nous pourrons réinjecter pour stimulation les années suivantes, donc 100 femelles au total pour 5 ans. Un total donc de 100 animaux sur 5 ans

Raffinement

Les animaux seront hébergés et élevés dans une animalerie agréée et les procédures seront optimisées. Tout est mis en œuvre pour enrichir le milieu et améliorer le bien-être animal comme ne pas isoler longtemps un animal, cacher des aliments “bonus” pour satisfaire leur instinct de recherche de nourriture, l'installation de cachette. Nous avons également mis en place une diversification au niveau de la nourriture : vers de vases, cœur de bœuf, nourriture sèche qui sont donnés de façon alternés. Les animaux sont nourris 2 fois par semaine. Les paramètres de l’eau sont vérifiés en continue au moyen de sondes pour le pH et la conductivité et une fois tous les 15 jours pour les nitrates/nitrites/ammonuim/dureté ou plus si modifiaction de comportement des animaux, en particulier mues plus importante. La température est de 19 degrés et la lumière dans la pièce d’hébergement est tamisée et suit un rythme 12h de jour et 12h de nuit. Lors des procédures, en cas de comportement anormal, perte de poids rapide ou progressive d’au moins vingt pour cent, ou au contraire de gonflement suite à apparition d’un œdème, état de choc associé à de la prostration, nage anormale, lésions ou changement de couleur de la peau, le responsable du bien-être des animaux fait intervenir le vétérinaire référent pour décider de la marche à suivre : administration d’analgésiques pour soulager la douleur, ou décision d’euthanasie si l’état ne s’améliore pas au bout de 4 jours.

Choix des espèces

Le xénope est un organisme modèle de choix pour l’étude des processus biologiques. Il a par exemple contribué de manière déterminante à la compréhension des mécanismes qui sous-tendent le développement embryonnaire. Il fait partie d’une sélection de modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Par ailleurs, pour l’étude fonctionnelle de canaux ioniques, de récepteurs ou transporteurs, le modèle xénope est très intéressant car les ovocytes sont capables d’exprimer de nombreuses protéines qu’il est ensuite aisé de caractériser grâce, entre autre, à des méthodes d’électrophysiologie. Outre ces caractéristiques, il est facile à élever et à maintenir en laboratoire et des pontes peuvent être obtenues à demande. Les embryons sont nombreux et robustes. Le développement externe permet des analyses non invasives dès la fécondation et à tous les stades. Pour pouvoir obtenir des pontes, les animaux utilisés sont des animaux matures sexuellement âgés de 2 à 15 ans environ.

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    • Système cardiaque
Chiens : 5
Souffrances
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Comparer deux modes d'administration du pimobendane, en bolus ou en perfusion continue : 5 chiens sains sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sur deux périodes de 24 heures séparées d'une semaine, chacun reçoit un cathéter artériel posé sous anesthésie générale, puis subit 13 examens échographiques et 10 prélèvements sanguins, en cage individuelle tant qu'il porte le cathéter. Le porteur juge l'hypotension et les arythmies très peu probables chez le chien et prévoit malgré tout de les surveiller. Les 5 chiens sont gardés en vie pour être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être des animaux non-humains.

Objectifs

Les maladies cardiaques sont des affections fréquentes du chien âgé, particulièrement chez certaines races prédisposées. L’insuffisance cardiaque, lorsqu’elle survient, a un fort impact sur le confort des chiens et sur leur espérance de vie. Dans ses formes aigües, le traitement actuel repose sur l’administration de médicaments comme le pimobendane lors de la prise en charge du chien en clinique vétérinaire. En effet, le pimobendane est recommandé dans la prise en charge des insuffisances cardiaques congestives (ICC) du chien secondaire à une valvulopathie. Plusieurs études, réalisées chez des chiens sains, rapportent les effets hémodynamiques bénéfiques du pimobendane injectable : augmentation de la contractilité cardiaque, augmentation du débit cardiaque, réduction des résistances vasculaires systémiques et maintien voir légère augmentation de la pression artérielle. Chez l’homme, un médicament similaire au pimobendane, le levosimendan, est utilisé dans le traitement des ICC. En aigu, lors d’ICC, son utilisation est associée amélioration plus rapide des patients (notamment une disparition plus rapide des signes de congestion pulmonaire et une réduction de la fatigue de ces patients). Étrangement, malgré des propriétés similaires, les protocoles d’administration de ces médicaments sont très différents : - Chez l’homme, le levosimendan est administré en perfusion continue. - Chez le chien, le pimobendane est administré toutes les 12h. Il semble néanmoins que l’utilisation de doses plus importantes puissent être bénéfiques : d'après la littérature, les chiens recevant de plus grosses doses présentent moins de récidives d’épisodes congestifs. Nous souhaitons étudier l’efficacité de l’administration du pimobendane avec un protocole similaire à celui utilisé pour le levosimendan chez l’homme et comparer ce protocole à celui recommandé actuellement. L’administration d’une perfusion après un bolus pourrait permettre de maintenir une concentration plasmatique stable et donc des effets hémodynamiques constants, permettant probablement un meilleur traitement des signes de congestion. Afin de tester cette hypothèse, nous souhaitons réaliser une étude préclinique sur chien sains. Cette étude permettra de comparer les effets hémodynamiques des deux protocoles d’administration du pimobendane.

Bénéfices attendus

Les bénéfices concernent les chiens présentant une insuffisance cardiaque congestive. Si les résultats sont favorables, notre travail pourrait permettre d’améliorer la prise en charge de ces animaux et pourrait conduire à une modification des protocoles thérapeutiques d’administration du pimobendane lors de cette affection.

Procédures

L’essai se déroule sur deux périodes de 24 h déparées d’une semaine Pendant l’essai, le chien sera dans des conditions équivalentes à celle d’une hospitalisation en clinique vétérinaire, mais en plus, un cathéter artériel sera mis en place sous anesthésie générale. Le chien recevra le pimobendane par administration intra-veineuse lente (bolus) ou par perfusion. Il subira aussi 13 examens échographiques (10 à 15 minutes maximum) et 10 prélèvements sanguins (moins de 1-2 minutes). Le port du catheter artériel nous oblige à conserver les chiens en cage individuelle pendant chaque période de 24h.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : légère douleur à l'injection, inconfort et stress. Néanmoins, des effets secondaires décrits dans la littérature pour des molécules de la même famille que le pimobendane (comme le lévosimendan) chez l'homme, tels que l'hypotension artérielle ou des arythmies, sont possibles. Ces deux complications semblent très peu probables puisqu'elles n'ont pas été décrites chez le chien dans les études précédemment réalisées. Cependant, notre protocole prévoit de surveiller et d'anticiper ces complications.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation.

Remplacement

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : légère douleur à l'injection, inconfort et stress. Néanmoins, des effets secondaires décrits dans la littérature pour des molécules de la même famille que le pimobendane (comme le lévosimendan) chez l'homme, tels que l'hypotension artérielle ou des arythmies, sont possibles. Ces deux complications semblent très peu probables puisqu'elles n'ont pas été décrites chez le chien dans les études précédemment réalisées. Cependant, notre protocole prévoit de surveiller et d'anticiper ces complications.

Réduction

Pour calculer le nombre d’animaux nécessaires, nous avons estimé que nous souhaitions mettre en évidence une augmentation significative du débit cardiaque de 25% dans le groupe perfusion, 12h après le début d’administration du pimobendane. Pour nos calculs, nous avons utilisé les valeurs de débit cardiaque publiées dans la littérature, ainsi que notre estimation de débit cardiaque moyen 12h après la première administration de pimobendane. Le calcul des effectifs a été réalisé grâce à un logiciel statistique et indiquait que 4 chiens étaient nécessaires. Nous avons fixé l’effectif à 5 chiens au cas où une complication conduirait à exclure l’un des chiens de l’étude.

Raffinement

Les chiens seront manipulés en prenant toutes les précautions pour limiter le stress et compenser les désagréments engendrés par le protocole. Ces chiens sont bien socialisés, régulièrement utilisés pour ce type de petites procédures, et très habitués à notre équipe. L'hébergement individuel est de courte durée, et les chiens sont en contact visuel, olfactif, auditif et même tactile au travers des barreaux des cages. Ils sont hébergés dans des cages équipées de litière et ils sont sortis en récréation toutes les 4 h pendant la journée, pendant 10 minutes. Toutes les pharses d'examen qui peuvent provoquer du stress sont accompagnées de la distribution d'une friandise, par du personnel entrainé à l'éducation canine.

Choix des espèces

L’étude est réalisée chez le chien car il s’agit d’une étude préclinique visant à optimiser la prise en charge thérapeutique d’une affection chez le chien. Ce seront des animaux adultes, nous avons choisi ce stade de développement parce que l’insuffisance cardiaque congestive apparaît chez l’adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Ouistitis et tamarins : 34
Souffrances
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▲ -
▲ -
▲ 34
Devenir
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 34

Deux à trois interventions chirurgicales de deux à sept heures, puis une anesthésie par semaine pouvant durer six heures, pendant plusieurs mois : 34 marmousets sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Le porteur compte jusqu'à 36 mois entre la chirurgie d'implantation de la chambre d'imagerie crânienne et la mise à mort, et décrit un risque de douleurs, d'inflammation, d'infections, de difficultés respiratoires, de tremblements, d'abcès et d'œdème cérébral. Les animaux entraînés aux enregistrements en état vigile sont capturés et manipulés plusieurs fois par semaine, avec de la gomme arabique en récompense. L'objectif déclaré est de comprendre comment les neurones du cortex visuel encodent une scène visuelle, et le cerveau est prélevé à la fin, ce qui suppose la mise à mort de chaque animal.

Objectifs

Cette demande d'autorisation de projet fait suite à un projet déjà mis en place dans notre laboratoire et présente deux objectifs principaux. Il vise dans un premier temps à comprendre comment les neurones corticaux encodent différents attributs de la scène visuelle et interagissent ensemble pour générer une représentation globale de l'information, par exemple un simple objet en déplacement dans l'espace visuel. Ceci implique plusieurs sous-objectifs tels que le développement d'un protocole d'entraînement des animaux afin de pouvoir enregistrer l'activité neuronale pendant qu'ils réalisent une tâche visuelle simple, ainsi que le raffinement des procédures d'imagerie déjà mises en place dans notre laboratoire pour enregistrer cette même activité neuronale sous anesthésie. Ces deux modalités d'acquisition de données (éveillé et anesthésié) testées sur les mêmes animaux nous permettront ainsi d'obtenir des informations sur le fonctionnement des réseaux neuronaux qui sous-tendent la vision. Le second objectif de ce projet est de développer des outils et méthodes permettant l'acquisition de données d'électrophysiologie (activité électrique) des neurones du cortex visuel chez le marmouset couplées aux données d'imagerie optique.

Bénéfices attendus

En premier lieu, la réalisation de ce projet nous permettra d'accroitre nos connaissances fondamentales sur le système visuel et de mieux comprendre la manière dont le cerveau intègre et représente l'information visuelle et le rôle joué par certaines régions spécifiques du cerveau dans les comportements moteurs d'orientation des yeux. Par ailleurs, les informations collectées pourraient permettre d'améliorer les solutions mises en place chez certains patients. Elles pourront par exemple contribuer à améliorer les techniques d'appareillage prothétique et la performance en réhabilitation visuelle.

Procédures

Les animaux seront soumis à 2 ou 3 interventions chirurgicales pouvant durer de 2 à 7h. Ils pourront être par la suite anesthésiés une fois par semaine maximum, chaque anesthésie durant 6h au maximum (4h en moyenne). Ces sessions sous anesthésies seront conduites pendant plusieurs mois, mais la durée de l'expérience ne peut être prédéterminée à l'avance car elle dépendra de l'état de santé des animaux. C'est pourquoi la santé de chaque animal inclus dans ce projet sera suivie quotidiennement par du personnel formé, et leur état de santé réévalué tous les 6 mois. Nous estimons toutefois qu'une période de 36 mois entre la chirurgie d'implantation et la mise à mort de l'animal devrait suffire pour l'entraîner et acquérir toutes les données nécessaires. Aussi, les animaux qui passeront les mêmes expériences mais en étant éveillés devront être habitués et entraînés à passer ces exépriences. Cela implique qu'ils soient manipulés et capturés plusieurs fois par semaine.

Impact sur les animaux

Ces expérimentations impliquent plusieurs chirurgies, des anesthésies répétées dans le temps et une manipulation hebdomadaire voire quotidienne des animaux (entraînements vigiles, contention pour induction d'anesthésie, contention pendant les entraînements vigiles, enregistrements éveillés...) qui pourront induire du stress pendant les mois d'expérimentation. Du stress et des complications faisant suite aux chirurgies et anesthésies peuvent également survenir dans les jours qui suivent l'intervention (mise à jeun la veille de chaque anesthésie, isolement quelques heures en retour de chirurgie, douleurs, inflammation, infections, difficultés respiratoires, perte d'appétit, tremblements, abcès, oedème cérébral...).

Devenir

Pour avoir des données complètes sur le système visuel que nous étudions, le projet nécessite le prélèvement du cerveau à la fin de la procédure, et donc la mise à mort des animaux utilisés.

Remplacement

Ce projet requiert l'enregistrement de l'activité cérébrale à différentes échelles, c'est à dire à l’echelle d'une aire cérébrale mais avec une grande résolution spatiale (neurone) et temporelle (potentiel d’action). Les méthodes non-invasives ne permettent pas cet accès, et l'utilisation d'animaux ne peut donc être remplacée.

Réduction

Afin de minimiser le nombre d'animaux prévus pour réaliser cette étude, nous voulons faire passer les animaux par toutes les techniques d'imagerie optique dont nous disposons une fois qu'ils seront implantés de la chambre d'imagerie. Nous avons conscience que cela implique que les animaux restent plus longtemps dans le protocole (plusieurs mois entre l'entraînement aux tâches comportementales, les chirurgies, l'acquisition des données et la mise à mort) mais cela nous permettra de réduire considérablement le nombre d'animaux nécessaires pour répondre à toutes les questions scientifiques posées. De plus, les séances d'entrainement permettront d'habituer les animaux à leurs expérimentateurs, ce qui permettra de diminuer le stress de leur manipulation. L'expérience acquise sur les animaux associés au projet précédent nous a également permis d'améliorer nos techniques de chirurgie et notre matériel expérimental, ce qui permettrait pour ce projet de conserver une chambre d'imagerie sans tissus de repousse pendant plus de 200 jours (contre 100 jours estimés a priori sur la base des articles trouvés dans la littérature) chez la plupart des animaux, tout en gardant des animaux en très bonne santé, et par conséquent de réduire le nombre d'animaux sur la durée du projet.

Raffinement

La chambre d'enregistrement a déjà été raffinée, nous essayons de l'améliorer au fur et à mesure de l'expérience acquise. Cette chambre est composée d'un piston réglable en hauteur équipé d'une vitre courbe qui épouse la forme du cerveau sans le comprimer. Grâce à cette nouvelle chambre, nous espérons limiter la repousse de tissus généralement observée, et par conséquent réduire le nombre d'interventions pour retirer ces tissus, ce qui minimisera les risques d'infection et le nombre d'interventions nécessaires à leur réalisation. De plus, d'après nos observations, nous nous attendons à pouvoir garder cette chambre hermétiquement fermée pendant plusieurs mois, sans que cela n'impacte la santé ni les comportements des animaux. Nous nous attendons aussi à ce que l'expérience acquise au cours du projet permette le raffinement de nos techniques de chirurgie et donc une meilleure récupération post-opératoire, ainsi qu'un raffinement du bien-être tout au long de la période d'imagerie de ces animaux. Le nombre réduit d'anesthésies nécessaires à l'acquisition de données (1 fois 3h/semaine VS. 2 fois 6h/semaine prévu au commencement du projet) permettra aussi de limiter l'impact sur l'état de santé des animaux et de minimiser une potentielle habituation aux agents anesthésiants. Dans ces conditions, nous nous attendons à ce que les animaux ne montrent aucun signe clinique de mal-être lié aux anesthésies répétées. Les sessions d'imagerie sous anesthésie nous permettront aussi de continuer d'acquérir des données, tout en évitant le stress induit par la manipulation des animaux éveillés. L'état de santé des animaux inclus dans les protocoles sous anesthésie sera suivi de près et quotidiennement par du personnel formé et qualifié, et une évaluation du vétérinaire référent et de la SBEA sera réalisée tous les 6 mois afin de s'assurer qu'aucun signe clinique lié aux anesthésies répétées ne survient. En ce qui concerne les entraînements pour les séances éveillées d'acquisition de données, les animaux seront tous entraînés par renforcement positif avec de la gomme arabique (aliment présent dans le régime alimentaire des marmousets), ce qui permettra d'éviter toute restriction alimentaire ou hydrique. Enfin, les animaux seront hébergés en paires dans des volières adaptées et enrichies de plusieurs éléments (hamac, tunnels, nids suspendus, perchoirs...).

Choix des espèces

L'utilisation de primates ne peut être remplacée puisque le système visuel est un système complexe et nécessite d'être étudié chez une espèce au plus proche de l'espèce humaine pour les besoins de ce projet (le système visuel des rongeurs étant très différent de celui des primates). Le modèle marmouset nous permettra de travailler sur une espèce de primate non humain qui possède plusieurs avantages significatifs pour notre projet. C'est une espèce dont le système visuel est très proche de celui de l'humain, avec une hiérarchie des aires corticales supérieures identique. De plus, c'est une espèce lissencéphale ce qui permet d'utiliser l'ensemble de nos techniques d'imagerie sur tout le système visuel. Enfin, sa petite taille nous permet de l'utiliser pour des expériences d'imagerie biphotonique. Age : à partir de 12 mois (animaux matures), nous n'avons pas de contrainte d'âge pour ce projet. Poids : 0.3 à 0.5 kg

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 300
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300

300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont identifiées par un trou dans l'oreille ou une puce sous-cutanée, gavées une fois par jour pendant dix-sept jours avec des souches probiotiques, infectées par Clostridioides difficile lors d'un gavage unique et rendues plus réceptives à la bactérie par une injection d'antibiotique. Le porteur annonce des diarrhées et une perte de poids, avec recueil quotidien des selles, la mise à mort finale servant à prélever les organes. Il conclut que le recours à l'animal est "indispensable" pour valider l'effet thérapeutique et qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit la complexité du microbiote, tout en indiquant que la vérification in vivo est de toute façon exigible réglementairement.

Objectifs

Clostridioides difficile (C. difficile) est une bactérie impliquée dans la plupart des cas de colites associées aux antibiotiques, notamment dans les établissements de santé (24000 cas par an dont 14% de formes compliquée en France). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l’ordre de 3%. Les ICD représentent également un coût sanitaire important en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours hospitaliers et des surcoûts associés à leur prise en charge particulière. C. difficile a ainsi été classée comme « menace urgente » dans le dernier rapport du centre de prévention et de contrôle des maladies portant sur les menaces liées à la résistance antibiotique. Trois molécules antibiotiques sont utilisées actuellement pour le traitement des ICD. Bien que généralement efficaces elles présentent des inconvénients tels que le risque de sélection de bactéries résistantes, coût important voir échec thérapeutique. En effet, les ICD sont caractérisée par un taux de récidive important de l’ordre de 20% avec parfois des récidives multiples particulièrement invalidantes pour les patients. Les antibiotiques font partie des molécules les plus prescrites dans le monde et il a été démontré qu’elles peuvent induire des modifications du microbiote. La perturbation du microbiote intestinal appelé dysbiose est un facteur de risque pour les ICD. En effet, l’implantation de ce pathogène est favorisée dans ce contexte. Il est donc capital de rechercher des thérapeutiques complémentaires/alternatives aux antibiotiques telles que les probiotiques permettant d’épargner/restaurer le microbiote dans le cadre de la prise en charge des ICD. Les probiotiques sont des microorganismes qui, administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice à la santé de l’hôte. Il a ainsi été montré que les probiotiques pouvaient participer au rétablissement du microbiote intestinale et de ce fait restaurant son effet de barrière contre les pathogènes. A ce jour diverses souches bactériennes et différentes combinaisons de ces souches ont été testées avec des effets variables pour traiter et prévenir le risque d’ICD. Ce projet de recherche a pour objet de développer des stratégies de lutte contre la colonisation intestinale de C. difficile grâce à l’utilisation de probiotiques ayant diverses propriétés. En effet, les mécanismes d’action des probiotiques peuvent être divers et nous allons tester plusieurs stratégies.

Bénéfices attendus

Le développement de nouvelles stratégies de lutte contre ce pathogène permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque de récidives.

Procédures

Les souris seront identifiées par un trou dans l’oreille ou une puce insérée en sous-cutané avec un dispositif dédié aux rongeurs. Le modèle nécessite deux types d’actes expérimentaux à savoir l’administration par voie orale des souches probiotiques (1 gavage/jour pendant 17 jours) ou la souche de C. difficile (un gavage unique durant la procédure) et une injection d’antibiotique sous anesthésie locale (une seule injection d’une durée de 10 secondes durant la procédure). De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé quotidiennement (au maximum), sur la durée de l'essai.

Impact sur les animaux

Les nuisances subies par les animaux sont de classe modérée. Elles incluent les actes expérimentaux d’identification, de gavage et l’unique injection d’antibiotique ainsi que les nuisances liées à l’infection par la bactérie C. difficile pour les groupes d’animaux qui y seront exposés comprenant des diarrhées et une perte de poids des animaux. Les méthodes d’identification (trou dans l’oreille, puce) essentielles pour suivre les animaux au cours du temps occasionnent également des nuisances.

Devenir

Le prélèvement d'organes à la fin des procédures expérimentales nécessite l'euthanasie des animaux.

Remplacement

Plusieurs tests in vitro ont permis de sélectionner les souches probiotiques présentant une activité anti C. difficile intéressante. L'étape de vérification de leurs activités in vivo est exigible réglementairement avant toute nouvelle phase de développement clinique. Le recours à l'animal est indispensable pour valider l'effet thérapeutique. La reconstitution des interactions entre le microbiote, l’hôte et les pathogènes sont complexes et à ce jour aucun modèle in vitro ou in silico n'est capable de reproduire la complexité de ce processus dans son intégralité.

Réduction

Une planification statistique minutieuse basée sur les expériences passées du laboratoire et les publications scientifiques du domaine a permis de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. En utilisant des logiciels statistiques spécifiques nous avons ainsi déterminé que pour pouvoir conclure à l'issue de ces expérimentations sans avoir besoin de les répéter, 10 animaux par groupe seront ainsi nécessaires. Ainsi le nombre total d’animaux est de 300 pour minimiser le nombre d’animaux tout en préservant la validité statistique de l'étude.

Raffinement

Les animaux seront hébergés avec suffisamment d'espace, par groupe de 5 avec comme enrichissement un tunnel de carton et du papier pour construction de nids. Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux subissent le minimum de stress possible. En particulier, les litières seront changées de façon hebdomadaire et les animaux auront un accès direct et illimité à l'eau de boisson et à la nourriture. La procédure d'expérimentation sera pratiquée en utilisant des anesthésiques locaux permettant de limiter la souffrance des animaux lors des injection intrapéritonéales. Une procédure d’euthanasie anticipée est mise en place et des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Enfin, à terme, les souris seront identifiées par une puce insérée en sous cutanée permettant à la fois l’identification et le relevé de la température ». Le puçage avec relevé de température est une méthode nouvelle dans l’équipe permettant d’avoir un critère supplémentaire permettant d’objectiver l’état de santé de l’animal et pouvant constituer un point limite supplémentaire (fièvre ou hypothermie).

Choix des espèces

La souris est l'animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d'utiliser des animaux ayant atteints l'âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 6950
Souffrances
▲ 1760
▲ 3030
▲ 2160
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6950

6 950 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 760 sous anesthésie sans réveil et 2 160 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est marquée et génotypée par prélèvement d'un disque d'oreille de 1 mm, ou par amputation de deux phalanges au maximum avant huit jours de vie. Certaines subissent une nage forcée de six minutes, jusqu'à trois fois à une semaine d'écart, une chirurgie du crâne d'une trentaine de minutes pour implanter un cadre métallique, des électrodes intracérébrales ou une fibre optique, et jusqu'à neuf injections intrapéritonéales. Le porteur écrit que les dommages escomptés sont minimes puisque les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux tests comportementaux, et signale des blessures auto-infligées par toilettage excessif, caractéristiques des lignées étudiées, qui conduisent à la mise à mort.

Objectifs

Les troubles du spectre autistique (TSA) touchent une personne sur 100. Il s’agit d’un trouble neuro-développemental caractérisé par des anomalies de la communication sociale ainsi que des comportements stéréotypés et des intérêts restreints. Cependant, derrière cette définition générale se trouve un spectre d’états, allant de légères anomalies de traits de personnalité à des incapacités sévères. Récemment, la piste d’une altération des fonctions synaptiques à l’origine d’une partie des cas de troubles du spectre autistique a été confirmée par l’identification, notamment dans notre laboratoire, de mutations dans des gènes codant pour des protéines synaptiques nommées neuroligines, neurexines et SHANK. Notre laboratoire étudie le rôle de plusieurs protéines synaptiques modifiées par des mutations associées aux TSA dont deux protéines d’échafaudage de la densité post-synaptique des synapses glutamatergiques, Shank2 et Shank3. Nous travaillons en collaboration avec des psychiatres pour obtenir des données cliniques, que nous combinons aux données génétiques issues des ADN des patients évalués pour identifier des gènes associés aux TSA. Des modèles cellulaires et murins ont été développés pour mieux comprendre et caractériser expérimentalement le rôle des protéines codées par ces gènes de susceptibilité dans les TSA. Nous étudions ainsi les conséquences fonctionnelles de ces mutations in vitro et in vivo. Enfin, au laboratoire, nous examinons l’anatomie cérébrale et le comportement des animaux modèles. Nous explorons donc, sous des angles très divers, les relations entre génétique et susceptibilité aux troubles du spectre autistique. Le présent projet concerne les études in vivo chez les modèles murins de l’autisme disponibles au laboratoire et portant des mutations dans les gènes Shank2 ou Shank3. Il prolonge et complète directement 2 autres projets autorisés.

Bénéfices attendus

L’autisme représente un enjeu majeur de santé publique. Il n’existe à ce jour aucun traitement efficace pour améliorer les symptômes des TSA. Ce projet nous permettra de décrire et comparer de manière quantitative et qualitative les modalités de la communication au cours des interactions sociales, en conditions normales et pathologiques et de mettre en évidence de nouveaux phénotypes chez les souris modèles d’autisme grâce au développement de nouvelles tâches comportementales plus complexes et plus éthologiques que celles étudiées habituellement. Il permettra aussi de mieux comprendre les bases neurales, moléculaires et cellulaires impliquées dans les déficits comportementaux que nous identifierons et de tester de nouveaux traitements potentiels pour aider les personnes atteintes de ces troubles.

Procédures

Tous les animaux génétiquement modifiés devront être marqués et génotypés. Pour cela, une toute petite partie de l’oreille (disque de 1 mm) sera prélevée sur les animaux vigiles, généralement au moment du sevrage. S’il s’avère nécessaire de faire un marquage et un génotypage précoce pour prélever le cerveau de jeunes animaux, une phalangectomie concernant au maximum deux phalanges pourra être pratiquée jusqu’à 8 jours de vie (si deux phalanges sont amputées, elles seront faites sur deux pattes différentes). Les animaux seront soumis à des tests comportementaux ponctuels et sur plusieurs jours (tâches comportementales automatisées avec utilisation de portes automatiques), élaborés pour générer le moins de stress possible aux animaux. Toutefois, afin de tester les effets du stress chez certaines souris, elles seront exposées à un stress de nage forcée pendant 6 minutes, avec un maximum de trois expositions à une semaine d’écart. Les tests comportementaux nécessitent l’implantation d’une puce d’identification sous la peau de l’animal. Ce geste est effectué sous anesthésie gazeuse avec analgésie. Certains animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale permettant d’implanter, soit un cadre métallique à la surface du crâne, soit un dispositif d’électroencéphalogramme/électromyogramme (corps du dispositif sous-cutané et électrodes intracérébrales et intramusculaires), soit une fibre optique intracérébrale. La chirurgie dure environ 30 minutes. Certains animaux recevront des injections intrapéritonéales de composés pharmacologiques. Les animaux recevront au maximum 9 injections, avec au moins 3 jours d’écart entre deux injections.

Impact sur les animaux

Les dommages escomptés pour les animaux sont minimes car nous mettrons tout en œuvre pour supprimer douleur et souffrance qui pourraient être induites par les différentes procédures, d’autant plus que les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux différents tests comportementaux. On peut s’attendre cependant à voir l’apparition d’états d’inconfort, de douleur ou de stress passagers chez certains animaux soumis à un stress induit volontairement, ou à une chirurgie.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure car les cerveaux seront prélevés pour des expériences ex vivo.

Remplacement

Pour identifier les mécanismes cérébraux mis en jeu et les effets de composés thérapeutiques sur les phénotypes associés à l’autisme, il est essentiel de faire des études sur des modèles animaux sociaux ayant un système nerveux entier et fonctionnel, et d’étudier les comportements et les états émotionnels associés au fonctionnement exécutif au plus près de la façon dont ils se manifestent chez l’homme. Ceci ne peut, par essence, être réalisé autrement que sur des animaux vivants, ayant une connectivité physiologique intègre entre les différentes régions du cerveau et un degré de développement de leurs fonctions émotionnelles et cognitives suffisant pour en faire des modèles d’étude pertinents.

Réduction

Dans les études comportementales classiques, la variabilité inter-individuelle est élevée. Il est donc nécessaire d’analyser au moins 15 souris par génotype, sexe et condition pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Nos nouvelles techniques de phénotypage dans l’environnement d’hébergement nous permettent de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Nous avons donc besoin de moins d’animaux (une douzaine par groupe à la fin des expériences) pour obtenir des résultats de très bonne qualité. Nous prévoyons 15 animaux par groupe en début d’expérience pour prendre en compte une potentielle perte d’animaux analysable au cours de la procédure (perte de puce d’identification ou autre) et avoir au moins 12 animaux analysables à la fin des expériences comportementales. Les expériences fonctionnelles seront réalisées sur des groupes de 10 animaux par condition. Le nombre d’animaux par groupe se base d’une part sur notre expérience solide des procédures et lignées de souris qui seront utilisés dans ce projet, et d’autre part sur la littérature, très abondante sur le sujet et dans laquelle les mêmes lignées de souris sont couramment utilisées. Notre expérience en chirurgie intracérébrale, études comportementales et immunomarquages nous a déjà permis de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Les paramètres mesurés seront ensuite comparés entre génotypes, sexes et conditions (avec ou sans traitement/stress) pour comparer les groupes. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les individus seront soumis à plusieurs procédures comportementales lorsqu’il n’y a pas d’interférence entre les procédures. Plusieurs procédures impliquant un apprentissage opérant ne pourront pas être faites sur un même animal car un apprentissage influencera l’autre. Les procédures sans apprentissage pourront, elles, être effectuées séquentiellement sur les mêmes animaux. Certains animaux ne pourront pas être réutilisés car leurs cerveaux seront prélevés à l’issue des expériences pour effectuer des études histologiques, cellulaires ou moléculaires. Sur cette base, nous nous efforcerons de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés en ajustant au mieux les protocoles expérimentaux et les analyses statistiques pour obtenir des résultats statistiques robustes tout en tenant compte de la variabilité inter-individuelle des animaux testés.

Raffinement

Les animaux modèles de TSA bénéficient systématiquement d’un dôme dans leur cage d’élevage en plus de l’enrichissement standard. Avant chaque expérience non automatisée, nous passerons plusieurs jours à manipuler les animaux afin de les habituer à l’expérimentateur et à la manipulation. Il y aura, sauf circonstance imprévue, seulement un expérimentateur par groupe expérimental. Pendant toutes les expériences de comportement, les animaux seront manipulés très régulièrement (presque tous les jours), ce qui permet de diminuer fortement leur réactivité émotionnelle à la manipulation mais également de détecter le moindre changement d’attitude ou d’état physique. Pour les expériences automatisées (environnements complexes avec portes automatiques), les animaux seront laissés tranquilles dans leurs environnements de test et surveillés à distance via des interfaces permettant de visualiser et contrôler l’expérience. Concernant les chirurgies, des antidouleurs seront appliqués localement au moins 30 min avant la chirurgie. En période postopératoire, l’état général et les signes de douleur des animaux seront évalués régulièrement, selon la grille d’évaluation de la douleur, du stress et de l’inconfort du comité responsable du bien-être animal. Les animaux seront examinés régulièrement pour détecter précocement tout signe de détresse (changements de posture, yeux plissés, manque de toilettage) et la zone opérée sera inspectée minutieusement pour détecter précocement tout éventuel signe d’infection. Si nécessaire, des doses supplémentaires d’analgésique seront données. Pour l’ensemble du projet, en cas de dégradation de l’état de l’animal avant atteinte des points limites, une pesée quotidienne et les traitements adéquats seront appliqués. Si nécessaire, l’avis du vétérinaire sera demandé. L’atteinte des points limites conduira à la mise à mort de l’animal. Ces points correspondent à : une prostration, dos courbé et expression faciale très altérée, ou dénutrition majeure, ou perte de poids supérieure à 20%, et, pour les chirurgies, signes de douleur malgré l’analgésie, poils hérissés, animal prostré, hypothermie. En cas de blessures sévères, auto-infligées (par auto-toilettage excessif, caractéristique des lignées étudiées) ou dues à des agressions inter-individuelles, les animaux seront mis à mort. En cas de blessures légères, les plaies seront désinfectées et le milieu enrichi dans les cas d’auto-toilettage excessif.

Choix des espèces

Les manipulations génétiques sont actuellement les mieux connues et les plus élaborées chez la souris, ce qui permet d’invalider un gène défini et donc de générer des modèles murins de l’autisme en invalidant des gènes bien précis (éventuellement uniquement dans certaines régions cérébrales spécifiques). Les comportements de la souris commencent à être de mieux en mieux connus, même si les aspects liés à la communication chez ce modèle demandent à être approfondis et les circuits neuronaux associés précisés (ce que ce projet vise à faire). Les animaux seront utilisés pour la grande majorité à l’âge adulte (à partir de 7 semaines), afin que le développement de leur cerveau soit suffisamment mature pour la réussite et la reproductibilité des interventions chirurgicales, et pour l’homogénéité de leur comportement. Selon les résultats obtenus chez les adultes, des animaux plus jeunes seront également nécessaires pour étudier le développement (foetal et postnatal) des structures cérébrales impliquées dans les TSA.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 422
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 422
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 422

Greffées sous la peau du flanc avec des cellules de mélanome de l'œil, puis injectées dans l'abdomen trois fois par semaine sur animal vigile et sans anesthésie, pendant jusqu'à seize semaines, 422 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes seront tuées pour récupérer les tumeurs et les organes porteurs de métastases. Le porteur décrit une croissance tumorale pouvant entraîner poils hérissés, dos voûté, perte de poids, mobilité réduite, prostration et nécrose de la peau, auxquelles s'ajoutent rougeurs, infections et nécroses au point d'injection. Il annonce par ailleurs que la lignée cellulaire créée à cette occasion servira à des expériences in vitro permettant de "s'aligner sur le bien être animal".

Objectifs

Le mélanome oculaire est une tumeur cancéreuse de l’œil se développant à partir des cellules « les mélanocytes », responsables de la production de mélanine (le pigment de notre peau et de nos yeux). Ce cancer est le plus fréquent dans la population adulte. La majorité de ces mélanomes a pour origine l’uvée, un tissu de l’oeil. Si la tumeur primaire peut être traitée par énucléation ou irradiation, il a été mis en évidence que des micrométastases se propageaient via la circulation sanguine plusieurs années avant le diagnostic. Ces métastases sont fortement résistantes aux traitements par chimiothérapie ainsi qu’à la radiothérapie. L’absence de traitement efficace pour ces tumeurs entraine une mortalité à 90% dans les 6 mois qui suivent la découverte des métastases. Actuellement, il n’existe pas de traitement approuvé pour le mélanome uvéal métastatique. Il faut donc continuer à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la progression de cette tumeur pour identifier des cibles thérapeutiques et des traitements efficaces. Pour ce faire, nous avons réalisées des études du profil d’expression des gènes qui nous ont permis d’identifier de nouveaux candidats cibles intéressants. De plus, l’absence de modèles expérimentaux (cellulaires, animaux) de mélanome uvéal ne permet pas de tester l’efficacité préclinique de drogues dans un contexte de système immunitaire complet. Pour améliorer cela et pouvoir proposer des traitements personnalisés pertinents, nous désirons mettre en place un modèle de souris qui repose sur la greffe de cellules issues de biopsies de mélanome uvéal de souris dans des souris immuno-déficientes.

Bénéfices attendus

Le premier but de ce projet est de développer une lignée de cellules de mélanome uvéal murin qui sera utile à la communauté internationale. Ce modèle sera utile à l’ensemble de la communauté scientifique travaillant dans ce domaine pour des études in vivo mais aussi in vitro permettant de s’aligner sur le bien être animal. Une fois ce modèle établi, il sera aussi possible d’étudier l’efficacité de certaines molécules dans des animaux ayant un système immunitaire complet dans le but de lutter contre la progression du mélanome uvéal.

Procédures

Les souris seront toutes injectées en une fois en sous-cutané (sous la peau) sur le flanc avec des cellules de mélanome uvéal murin. Après observation de la croissance tumorale, les souris sont traitées trois fois par semaine avec les différents produits décrits, par injection intra-péritonéale (au niveau de l'abdomen) en alternant les côtés à chaque injection. La durée de traitement sera définie par la croissance tumorale et l’expérience sera arrêtée lorsque la tumeur aura atteint un volume défini (ou un maximun de 16 semaines après injection des cellules). Cette intervention ne nécessite pas d’anesthésie et est effectuée sur animal vigile.

Impact sur les animaux

Les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous seront très attentifs. Ces effets indésirables pourront être causés soit par la croissance de la tumeur, soit par l’injection de traitement. La croissance de la tumeur pourra entrainer des comportements significatifs d’une gêne ou d’une souffrance (poils hérissés, dos voûté, perte de poids, mobilité réduite, prostration), ainsi que des altérations visibles de la peau (nécrose…). L’injection des traitements pourra également entrainer des comportements significatifs d’une gêne ou d’une souffrance et des altérations locales au site d’injection (rougeur, infection, nécrose,..). Le site d’injection sera également surveillé.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les tumeurs de mélanome et/ou les organes (foie, poumons,...) présentant des métastases afin de réaliser des analyses in vitro.

Remplacement

En termes de remplacement, il n'est pas possible de s'affranchir complètement de l'utilisation de souris car il n'existe pas de méthodes alternatives qui permettent la survie de cellules de mélanome oculaire murin fraichement isolées à partir d’une biopsie et de travailler de façon intégrée où l’écosystème tumoral est reproduit. Cependant, la nouvelle lignée cellulaire de mélanome oculaire murin pourra être utilisée pour des expériences in vitro.

Réduction

En termes de réduction, le nombre d'animaux nécessaire à cette étude a été déterminé à l'aide d'un test statistique. L'utilisation de ces animaux sera optimisée en prélevant les tumeurs de mélanome et/ou les organes (foie, poumons,...) afin de réaliser des analyses in vitro. Il est fort probable que le nombre d’animaux utilisés soit très inférieur à la fin du projet. En effet, certaines procédures ou parties de procédures pourront être abandonnées, ou le nombre d’animaux réduit, en fonction des résultats obtenus. Dans le meilleur respect du bien-être animal et dans le but de réduire, nous utiliserons des souris immunodéprimés mâles et femelles provenant de notre élevage.

Raffinement

En termes de raffinement, les souris seront hébergées à plusieurs par cage avec un environnement enrichi et observées quotidiennement par les animaliers et de façon exhaustive deux ou trois fois par semaine par les demandeurs du projet afin de prendre en charge tout signe de douleur, stress ou inconfort. Les manipulateurs, habitués à l’expérimentation sur les souris, éviteront tout dommage à l’animal lors des injections.

Choix des espèces

La souris est un mammifère ayant des similitudes avec l’homme. Elle a un cycle de vie court, un cycle de reproduction bien établi ainsi qu’une petite taille ce qui permet d’avoir des conditions d’hébergement plus faciles. Les deux modèles de souris que nous utiliserons dans ce projet sont commercialisés, bien connus et de nombreuses études ont déjà été réalisées à partir de ces modèles. Pour les procédures expérimentales, les souris sont utilisées au stade adulte (7 semaines). Elles sont commandées à 6 semaines, puis l’expérience commence après une semaine d’acclimatation à l’animalerie. Ceci est scientifiquement cohérent avec les expériences déjà faites dans l’équipe et les données de la littérature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 60
Souffrances
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▲ 60
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Devenir
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 60

Comparer des tourteaux de colza pour améliorer la qualité du lait de vache et la santé du bétail : 60 souris ob/ob, génétiquement obèses, sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent pendant cinq semaines des croquettes fabriquées à base de laits de vache lyophilisés, avec recueil d'urines et de fèces, puis sont mises à mort sous anesthésie pour prélever le sang cardiaque et les organes. Le porteur qualifie les méthodes de non invasives et affirme qu'aucune méthode de substitution in vitro ou in silico n'existe pour étudier l'effet de ces extraits sur l'inflammation et le stress oxydant. Les groupes comptent neuf animaux, six pour le témoin, et le bénéfice mis en avant reste la sélection de sources de choline pour la filière du colza et de l'alimentation du bétail.

Objectifs

L’objectif fondamental de ce projet est d’optimiser la qualité des tourteaux de colza pour améliorer la santé du bétail, la qualité du lait produit et la santé du consommateur humain. Par ailleurs, des études précédentes ont démontré que les plantes de la famille des Brassicacées comme le colza, ont des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires importantes. Dans cette étude, nous chercherons à comparer le potentiel santé (antioxydant et anti-inflammatoire) de différents tourteaux de colza chez un modèle d’obésité génétique ob/ob caractérisé par stress oxydant et une inflammation élevée.

Bénéfices attendus

Dans cette étude, nous comparerons les effets santés de laits de vache ayant consommé différents tourteaux de colza, notamment leurs capacités à réduire l’inflammation et le stress oxydant chez un modèle de souris ob/ob. Pour cela, des marqueurs génétiques et biochimiques inflammatoires et du stress oxydant seront mesurés ainsi que les modifications métaboliques. En termes de bénéfices du projet, nous évaluerons les capacités d’un lait de vache contenant des bioactifs du colza pour améliorer le statut inflammatoire et le stress oxydant chez un modèle préclinique d'obésité.

Procédures

Les animaux seront soumis à un nourrissage ad libitum aux différents régimes pendant 5 semaines, prélèvements d’urines et de fèces puis mise à mort et prélèvements de sang et d’organes.

Impact sur les animaux

Une nouvelle alimentation pourrait engendrer un stress chez l’animal. Une période d’acclimatation d’une semaine en début de la procédure sera réalisée afin d’habituer les souris au nouveau régime alimentaire (croquettes régimes fabriqués à base de laits de vache lyophilisés).

Devenir

Tous les animaux à l’issue de la procédure seront mis à mort pour le recueil du matériel biologique nécessaire aux analyses comprenant le sang cardiaque et les organes.

Remplacement

Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de substitution in vitro ou in silico pour étudier l’impact des extraits bioactifs issus de l'alimentation sur l’inflammation et le stress oxydant.

Réduction

Le nombre d’animaux est le nombre minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes. Notre expérience sur l’étude du statut inflammatoire et du stress oxydant chez des souris ob/ob nourries avec des régimes supplémentés de lait contenant des bioactifs issus du colza sera conduite sur des groupes de 9 animaux. En effet, notre experience avec les souris ob/ob montre qu’un minimum de 9 souris est nécessaire pour mettre en évidence des différences significatives entre les paramètres biologiques étudiés, à l'aide de tests statistiques appropriés. Des études similaires ont été conduites sur des groupes de 9 à 10 animaux. Nous chercherons à mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes au niveau des analyses biochimiques et métabolomiques à l'aide de méthodes statistiques appropriées. Un groupe de souris contrôle négatif nourries avec un régime AIN nous permettra de valider l’effet « matrice ». Ce groupe contrôle ne comportera que 6 animaux. Des points limites stricts et spécifiques seront appliqués.

Raffinement

Les méthodes utilisées sont non invasives. Les animaux sont hébergés en cage de 3. L’environnement sera enrichi par la présence d’un igloo en plastique et de matériel de nidification (bandelettes de papier kraft). Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Enfin, une anesthésie sera réalisée lors du prélèvement final.

Choix des espèces

La souris est un modèle classiquement utilisé dans les études concernant les liens entre l’alimentation et les réponses anti-inflammatoires et anti-oxydantes. Le modèle ob/ob est une souche reconnue pour présenter une inflammation et un stress oxydant important. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l'achat et d'environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir des paramètres confondants tels que le vieillissement.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 596
Souffrances
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▲ 596
Devenir
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 596

Pesées à chaque manipulation, puçées sous anesthésie, testées jusqu'à deux fois par semaine sur leur fonction motrice et neuromusculaire, injectées chaque mois et exposées trois fois à des traceurs radioactifs pour une heure d'imagerie, les souris de ce projet développent en plus spontanément une paralysie progressive. 596 souris transgéniques vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit une atrophie musculaire, des troubles de la marche et une dysfonction intestinale responsable d'un décès prématuré, tout en ramenant les nuisances liées aux actes expérimentaux à des douleurs au point d'injection et à un stress de manipulation. Toutes seront mises à mort pour prélever différents tissus, la décision étant prise après 48 heures sans amélioration chez les souris qui montrent des signes de mal-être.

Objectifs

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par une dégénérescence des neurones impliqués dans la motricité (motoneurones) et aboutissant à la mort dans les 2 à 5 ans suivant la détection des symptômes. Les mécanismes à l’origine de la maladie sont encore mal compris, et il n’y a aucun traitement efficace existant actuellement. Une caractéristique de la maladie est l’agrégation d’une protéine dans les motoneurones et les cellules gliales (cellules formant l’environnement des neurones). Donc, cibler ces agrégats et empêcher leur formation pourrait constituer une démarche thérapeutique d’intérêt. Nous avons récemment identifié un fragment d’anticorps (appelé intracorps) se fixant spécifiquement à la protéine concernée et qui présente des effets protecteurs in vitro. L’objectif de ce projet est d’évaluer ses effets in vivo dans un modèle murin de SLA. .

Bénéfices attendus

Pour la première fois, nous allons i) Apporter des données longitudinales sur ce modèle de SLA, utiles pour tout nouveau test de médicament et ii) Apporter des données sur les effets de l’intracorps.

Procédures

- Pesée lors de chaque manipulation (duree :

Impact sur les animaux

Les souris transgéniques, modèle de sclérose latérale amyotrophique, développent spontanément un phénotype neurodégénératif, avec des symptômes moteurs, des troubles de la marche, une perte de poids et une atrophie musculaire. Ce modèle développe également une dysfonction intestinale responsable d’un décès prématuré, qu’il est possible de prévenir par la mise en place d’une alimentation gélifiée. Les nuisances attendues liées aux actes expérimentaux réalisés sur les animaux sont les suivantes : Injection du placebo ou de l’intracorps: douleur au point d’injection. Nuisances liées à l’imagerie: stress lié à la manipulation, douleur au point d’injection du traceur ou risque d’hématome . Prélèvements sanguins: douleur mandibulaire au point de prélèvement ou risque d’hématome si prélévement par veine caudale. Tests comportementaux: stress lié à la manipulation.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser des analyses sur différents tissus prélevés.

Remplacement

Les modèles in vitro que nous utilisons pour nos projets sont inopérants dans une telle étude qui vise à étudier un organisme dans son ensemble. En revanche, l’intracorps a d’abord été testé dans des modèles cellulaires surexprimant la cible du médicament. Le candidat a démontré sa capacité à réduire l’aggrégation de la protéine dans ces modèles. Le candidat a fait l’objet d’un brevet sur sa séquence du fait de ses effets dans des modèles in vitro (publication en cours) et les essais pré-cliniques sont indispensables à la poursuite du développement du candidat.

Réduction

le nombre de groupe a été optimisé et le nombre d’animaux par groupe a été réduit à son maximum. De plus, l’utilisation de l’imagerie in vivo au cours du temps permet la réduction du nombre d’animaux utilisés. Huit groupes de 24 souris, soit 576 souris sur 5 ans + 20 souris d’entrainement seront utilisées dans le projet. Les effectifs ont été choisi sur la base d’une analyse bibliographique, de l’utilisation d’un test de puissance, de la prise en compte de la fragilité du modèle.

Raffinement

Les souris transgéniques développant des troubles de la dysfonction intestinale liés au développement de la maladie, de la nourriture gélifiée sera également mise à disposition dès le stade présymptomatique afin de prévenir l’apparition de ce symptôme. Les conditions d’élevage inclueront un enrichissement du milieu (papier absorbant, cabanes, et/ou tubes). Des habituations à la pièce d’expérimentation d’au moins une heure sont réalisées avant les tests comportementaux pour diminuer le stress des animaux. En cas de blessure, les animaux recevront un traitement analgésique jusqu’à la disparition des signes de douleur (Injection sous-cutanée d'un antidouleur ). La blessure est également désinfectée. Une surveillance accrue d’une semaine est réalisée pour suivre chaque souris montrant des signes de mal-être (hypothermie, prostration, etc...) et intervenir si nécessaire (injection sous-cutanée de solution saline à 37°C pour l’hydratation, nourriture appétente Des points limites sont appliqués : les animaux surveillés sont pesés et auscultés quotidiennement (hydratation, température, état de la blessure si blessures). Les points limites seront déterminés selon une grille de cotation. La décision de mise à mort est prise s’il n’y a pas d’amélioration dans les 48h. L’imagerie en tomographie d’émission de positons (TEP) est une méthode permettant de suivre l’évolution de la maladie sur un même sujet évitant ainsi l’évaluation par autopsie nécessitant des mises à mort à différents temps, ce qui constitue une mesure de réduction et de raffinement. Imagerie : Pendant 4 jours avant l’imagerie du radiotraceur, pour minimiser leurs stress, une habituation des animaux sera réalisée. Cette période d’habituation consiste pendant les 4 jours précédents l’imagerie à prendre l’animal en contention pour mimer l’injection du traceur en i.p., placer l’animal dans une cage maintenue à une température de 37°C pour une durée de 30 min, puis replacer l’animal dans sa cage. Le jour de l'imagerie l’induction d’anesthésie sera réalisée en gazeux et pendant les imageries les animaux seront maintenus à 1,8-2%. Une protection oculaire sera appliquée. L’animal sera maintenu durant toutes les expérimentations d’imagerie sur lit chauffant, le rythme respiratoire et la température corporelle seront surveillés. Dès son réveil, l’animal sera remis dans sa cage d’hébergement.

Choix des espèces

Il y a peu d’animaux modèle de la SLA, seul le modéle de souris transgénique possède les caractéristiques recherchées pour notre projet. Les modèles in vitro que nous utilisons pour d’autres projets sont inopérants pour notre étude qui vise à étudier un organisme dans son ensemble. Les souris seront reçues à leur 7ème semaine de vie. Ceci permettra de débuter le traitement avant le début d’apparition des symptômes de la SLA.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Rats : 96
Souffrances
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▲ 96
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Devenir
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 96

Entre 12 et 20 semaines d'âge, des rats porteurs de mutations d'un gène lié à une maladie neurodéveloppementale rare, et des rats témoins, passent une batterie de tests : activité locomotrice et anxiété, coordination, force musculaire, troubles compulsifs, apprentissage et mémoire, fonction musculaire sous anesthésie, avec une prise de sang et un prélèvement de fèces sous contention. 96 rats, dont 64 mutants et 32 témoins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue pour prélever leurs organes. Le projet doit vérifier si ces lignées reproduisent les symptômes de la maladie humaine, et pour l'une des mutations le porteur parle d'un "léger phénotype" chez des mâles plus chétifs, plus agressifs, qui peuvent présenter des problèmes locomoteurs. Les tests ne sont désignés que par ce qu'ils mesurent. Le porteur évoque un test "impliquant de l'eau" seulement pour décrire le séchage des rats, et cite en passant, pour une partie d'entre eux, une perfusion au paraformaldéhyde absente de la description des procédures.

Objectifs

La maladie liée au gène d'intérêt est une maladie neurodeveloppementale rare liée au chromosome X. Elle affecte les deux sexes et est associée à une déficience intellectuelle, à l'épilepsie, à des problèmes gastro-intestinaux et à des troubles du mouvement et du comportement. Ce gène code pour une protéine dont la fonction et le mode d'action n'est pas encore bien compris. Ce projet nous permettra d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie de ce syndrome et les développements thérapeutiques potentiels. Les besoins médicaux des patients souffrant de cette pathologie restent largement insatisfaits. Seules des thérapies multidisciplinaires de soutien sont disponibles. Il est donc nécessaire de mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie en utilisant un modèle animal approprié.

Bénéfices attendus

Étant donné l'absence actuelle de modèle animal approprié pour cette pathologie, nous pensons que si la caractérisation des modèles de rats montre une récapitulation précise des symptomes associés à cette maladie, les résultats du travail proposé auront un impact significatif : Cela ouvrira la voie à une analyse plus approfondie des aspects génétiques, fonctionnels et cliniques de la maladie, avec la possibilité de générer des données significatives et translationnelles, et ainsi mieux comprendre la physiopathologie. Ce projet nous permettra ainsi d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie du syndrome et les développements thérapeutiques potentiels.

Procédures

Nous allons réaliser les tests d'exploration fonctionnelle suivants de 12-20 semaines d'âge, chacun des tests étant réalisé une seule fois : Mesure de l'activité locomotrice et anxiété (30 minutes) observations cliniques (5 à 10 minutes); tests de coordination (4 sessions de 20 minutes maximum en 2 jours + 18 minutes au total sur 3 jours); test de force musculaire (5 minutes environ); test pour évaluer des troubles compulsifs (30 minutes); test d'apprentissage et mémoire (45 minutes au total en 8 jours); test pour évaluer la fonction musculaire (10 minutes) sous anesthésie; le suivi du poids des animaux (1X/semaine); prélèvement des fécès (30 secondes) et prélèvement sanguin (30 secondes) sous contention rapide. L'ensemble des animaux de l'étude recevront pour le test de la fonction musculaire, une injection d'anesthésique et une autre de son réversant.

Impact sur les animaux

Une des mutations ponctuelles induit un léger phénotype : les mâles sont notamment plus chétifs, plus agressifs, ils peuvent présenter des problèmes locomoteurs. Lors des injections d'anesthésique, les animaux sont maintenus en contention rapide de quelques secondes le temps d'injecter le produit, ce qui peut stresser un court instant l'animal avant d'être relaché dans sa cage. De même, la prise de sang pour les animaux qui ne seront pas perfusés au paraformaldéhyde (PFA), sera réalisée sous contention rapide durant quelques secondes.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des expériences afin de prélever les organes et réaliser des analyses complémentaires post-mortem (analyses histologiques et de protéomique)

Remplacement

L'objectif de cette étude est de caractériser des modèles de rats portant des mutations dans le gène d'intérêt et d'observer si ces modèles sont représentatifs de la clinique humaine. Il s'agit en particulier de caractériser les phénotypes comportementaux, déficience intellectuelle, hypotonie, troubles neurologiques, anomalies cérébrales, anxiété, comportement compulsif, déficit d'attention, constipation, difficultés d'alimentation, petite taille et microcéphalie. Des modèles in vitro vont permettre de mieux comprendre les mécanismes d'action, mais seul un modèle animal nous permettra de caractériser les symptômes de la pathologie associés au gène d'intérêt.

Réduction

Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons 64 animaux mutants (16 mâles mutation 1 + 16 femelles mutation 1 + 16 mâles mutation 2 + 16 femelles mutation 2) et 32 animaux contrôles (16 mâles + 16 femelles) pour évaluer le phénotype des animaux. Les animaux contrôles seront mutualisés pour les deux mutations, permettant ainsi de réduire le nombre total de rats. Ce nombre de rats permettra d'assurer un nombre d'animaux suffisant durant le protocole afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques robustes. Afin de monter les cohortes expérimentales, nous allons réaliser un type de croisement qui va générer des animaux tous potentiellement constitutifs de la cohorte expérimentale, ce qui permet de limiter fortement le nombre d'animaux générés.

Raffinement

Afin d’améliorer leurs conditions de vie, les rats seront ainsi stabulés dans des conditions optimales pour l’espèce : en petit groupe, avec des paramètres environnementaux maitrisés, un milieu enrichi à l’aide de nids, de bâton à ronger, de balles à ronger et de croquettes d'alimentation dans le fond de la cage pour favoriser l'enfouissement. Pour les cages de mâles, à chaque change, nous leur remettons un peu de litière sale de leur précédente cage afin de limiter l'agressivité pour la prise de territoire / hiérarchie. Nous enrichissons fortement le milieu de vie des animaux, surtout des mâles afin d'éviter au maximum l'agressivité. Tous les animaux seront observés de manière quotidienne et suivis selon un tableau de scoring pour l'évaluation de la douleur et pour l'établissement de points limites, prenant en compte le poids, l'apparence physique, les signes cliniques et le comportement de l'animal. Tout au long des procédures, si l’état de santé de l’animal est dégradé, le personnel formé et compétent décide de ne pas réaliser le test et d'euthanasier l’animal le cas échéant. Le type de croisement choisi pour monter cette cohorte expérimentale permet d'optimiser le nombre d'animaux pour créer la cohorte et également de ne pas maintenir de mâles reproducteurs dans la colonie et ainsi ne pas avoir d'animaux avec un potentiel phénotype dommageable (puisque seul les mâles sont atteints). Les animaux auront passé une période d'habituation de 15 jours qui vise à les habituer à la manipulation et donc réduire le stress ressenti lors des différents transferts de leur cage d'hébergement vers les différents tests. Dans le test impliquant de l'eau, les rats après les séances, seront séchés à l'aide d'une serviette puis placés sous une lampe chauffante afin d'être parfaitement secs au moment du retour dans leur cage d'hébergement. Lors de l'anesthésie, du gel oculaire est placé sur la cornée afin de prévenir tout déssèchement de l'oeil, et les animaux sont placés sur un tapis chauffant à 37°C durant toute la durée de l'anesthésie pour prévenir la déperdition de chaleur.

Choix des espèces

Le modèle rat portant des mutations dans le gène d'intérêt permet de reproduire tout ou partie des symptômes de la pathologie observés en clinique humaine (données préliminaires). Par ailleurs, le gène d'intérêt du rat se trouve sur le chromosome X comme chez l'Homme, contrairement à la souris. Nous utiliserons des animaux adultes jeunes. Nous avons besoin que les animaux soient matures physiologiquement, cérébralement et physiquement pour effectuer cette batterie de tests. Le calendrier échelonné des divers tests de phénotypage démarrera à l'âge de 12 semaines, et durera 6-8 semaines pour réaliser l'ensemble des tests.