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Souris : 150
Souffrances
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Pour étudier l'effet d'une carence en fer sur la réponse immunitaire, 150 souris sont utilisées, toutes tuées à l'issue, 75 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 75 d'un niveau modéré. Soixante-quinze reçoivent un régime pauvre en fer pendant 8 à 12 semaines, avec des effets que le porteur rapproche de la dénutrition : arrêt de la croissance, perte de poids, fatigabilité, perte de poils, sensibilité accrue aux infections. Une ponction dans la veine mandibulaire est pratiquée sous anesthésie sur 75 animaux. Le porteur affirme qu'aucun modèle ne remplace l'animal pour obtenir une carence sans anémie comparable à celle observée chez l'humain, et annonce la congélation des organes non utilisés pour des expériences ultérieures.

Objectifs

La carence martiale, aussi appelée carence en fer, est une condition médicale caractérisée par un manque de fer dans le corps. Le fer est un élément essentiel à la production de l'hémoglobine, une protéine présente dans les globules rouges qui transporte l'oxygène dans tout le corps. Lorsqu'il y a une insuffisance de fer, la capacité du sang à transporter l'oxygène est réduite, ce qui peut entraîner une fatigue, une faiblesse et d'autres symptômes liés à un apport insuffisant en oxygène dans les tissus du corps. La carence martiale est très fréquente dans la population générale et notamment en contexte péri-opératoire (40 à 50%). Elle est associée à une morbidité et une mortalité péri-opératoire importantes, indépendamment de la présence d’une anémie associée. Elle pourrait également être associée à un taux d’infections post-opératoires plus important. Cependant, la physiopathologie de l’augmentation du risque infectieux en cas de carence martiale n’a pas encore été mise en évidence. Ce projet de recherche s’intéresse donc à étudier l’impact de la carence martiale sur la réponse immunitaire cellulaire et humorale. Notre objectif est d’explorer la réponse immunitaire dans un modèle de carence martiale sans anémie. Les résultats pourraient permettre de mieux comprendre l’impact du métabolisme du fer et notamment de la carence en fer sur l’immunité cellulaire notamment au niveau des cellules appelées « macrophages ». Deux modalités du modèle de carence martiale sans anémie seront étudiées : une carence « courte » de 8 semaines et une carence « longue » de 12 semaines. L’hypothèse est que l’impact sur le système immunitaire pourrait-être plus important dans le groupe carence « longue ». Ces résultats viendront compléter ceux déjà obtenus par notre équipe avec un modèle murin d’infection chez des souris carencées en fer. S'il y a une différence, il pourra être intéressant de regarder si la supplémentation permet de restaurer les fonctions immunitaires. De plus, si les résultats obtenus sont en faveur d’une altération des fonctions immunitaires de l’organisme chez les individus carencés en fer, cela aboutira à des projets de recherche clinique sur l’homme afin de vérifier que la carence martiale altère également la réponse immunitaire en contexte clinique et d’évaluer l’intérêt de sa correction.

Bénéfices attendus

Ces résultats viendront compléter ceux déjà obtenus sur notre modèle murin de sepsis chez des animaux carencés en fer non anémiés précédemment décrit. S'il y a une différence, il pourra être intéressant de regarder si la supplémentation permet de restaurer les fonctions immunitaires. De plus, si les résultats obtenus sont en faveur d’une diminution de la défense immunitaire de l’organisme chez les individus carencés, cette étude pourra se poursuivre sur le modèle de carence « longue » plus pertinent avant d’envisager des projets de recherche clinique étudiant l’impact de la carence martiale chez l’homme et l’intérêt de sa correction.L’ensemble des organes non utilisés en post -mortem immédiat seront congelés, notamment les poumons, pour des expérimentations ultérieures.

Procédures

1) Régime pauvre en fer : 8 à 12 semaines, 75 animaux concernés 2) Ponction mandibulaire : sous anesthésie, durée de 5-10 min, une fois sur 75 animaux

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus pour le régime pauvre en fer seront apparentés à ceux retrouver lors d’un état de dénutrition : diminution de la croissance, absence de prise de poids, perte de poids, fatigabilité plus importante de l’animal qu’un sujet non carencé, perte de poils, susceptibilité aux infections. Les effets indésirables attenus pour la ponction veineux mandibulaire pouvant survenir seront des douleurs post-procédures pour lesquelles une analgésie adéquate pourra être administrée, un défaut de cicatrisation.

Devenir

Les procédures de ponction veineux mandibulaire et de régime carencé ne necessiteront pas la mise à mort de l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages enrichies aux normes suivant leur âge et leur poids. Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel . La mise à mort concernera tous les individus à la fin de la procédure expérimentale . Les prélèvements d’organes et sanguins se feront immédiatement après la mise à mort de l'animal.

Remplacement

Nous ne pouvons nous affranchir de l’utilisation d’animaux pour ce projet qui a comme objectif d’évaluer le retentissement de la carence martiale indépendamment de l’anémie sur l’immunité. Il nécessite donc d’obtenir un modèle de carence martiale sans anémie aisément reproductible et comparable à la carence martiale sans anémie observée chez l’homme. Un animal est nécessaire pour obtenir ce modèle et la souris est un bon animal pour obtenir aisément ce modèle qui a déjà été décrit ; et réaliser des prélèvements biologiques. Les procédures expérimentales à réaliser dans notre projet ne peuvent pas être réalisées sans l’utilisation d’animaux vivants puisqu’elles font appel à des prélèvements biologiques et des biopsies d’organes.

Réduction

Devant le bon déroulement de la cytométrie et sa reproductibilité une série de 150 animaux est donc nécessaire pour mener à bien ces analyses et pouvoir en interpréter les résultats. Ce nombre de sujet nécessaire a été calculé selon epiR 1.0.4 basé sur des données préliminaires. Pour une puissance de 80% et un risque de première espèce de 5% dans le cadre d’un test unilatéral.

Raffinement

Les souris auront libre-accès à l’eau et à une alimentation adaptée. Toutes les cages seront munies d’une cachette et leur milieu sera enrichi. Une grille d’évaluation pour la surveillance des points limite a été établie. La ponction mandibulaire sera réalisée sous anesthésie générale. La mise à mort des animaux se fera en dehors des locaux d’hébergement. Les animaux anesthésiéssédatés seront surveillés étroitement à l’aide de leur fréquence respiratoire, de leur mécanique ventilatoire, la température sera monitorée et ils seront réchauffés à l’aide d’un tapis chauffant puis dans une enceinte chauffée pendant une à deux heures, jusqu’à leur récupération totale.

Choix des espèces

La souris, notamment C57BL/6J, est un animal largement étudié et utilisé comme modèle d’étude de pathologies humaines. Elle présente de nombreux avantages tels qu’une courte durée de vie, un coût modeste et de nombreuses similitudes avec l’homme. Par ailleurs, la souris C57BL/6J est un animal déjà utilisé dans des études expérimentales explorant le métabolisme du fer, un modèle de carence martiale sans anémie, ainsi que pour l’utilisation d’un traitement martial. Les souris seront âgées de 16 à 22 semaines (adultes) afin d’éviter les effets liés au changements hormonaux et à la période de croissance. Par ailleurs, le métabolisme du fer a déjà été étudié chez des souris de cet âge.

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Autres poissons : 200
Souffrances
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200 mulets-porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pêchés dans des eaux saumâtres puis acclimatés à l'eau douce, jusqu'à 96 d'entre eux sont privés de nuit pendant un mois par un éclairage continu, jusqu'à 96 reçoivent une alimentation contaminée par un biocide, et 33 à 48 cumulent les deux. Le porteur reconnaît que les effets du biocide sont difficiles à anticiper faute de littérature, et envisage dans le pire des cas des lésions internes, un arrêt de la prise alimentaire ou une mortalité. 36 poissons sont isolés une heure dans une chambre de choix, ce que le porteur décrit lui-même comme potentiellement très stressant pour une espèce grégaire.

Objectifs

L’objectif général du projet est d’acquérir des connaissances concernant les effets de stress urbains sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Plus précisément, il s’agira d’évaluer les impacts de la pollution lumineuse nocturne et d’une pollution par un produit chimique sur le mulet-porc Chelon ramada, un poisson très commun dans les eaux côtières et saumâtres urbanisées européennes (ex : les ports, le long des quais). Le produit chimique, un biocide largement utilisé dans les détergents et produits ménagers en Europe, a été choisi car il est fréquent d’en retrouver dans l’eau. Les poissons que nous allons impliquer seront exposés soit à la pollution lumineuse, soit à la contamination de leur alimentation, soit aux deux, pendant un mois. A l’issue de cette période, nous mesurerons les effets de ces pollutions sur 1) leur niveau de stress via l’hormone « cortisol » que l’on pourra retrouver dans l’eau de leur bac et dans leur sang et via la présence de lipides spéciaux qui témoignent de la dégradation des cellules de l’animal ; 2) l’accumulation du polluant dans les organes des poissons ; 3) la façon dont les poissons se nourrissent et s’ils continuent à acquérir des acides gras qui leur sont essentiels ; 4) quelle(s) zone(s) en fonction de leur luminosité les poissons favorisent. Les résultats obtenus auront une portée internationale, les facteurs de pollution étudiés étant largement répandus.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de l’étude sont, à court terme, de compléter les connaissances en matière de réaction, par le mulet-porc, à un stress lumineux d’une durée d’un mois. A moyen terme, les résultats obtenus permettront d’appréhender les effets singuliers et combinés de deux facteurs de stress urbains sur cette espèce largement répandue dans le monde. A long terme, cette démarche expérimentale qui intègre des analyses sur plusieurs éléments biologiques (biofilms, poissons), permettra d’apporter des éléments de connaissance scientifique robustes sur les effets de la lumière artificielle nocturne et d’une pollution chimique émergente provoquée par le polluant testé et leurs éventuelles interactions, sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques urbains. Ces connaissances permettront de proposer des solutions pour optimiser la gestion des espaces publics en ville, en facilitant notamment l’arbitrage entre suppression, réduction ou mitigation des éléments susceptibles d’avoir des répercussions sur l’environnement.

Procédures

Les mulets-porcs seront pêchés dans des eaux saumâtres impactées par l’urbanisation. Des filets seront maintenus face au courant pendant 5 mn permettant de limiter le risque de les blesser. Ils seront transportés en moins de 2 h dans des sacs adaptés, dans un véhicule agréé, jusqu’au lieu de l’expérimentation où ils recevront un traitement antibiotique contre les pathologies. Les mulets-porcs étant une espèce capable de s’adapter à des changements de salinité, c’est-à-dire pouvant vivre aussi bien en eau douce qu’en eau salée, il faut qu’ils s’acclimatent à l’eau de rivière qui alimentera les dispositifs expérimentaux et qui est d’une salinité inférieure à celle du milieu de capture. Pour cela, des seuils d’acclimatation progressifs seront réalisés, accompagnés d’observations comportementales continues. Les poissons seront nourris avec un aliment commercial dont l’appétence en captivité a été éprouvée lors d’une étude préalablen. Un mois après, les poissons seront répartis en 12 lots de 11 à 16/17 individus (selon la survie des surnuméraires), exposés à des cycles d’éclairage différents (c’est-à-dire à une photopériode normale avec un cycle journalier comprenant des successions jour/nuit et une photopériode altérée avec un éclairage en continu) et à une alimentation saine ou contaminée à une concentration retrouvée dans le milieu naturel (comme dit dans le point 5.5.1). 36 poissons seront ensuite soumis à des tests comportementaux d’une durée d’1 h : une fois placés individuellement dans un dispositif appelé « chambre de choix », ils pourront se déplacer dans des zones plus ou moins éclairées. Ceci permettra d’évaluer l’effet de leur conditionnement précédent (exposition à une photopériode altérée ou normale, alimentation saine ou contaminée), sur leur comportement en matière de choix d’ambiance lumineuse. Tous les poissons seront anesthésiés à diverses étapes pour la réalisation d’une prise de sang par individu, nécessaire à l’évaluation de leur niveau de stress via le dosage du cortisol suite à leur exposition. Ils seront ensuite tous euthanasiés aux diverses étapes du projet (pêche, tests d’éclairage et d’alimentation et des chambres de choix).

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à d’éventuelles blessures (écaillage, lésions externes) et à un stress lors de leur capture, puis lors du transport et de la phase d’acclimatation à l’eau de rivière. Une mortalité, faible selon une précédente étude, est possible au cours de ces étapes. Duant le projet, 66 à 96 individus (selon la survie des surnuméraires) seront exposés à une absence totale de nuit pendant un mois. C’est l’effet de ce stress, mimant une exposition à la pollution lumineuse nocturne en milieu urbain, qui sera quantifié par l’expérimentation. Les effets attendus sont d’ordres comportemental (mobilité accrue, frénésie alimentaire) et physiologique (accumulation du cortisol dans le sang et excrétion de cortisol dans l’eau). Dans un deuxième temps, 66 à 96 individus selon la survie des surnuméraires seront exposés, pendant un mois, à une alimentation contaminée par le biocide à des doses similaires à celles que l’on retrouve dans la nature. Des effets physiologiques ou comportementaux pouvant potentiellement affecter l’état de santé des animaux sont là aussi possibles, mais ils sont difficiles à anticiper en raison du faible nombre, voire de l’absence, d’articles scientifiques à leur sujet. On peut toutefois, dans le pire des cas, s’attendre à des lésions internes, une modification du comportement des animaux (arrêt de la prise alimentaire, mobilité accrue ou au contraire comportement de prostration) voire une mortalité (bien que peu probable de par les faibles concentrations de polluant utilisées). Ce sont ces effets qui seront analysés. Enfin, 33 à 48 animaux selon la survie des surnuméraires seront soumis à ces deux facteurs de stress réunis : la pollution lumineuse et la pollution chimique dans l’alimentation. Les effets attendus sont identiques à ceux décrits précédemment, avec une intensité éventuelle plus importante liée au cumul des stress. Enfin, 36 poissons seront transférés individuellement dans les chambres de choix décrites dans le point 5.6.1 où ils seront isolés durant une heure, ce qui peut générer un stress important. Les effets attendus sont dans ce cas d’ordre comportemental (agitation ou prostration) et physiologiques (excrétion et accumulation de cortisol).

Devenir

Les 200 poissons impliqués seront tous euthanasiés pour des analyses de leurs tissus et organes.

Remplacement

L’expression du stress et les réponses comportementales complexes attendues par cette expérimentation ne peuvent pas être abordées par l’usage d’un modèle de remplacement simplifié (par exemple, des cultures cellulaires) en l’état actuel des connaissances. De plus, le choix d’une espèce sauvage très répandue dans les écosystèmes aquatiques urbanisés d’Europe, plutôt que d’un modèle biologique expérimental plus standardisé (poissons zèbres ou medaka par exemple) permettra d’optimiser les résultats du projet à large échelle et dans un contexte appliqué et adapté aux objectifs du projet de recherche.

Réduction

Le nombre total d’animaux utilisé correspond au strict minimum requis pour l’obtention de résultats fiables et interprétables vis-à-vis de la question de recherche abordée. Ce nombre a été contraint pour respecter le principe de réduction en se limitant à tester l’interaction entre absence ou présence d’un à deux facteurs de stress. Les nombres impliqués permettront néanmoins d’obtenir des conclusions statistiques robustes. Chaque lot de poissons impliqués est constitué d’un nombre minimum d’animaux suffisant dont un total de 63 mulets-porcs surnuméraires pour pallier une mortalité éventuelle au cours des étapes de l’expérimentation.

Raffinement

Les animaux ne seront manipulés à l’aide d’épuisettes à mailles fines que lorsque ce sera strictement nécessaire (étapes de capture/transport puis répartition dans les bacs d’accueil). Tous les transferts opérés sur le lieu de l’expérimentation se feront à l’aide d’un pichet avec couvercle, grâce auquel seront évités les émersions et les risques de blessure. Les pêches seront réalisées selon des protocoles utilisés en routine par notre établissement ce qui permettra d’en optimiser l’efficacité. Les poissons seront capturés avec des haveneaux de surface positionnés face au courant (pas de tractage actif) pendant 5 min seulement afin de limiter les dommages causés par le filet. La sélection d’individus immatures juvéniles limitera l’impact des pêches sur les ressources naturelles. Un traitement antibiotique post-pêche sera appliqué pour limiter l’incidence de pathologies pouvant affaiblir les poissons. Une surveillance quotidienne de leur état sanitaire et général sera garantie. Les poissons seront nourris à satiété avec un aliment dont l’appétence a été éprouvée au cours d’une précédente étude. Des mesures continues de température, salinité et oxygène dissous et hebdomadaires des produits azotés garantiront la qualité de l’eau. Les bassins offriront un espace de mobilité confortable aux animaux : en fonction des étapes du projet, la quantité de poissons par bac sera faible et donc garante de leur bien-être. Les poissons seront tout le temps conservés en groupe, ce qui correspond à leur mode de vie habituel, à l’exception d’une durée d’une heure pendant laquelle 36 poissons seront placés dans des chambres de choix comme évoqué précédemment. A l’exception de cette dernière étape, un couvercle transparent sera posé sur chaque bac pour éviter tout échappement (saut) tout en permettant la diffusion de la lumière et le contrôle des poissons par les animaliers sans les perturber. Les bacs seront nus car un abri serait de peu d’intérêt pour le mulet-porc qui est une espèce mobile grégaire se déplaçant dans la colonne d’eau en dehors des activités alimentaires sur le fond. Les bacs seront en matériau opaque de couleur sombre, ce qui permettra de les distinguer visuellement les uns des autres et de produire une ambiance proche de celle du milieu d’origine des poissons.

Choix des espèces

Le mulet-porc Chelon ramada est présent dans la majorité des masses d’eaux saumâtres urbanisées de climat tempéré, ce qui en fait un modèle d’étude pertinent pour aborder l’impact des stress urbains sur les écosystèmes aquatiques. Son statut de conservation est non-préoccupant et c’est l’espèce dominante dans la zone de pêche ciblée si bien que l’impact de sa capture sur les ressources naturelles sera minimisé. Les animaux seront des juvéniles de 10 ± 3 cm de longueur totale, un stade de développement où ils consomment exclusivement du biofilm. Les jeunes mulets constituent ainsi un vecteur essentiel des transferts d’énergie entre compartiments benthique (fond) et pélagique (colonne d’eau) des réseaux alimentaires. Cette caractéristique permet d’appréhender l’effet des stress urbains non seulement sur l’espèce cible mais plus largement sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques urbains où l’espèce est représentée. La sélection d’individus juvéniles limitera également les effets potentiels des captures sur les ressources naturelles. Leur forte capacité d’adaptation à l’eau salée et à l’eau douce permettra de faciliter leur acclimatation à l'eau douce au sein des dispositifs expérimentaux. Enfin, le savoir-faire scientifique et technique de notre équipe, ainsi que ses connaissances de l’espèce cible, permettront d’optimiser l’ensemble des interventions durant le projet.

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Macaques à longue queue : 163
Souffrances
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Devenir
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Une partie réutilisée dans d'autres protocoles, 163 macaques à longue queue sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré : les 69 chez qui une polyarthrite rhumatoïde est induite seront tués pour des analyses après leur mort, les 94 autres, contrôles ou sans symptômes, seront réaffectés après avis vétérinaire. Le porteur décrit une maladie provoquée qui détruit les cartilages et bloque les articulations, avec douleur, gonflement, perte de mobilité et perte de poids. Chaque animal subit quinze anesthésies, quinze prélèvements sanguins, trois biopsies ganglionnaires et des séances d'imagerie pouvant durer jusqu'à trois heures. Le porteur indique que de nombreux tests sont réalisés in vitro avant de passer au primate non-humain, sans que la dynamique des cellules immunitaires à l'échelle du corps entier puisse selon lui s'étudier autrement.

Objectifs

En France, 5 millions de personnes sont touchées par des maladies auto-immunes (comme le diabète de type 1, ou la polyarthrite rhumatoïde). Elles sont dues à un dérèglement du système immunitaire. Ce dysfonctionnement peut se traduire par la production d’anticorps dirigés contre les propres cellules du malade ou par une atteinte et une inflammation des organes touchés. Certaines d’entre elles évoluent en maladies inflammatoires chroniques (comme la polyarthrite rhumatoïde). Le domaine de l'imagerie médicale avec la Tomographie à Emission de Positons (TEP), l’imagerie par résonance magnétique et l’imagerie optique est en plein essor. Cependant son application à la mesure et à la surveillance du suivi de l'état immunitaire des patients en est encore à ses débuts. Le développement d’outils, comme des immuno-traceurs, permettrait de visualiser directement in vivo certaines populations cellulaires spécifiques du système immunitaire et de pouvoir le suivre au cours du temps en conditions saines ou pathologiques. Ceci permettrait de caractériser la réponse immunitaire survenant lors de pathologies d’intérêt. Le développement de traceurs pour l’imagerie contribuera à une approche personnalisée de prise en charge de ces pathologies. Ainsi, le développement et l’évaluation de l’efficacité de molécules thérapeutiques sera simplifié. Ce projet a ainsi pour but de développer des approches en imagerie pour mieux caractériser les processus inflammatoires dans un modèle de polyarthrite rhumatoïde et par la suite de pouvoir disposer d’outils permettant de tester l’efficacité thérapeutique de nouvelles immunothérapies. Cette maladie auto-immune se manifeste par une inflammation chronique des articulations conduisant à la destruction de certaines d’elles. Il serait donc pertinent de pouvoir visualiser, par imagerie immuno-TEP, les cellules impliquées dans l’inflammation. Cette application d’imagerie in vivo est la combinaison de modalité d’imagerie TEP avec l’injection de radiotraceurs à base d’anticorps ou dérivés d’anticorps ayant une grande spécificité pour leur cible. Localement, la microscopie optique permettra de visualiser les recrutements cellulaires au niveau des articulations inflammées. Ces données d’imagerie permettront de mieux comprendre et de prédire la réponse immune à l’inflammation et par conséquent d’élaborer des immunothérapies ciblées plus efficaces. Ce projet se déroulera par études successives afin de réduire au maximum le nombre d’animaux impliqués.

Bénéfices attendus

La polyarthrite rhumatoïde est une maladie auto-immune se manifestant notamment par un dérèglement des cellules immunitaires de la première ligne de défense de l’organisme déclenchant à elles seules une inflammation chronique qui conduit à la destruction de certaines articulations. Il est donc important de visualiser, par imagerie TEP, de manière préventive les cellules impliquées dans l’inflammation. Par conséquent, le bénéfice de ce projet est de disposer d’outils, comme des immuno-traceurs, permettant de cibler et visualiser les cellules du système immunitaire dans un contexte inflammatoire de manière minimalement invasive. De cette manière et dans le but ultime de mieux comprendre et prédire la réponse immune à l’inflammation et par la suite d’élaborer des immunothérapies ciblées plus efficaces. Actuellement, les traitements utilisés sont adaptés à chaque personne selon l’importance de la pathologie, l’efficacité et tolérance des personnes face aux médicaments. Il existe des traitements antirhumatismaux de fond qui agissent directement sur la maladie. Malheureusement, ces traitements sont insuffisants pour certains patients. De ce fait, les immunothérapies cherchent à moduler plus précisément la réponse immunitaire et inflammatoire pour éviter son dérèglement. Ainsi, cette thérapie contribue à rétablir l’équilibre dans l’organisme en tenant compte de ses mécanismes naturels.

Procédures

- Anesthésie générale (15 anesthésies, durée 30min) pour les prélèvements et observations cliniques (température, poids…) - Prélèvement de sang pendant 6 semaines (15 prélèvements). Un prélèvement de sang prend environ 2 minutes par animal. - Biopsie ganglionnaire : 3 biopsies lors de l’études espacées d’au moins deux semaines - Imagerie TEP sur corps entier (4 séquences). Les séquences d’imagerie effectuées sur animaux anesthésiés pourront durée jusqu’à 3h. - Imagerie Bi-photon sur les articulations distales (2 séquences). Les séquences d’imagerie pourront durer jusqu’à 2h

Impact sur les animaux

La polyarthrite rhumatoïde est une affection inflammatoire chronique qui touche principalement les articulations distales de la main et du pied. Sa progression mène à une destruction des cartilages articulaires et une ankylose (diminution voire impossibilité de mouvement) des articulations. Cela se traduit cliniquement par de la douleur, un gonflement articulaire, une perte de mobilité, une perte de poids, qui peuvent être source de stress chez l’animal. D’un point de vue biologique, la polyarthrite rhumatoïde peut entraîner une anémie, une neutropénie, une éosinophilie ou encore une thrombopénie. Ainsi que les anesthésies nécessaires aux prélèvements de suivi de la pathologie et aux examens d’imagerie peuvent provoquer une légère perte de poids et un stress transitoire chez les animaux.

Devenir

L’ensemble des animaux ayant développés une arthrite rhumatoïde seront euthanasiés en fin d’étude pour des analyses post-mortem. Ces analyses permettront d’identifier les cellules immunitaires présentes dans les articulations inflammées et de pouvoir les corréler aux résultats d’imageries in vivo réalisés précédemment. Les animaux contrôles ou ne présentant pas de symptômes seront réutilisés dans d’autres protocoles après évaluation favorable par le vétérinaire.

Remplacement

L’objectif de ce projet est de développer de nouvelles stratégies d’imagerie, transposables directement chez l’homme, permettant de détecter spécifiquement des cellules immunitaires spécifiques dans le contexte du modèle de pathologies auto-immunes. Ainsi, les radiotraceurs mis en œuvre et testés permettront d’évaluer la distribution et dynamique de certains acteurs de la réponse immunitaire à l’échelle de l’organisme entier et à l’échelle cellulaire au niveau des sites d’inflammation dans un modèle de maladie inflammatoire chronique, la polyarthrite rhumatoïde. L’impact de molécules thérapeutiques sur cette réponse avant leur utilisation chez l’homme sera aussi évalué. Ces analyses nécessitent un modèle expérimental permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires (humorale et cellulaire) ainsi que le changement induit par un traitement. A ce jour, la distribution et la dynamique des cellules immunitaires au niveau du corps entier ne peuvent pas être étudiés in vitro. Néanmoins, un grand nombre de tests (toxicité, criblage…) seront réalisés in vitro avant de le tester sur le modèle primate non humain.

Réduction

Pour mettre en place ce modèle d’arthrite rhumatoïde chez le macaque Cynomolgus et de permettre de tester des molécules thérapeutiques, nous nous baserons, dans la mesure du possible, sur les modèles déjà décrit dans la littérature afin de maximiser nos chances de réussites. Nous commencerons sur des groupes de 3 animaux. Le nombre d’animaux pourra être réduit, dans la procédure 1, si les premiers schémas d’induction de polyarthrite rhumatoïde sont satisfaisants. Concernant les tests statistiques, le nombre d’animaux retenu par groupe a été limité au minimum permettant une comparaison des résultats obtenus par l’utilisation de tests statistiques non paramétriques pour comparer les groupes entre eux.

Raffinement

L’ensemble des procédures sera effectué sur des animaux anesthésiés. Nous serons cependant très vigilants lorsque nous mettrons en place le modèle et ferons des analyses d’indicateurs réguliers en utilisant des grilles de score (la fréquence des observations augmentera pendant la phase aigüe). De plus, nous possédons, par exemple, un système d’alerte automatique via notre base de données en cas de perte de poids supérieure à 10% en 15 jours, des numérations formules sanguines anormales ou bien atteinte de critère d’arrêt spécifique au projet. Lors de la mise en place du modèle, un vétérinaire examinera lui-même les animaux régulièrement (en fonction de l’apparition des symptômes) afin d’anticiper une détérioration trop importante de la santé de l’animal et, au besoin, pouvoir procéder à une euthanasie en cas d’atteinte des points limites. Les animaux seront surveillés quotidiennement et plusieurs grilles de score permettant d’évaluer l’état clinique d’avancement de la pathologie, le comportement et la douleur de l’animal seront mises en place. De plus, une analgésie sera instaurée en fonction de l’état clinique de l’animal, ou même en amont pour prévenir un phénomène douloureux. Enfin, ce projet ne nécessite pas de mise en hébergement en individuel, ainsi les liens sociaux seront conservés dans les groupes.

Choix des espèces

Le macaque Cynomolgus est retenu pour ce projet pour plusieurs raisons : - La réponse immunitaire similaire à celle de l’homme, et évaluation de la réponse immune possible dans les tissus. - Les réponses aux vaccins et aux traitements dans cette espèce sont semblables à celles observées chez l’homme - Ils ont déjà fait l’objet de publications scientifiques en tant que modèles de polyarthrite rhumatoïde Les animaux utilisés seront au stade de développement adulte (à partir de 3 ans) car ils ont un système immunitaire mature. Le système immunitaire évolue en fonction du stade de développement et de l’âge des animaux. Les candidats radiotraceurs ou candidats traitements étudiés pourront faire l’objet d’essais cliniques chez l’adulte, il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal au système immunitaire « mature ».

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Souris : 240
Souffrances
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Devenir
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 240

Pour entraîner des expérimentateurs aux gestes chirurgicaux d'un modèle d'AVC, 240 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Chacune subit trois chirurgies, dont l'induction de l'ischémie cérébrale de quarante minutes sans anesthésie générale, sous simple anesthésie locale et analgésie, précédée de quatre jours d'habituation à la chirurgie éveillée. Le porteur attend un stress lié à la survenue de l'AVC chez la souris éveillée, des douleurs post-opératoires, des pertes de poids et des déficits fonctionnels, et signale des arrachements de prothèse crânienne. Il affirme que les techniques de substitution ne permettent pas d'acquérir ces gestes, et annonce que les données produites pendant l'apprentissage pourront servir de résultats préliminaires au projet suivant.

Objectifs

L’Accident Vasculaire Cérébral (AVC) est la 1ère cause de handicap acquis chez l’adulte, posant un problème majeur tant dans le domaine de la santé publique que sur le plan humain. Chaque année environ 17 millions de personnes dans le monde connaitront un épisode d’AVC pouvant entrainer des séquelles plus ou moins sévères voir la mort de l’individu. Actuellement, la prise en charge des patients repose sur l’injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) recombinant (dégradation du caillot sanguin) associée ou non à la thrombectomie (intervention mécanique). Toutefois, seule une faible proportion des patients (moins de 10%) y sont éligibles. L’AVC est donc un problème de santé publique et nécessite le développement de nouvelles approches thérapeutiques afin d’élargir la prise en charge des patients. Pour cela, un travail doit être réalisé afin de se placer dans les conditions les plus proches de la clinique humaine et permettre ainsi la transposition des résultats obtenus en laboratoire aux phases cliniques. Dans cette volonté d’adopter une démarche translationnelle dans les projets de recherche, un modèle davantage en adéquation avec la clinique doit être mis en place. C’est ce qui a été fait précédemment au laboratoire via la mise en place d’un modèle murin d’AVC ischémique chez l’animal vigile permettant d’exclure tout impact de l’anesthésie sur les évènements associés à cette pathologie. En effet, les agents anesthésiants peuvent modifier le fonctionnement cérébral et notamment au niveau de la dynamique du réseau vasculaire ce qui peut interférer avec le décours de l’AVC mais également biaiser les résultats obtenus quant à l’efficacité de certaines molécules. C’est pourquoi cette formation a pour but le bon apprentissage des gestes techniques et chirurgicaux permettant la mise en place du modèle AVC chez l’animal éveillé. Cette formation pratique aura pour résultat d’enrichir les projets via l’utilisation d’un modèle animal d’AVC sans biais liés à l’anesthésie, de réduire le nombre d'animaux des groupes expérimentaux associés aux projets futurs grâce à une meilleure maitrise et reproductibilité des gestes chirurgicaux des expérimentateurs ainsi qu'une meilleure prise en charge et suivi du bien-être animal .

Bénéfices attendus

Le bénéfice de l’apprentissage de ce modèle d’ischémie cérébrale chez l’animal vigile permettra de compléter les projets et/ou modifier progressivement les pratiques expérimentales par l’utilisation d’animaux non anesthésiés permettant d’être au plus proche des situations rencontrées en clinique humaine. Ceci a pour but de veiller à la reproductibilité du modèle et à la fiabilité des résultats qui pourront être obtenus dans les différentes études précliniques. Lors de l’utilisation de ce modèle, la bonne acquisition des gestes techniques et chirurgicaux permettra ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisé dans les projets scientifiques futurs et d’améliorer la prise en charge et le bien-être des animaux.

Procédures

Les animaux seront soumis a 3 chirurgies : Une chirurgie de pose de prothèse crânienne sous anesthésie générale et couverture analgésique d'une durée de 20 minutes. Une chirurgie permettant une pose de cathéter et une préparation à l'induction de l'ischémie sous anesthésie générale et couverture analgésique d'une durée de 30 à 45 minutes. Une chirurgie d'induction de l'ischémie sans anesthésie générale, sous couverture analgésique et sous anesthésie locale d’une durée de 40 minutes. A 3 protocoles comportementaux : Un protocole d'habituation à la chirurgie éveillée pendant 4 jours consécutifs, avec des cessions augmentant progressivement de 15 min jusqu'à 1h15 au total. Un protocole de récupération fonctionnelle 24 heures post-AVC avec des sessions durant moins de 5 minutes par souris au total. A 3 protocoles d'imagerie vigile : 4 acquisitions par échographie ultrasonore, où chaque acquisition dure 5 minutes (avant AVC, post-AVC, 1 heure post-AVC et 24 heures post-AVC). Une acquisition à l'IRM de 15 minutes 24 heures après l’AVC.

Impact sur les animaux

Ce projet à titre d'apprentissage sera soumis à une attention et un encadrement strict pour garantir le bien-être des animaux pendant cette phase d'entrainement. Le stress de l'expérimentateur qui manipule l'animal (préhension de l'animal) et la douleur occasionnée lors des procédures (gestes chirurgicaux) sont pris en charge par une couverture analgésiante, anesthésiante, du contrôle de la température des animaux et d'un encadrement supplémentaire. Un environnement contrôlé par des conditions d'hébergements réglementaires et une surveillance stricte pallient également les nuisances attendues sur les animaux . Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - un stress lors des premières sessions d'habituation, - des douleurs postopératoires après la pose de prothèse, - une perte de masse corporelle après les anesthésies et l'induction de l'AVC, - des douleurs post-opératoires après la préparation à l'induction de l'ischémie, un stress dû à la survenue de l'AVC chez la souris éveillée, des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC. Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement dans le cas où une personne compétente atteste de l’état de bien-être de l’animal suite à chaque étape de la procédure.

Devenir

Tous les animaux utilisés (240) pour les procédures suivantes : un type de modèle selon l'approche pour induire l'ischémie (procédure 1 ou 2), l’évaluation comportementale et les procédures d'imagerie (IRM et échographie à ultrasons) puis seront mis à mort. L'ensemble des animaux suivent une procédure sévère. Il n'est donc pas possible de les réutiliser ou les replacer suite à la procédure.

Remplacement

Dans ce projet, il n’est pas possible de remplacer le modèle animal pour les procédures expérimentales enseignées. En effet, des méthodes expérimentales excluant l’emploi d’animaux vivants ne peuvent être utilisées dans ce cas en remplacement car les techniques de substitution d’apprentissage de chirurgies actuelles ne permettent pas d’acquérir les gestes techniques. Cet apprentissage concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC et les connaissances acquises notamment dans la réalisation de procédure chez l’animal éveillé rendent l’emploi de la souris particulièrement intéressantes pour les études portant sur l’AVC.

Réduction

Conformément à la règle des 3R, le nombre d'animaux nécessaires au projet a été réduit au maximum, en se basant sur l’expertise d’acquisition des gestes techniques et les données d'études antérieures basées sur l’emploi du modèle d’AVC ischémique chez l’animal éveillé et ayant montré des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la bonne acquisition des gestes techniques et chirurgicaux et la reproductibilité du modèle. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon l'expertise nécessaire à la bonne réalisation des gestes techniques. Cependant, il peut arriver d'avoir de la mortalité ou des exclusions durant les nombreuses étapes de la procédure (arrachements de prothèse, perte de poids, stress trop intense lors des premières habituations ...). En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience en prédisposition pour ce type de gestes), le nombre de 30 animaux par modèle et par souche pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM, échographie) permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. De plus, sur la fin de la période d’apprentissage dans le cas où le modèle est réussi et reproductible, les données obtenues à partir des différents paramètres étudiés (taille de lésion, comportement, données sur le flux sanguins…) pourront être valorisées en étant inclues comme données préliminaires dans le projet ultérieur de l’expérimentateur apprenant.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Les cages seront enrichies (coton et papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi que des paillettes). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Le protocole d'habituation progressif permet de réduire le stress des souris lors de l'induction de l'AVC et de l'imagerie éveillée. Durant l'induction de l'AVC, les souris sont sous analgésie et sous anesthésie locale. Des bouchons d'oreilles sont prévus pour l'IRM éveillée, réduisant le bruit ambiant de 27 dB (selon les informations du fabricant). Après la chirurgie d'induction de l'AVC, une période de récupération de 3 jours est prévue : les souris disposent de croquettes humides dans une coupelle placée au sol pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

La souris (mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences, et notamment dans le cadre de développement de stratégies de thérapies pharmacologiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les évènements précoces au cours de l’AVC ischémique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. De plus, un travail préliminaire de développement du modèle d’AVC ischémique chez l’animal éveillé au laboratoire a été mené chez le souris et permet d’avoir une expertise pour l’application de ce protocole chez la souris. La formation se déroulera sur la souches de souris classiquement utilisé en recherche et à partir de lquelle le modèle a été mis en place. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Le projet est réalisé avec des jeunes adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d’AVC.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2400
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2400
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2400

Pour un premier criblage in vivo de radiotraceurs à visée diagnostique ou thérapeutique, 2 400 souris sont utilisées sur cinq ans dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour des analyses après leur mort. Certaines portent une tumeur greffée sous la peau, et toutes reçoivent une injection intraveineuse puis, si besoin, un prélèvement sanguin par jour pendant dix jours sur animal vigile maintenu dans un appareil de contention. Ce projet ne teste aucun traitement, il sélectionne les molécules qui feront l'objet d'études ultérieures, elles-mêmes soumises à une nouvelle demande d'autorisation. Le porteur présente ce criblage comme un raffinement, au motif qu'il réduira les effectifs des études suivantes.

Objectifs

Notre équipe de recherche est spécialisée depuis de nombreuses années dans le développement de radiotraceurs à visée diagnostique et/ou thérapeutique dans le domaine de l’oncologie. Après validation de nos molécules in vitro, il est indispensable d’effectuer un premier criblage in vivo des molécules précédemment sélectionnées afin de déterminer leur biodistribution et leur spécificité pour leur cible in vivo grâce à un suivi par imagerie nucléaire. Après injection du radiotraceur, l’imagerie nucléaire est réalisée in vivo chez l’animal anesthésié à différents temps. Les animaux utilisés pourront être des individus sains ou être porteurs de tumeurs implantées en sous-cutané en fonction du modèle d’étude et de la spécificité des molécules à tester. Ce premier criblage permettra d’identifier les molécules les plus prometteuses afin de pouvoir les engager dans un second temps dans des études plus conséquentes qui feront l’objet d’une demande d'autorisation de projet spécifique.

Bénéfices attendus

L’imagerie permettra de sélectionner plus rapidement des molécules potentiellement candidates au transfert clinique dans différentes pathologies cancéreuses et permettra de réduire le nombre d’animaux en engageant dans de plus grosses études seulement les molécules les plus pertinentes. A plus long terme, une sélection rapide des molécules candidates, permettra d'engager plus rapidement ces molécules dans des études plus appronfondies en vue d'un passage en "first into Human".

Procédures

Pour tous les animaux : - une injection intra veineuse (durée

Impact sur les animaux

La mise en place du modèle (tumeur sous cutanée) peut entrainer une gêne voir une douleur légère en terme de déplacement de l'animal et de ressenti cutanée. Les injections intraveineuses se faisant sur animal vigile dans un appareil de contention (durée inférieur à 1 minute), l'animal peut ressentir un stress modéré pendant la procédure.

Devenir

Des analyses ex vivo sont prévues à l'issue de la procédure. Ainsi, tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de cette procédure.

Remplacement

Suite aux études in vitro, le développement et la validation préclinique de nouvelles molécules diagnostique et/ou thérapeutiques requièrent la détermination de paramètres pharmacocinétiques des molécules candidates sur des modèles animaux adaptés. En effet, la physiologie globale de l’individu entre en jeu et une étude ex vivo ou in vitro ne peut représenter la complexité du vivant.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum tout en permettant l’exploitation statistique des résultats en prenant en compte l’homogénéité des modèles notamment pour les animaux porteurs de tumeur. De plus, les examens d’imagerie permettent également de réduire le nombre d’animaux grâce à la possibilité d’un suivi longitudinal où un animal est son propre contrôle au cours du temps. Nous prévoyons au plus performant de notre activité 2400 souris immunocompétentes et souris immunodéprimées. Il s’agit ici d’un nombre maximal sur 5 ans.

Raffinement

Ces études préliminaires constituent un raffinement à part entière car elles permettront une présélection des molécules sur un faible effectif d’animaux. Les molécules ayant montré le meilleur potentiel pourront être ensuite engagées dans des études requérant un effectif plus important et feront l’objet d’une nouvelle demande d’autorisation. Les examens d’imagerie permettent de raffiner l’étude grâce d’une part au caractère non invasif de la technique et d’autre part à la possibilité d’un suivi longitudinal au cours duquel chaque animal est son propre contrôle. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d'inconfort pour l'animal qui pourront être réduits par l'administration d'antalgiques avant l'atteinte des points limites définis. Pour le bien-être des animaux inclus dans ce projet, nous mettons à disposition un enrichissement de milieu avec coton pour la nidification, bâtonnet de bois pour ronger et cabane de cachette dans chacune des cages.

Choix des espèces

Le modèle souris est classiquement utilisé en expérimentation animale dans le domaine de la recherche contre le cancer. De plus, les souris immunodéficientes porteuses de greffe de lignée tumorale humaine (xénogreffe) sont adaptées pour les études fondamentales et appliquées de développement de traitements des cancers humains. Certaines lignées cancéreuses provenant de la souris, il est possible d’utiliser des souris immunocompétentes. Souris adultes âgées de 5 à 6 semaines pour optimiser la prise de greffe et éliminer toute modification du statut hormonal des animaux due à la puberté

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 6000
Souffrances
▲ -
▲ 3760
▲ 2240
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6000

6 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, dont 4 080 nées sur cinq ans pour entretenir deux lignées liées à la maladie de Huntington, et 1 920 embryons qui reçoivent chacun une injection dans le cerveau, dans l'utérus de leur mère opérée sous anesthésie. Les souris nées subissent un prélèvement de moins d'un millimètre au bout de la queue pour le génotypage, et celles retenues pour le comportement passent deux séries de cinq tests, à trois et six mois, dont un seul est décrit, un test de motivation précédé de 24 heures sans nourriture. La mutation peut provoquer dès 12 mois des difficultés à se déplacer, une prostration et une perte de poids, et toutes sont tuées, celles de la lignée entre six et huit mois, avant ces signes, et les reproductrices après six portées. Le porteur renvoie au "long terme" la découverte de biomarqueurs, les pistes de traitement ne venant qu'après.

Objectifs

La maladie de Huntington est une maladie génétique incurable causée par une mutation dominante, si un parent porte une version de la mutation il sera atteint et la transmission à sa descendance sera de 50 pour cent. Cette mutation entraîne le dysfonctionnement et la dégénérescence de sous-populations neuronales. Plus spécifiquement, plusieurs étapes du développement cortical sont modifiées. Cependant, les mécanismes physiopathologiques développementaux observés dans la maladie de Huntington, restent méconnus. En particulier, comment des modifications précoces auront des conséquences sur la dégénérescence du cerveau. Dans ce projet, nous évaluerons les conséquences de cette maladie sur la génération des différents types cellulaires du cortex en développement et du cortex adulte, ainsi que les stratégies de compensations qui pourraient se mettre en place pour pallier aux effets délétères de la mutation. Cette étude permettra la découverte de marqueurs permettant de suivre l’évolution de la maladie à des stades très précoces et d’identifier des cibles thérapeutiques pour retarder ou atténuer cette maladie neurodégénérative.

Bénéfices attendus

L’étude des mécanismes sous tendant le développement de la maladie de Huntington permettront à long terme de mettre en évidence des biomarqueurs qui représentent les différents stades d’évolution de la maladie. Après identification de ces différents stades, l’objectif sera de développer des cibles thérapeutiques adaptées afin de retarder ou limiter les symptômes associés à cette pathologie.

Procédures

La mutation génétique portée par certains animaux peut générer des souffrances à partir de l’âge de 12 mois : difficultés locomotrices, prostrations et perte de poids. Pour déterminer la présence de la mutation (génotypage), un prélèvement de l’extrémité terminale de la queue de moins de 1 mm sera effectué. Cet acte sera réalisé rapidement et une seule fois sur chaque animal. Nous réaliserons des injections de produits pharmacologiques ou de vecteurs viraux, dans les cortex des embryons en intra utérin. Ces injections nécessitent une chirurgie sous anesthésie générale des femelles gestantes (30-45 minutes). Chaque embryon reçoit une injection intracérébrale. Les animaux impliqués dans les analyses comportementales réaliseront 2 séries (l’une à 3 mois, la deuxième à 6 mois) de 5 tests comportementaux vigiles sur une période d’un mois. Lors du test de privation de nourriture les animaux seront mis à jeun sur une période de 24 heures. L’ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire appropriée, efficace et reproductible.

Impact sur les animaux

Le prélèvement pour génotypage peut générer une légère douleur chez l’animal. Cet acte sera réalisé rapidement et une seule fois sur chaque animal. L’acte d’injection pratiqué sous anesthésie peut générer de la douleur lors de la chirurgie et en post opératoire pendant quelques jours. Il y a un risque lors de l’anesthésie (dépression cardiorespiratoire, hypothermie), ainsi qu’un risque infectieux et hémorragique. Les tests comportementaux peuvent générer du stress chez les animaux liés à leur manipulation et aux changements de pièces. La privation de nourriture de 24h nécessaire à la mise en place lors du test comportemental explorant la motivation peut également induire un état de stress et de fatigue chez les animaux. La mutation génétique portée par certains animaux peut générer des souffrances à partir de l’âge de 12 mois : difficultés locomotrices, prostrations et perte de poids.

Devenir

Les couples ayant permis les générations des animaux seront euthanasiés après 6 portées pour les femelles et 6 mois pour les mâles, lorsqu'une diminution significative de la reproduction est observée. A l’issue de chaque procédure, les souris seront euthanasiées afin de récupérer les tissus post-mortem ou prélever des embryons.

Remplacement

L’étude du cerveau en développement nécessite le recours à un modèle animal car il permet de préserver l’environnement du développement utérin (impliquant différents types cellulaires qui interagissent entre eux, ce qui ne peut être reproduit en culture cellulaire). L’influence d’un développement cérébral anormal sur le cerveau adulte ne peut se faire qu’avec un modèle de mammifère qui permet de suivre l’évolution du cerveau tout au long du développement et de la vie de l’animal. Le développement cérébral et la génétique de la souris présentent des similarités avec ceux de l’Homme. Ces éléments font de la souris un modèle indispensable pour notre étude. Nous utiliserons des cultures cellulaires afin de valider les outils moléculaires qui seront ensuite injectés chez l’animal.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au minimum pour pouvoir atteindre l’objectif scientifique fixé. Il a été déterminé en réduisant au plus petit nombre le nombre d’animaux tout en obtenant des résultats significativement exploitables. Pour cela nous utiliserons des tests statistiques adaptés en fonction du type d’analyses réalisées. Afin d’extraire le plus de données possibles sur un nombre minimum d’animaux, le matériel biologique récupéré sera utilisé au maximum et différentes expériences seront combinées. Si les résultats sont concluants avant l’utilisation de tous les animaux alors ils ne seront pas tous utilisés. Pour entretenir les lignées on estime qu’il nous faut 2 trios reproducteurs qui produiront 816 souris/ans (408 par lignée) et 4080 souris au cours des 5 années du projet. Dans ces 4080 souris nous utiliserons des femelles gestantes pour réaliser nos procédures : 40 souris gestantes par génotype (2 génotypes) et par lignée (2 lignées) donc 160 souris au total qui produiront 960 embryons. Nous avons 2 interventions différentes de chirurgie il faut donc multiplier ce chiffre par deux (soit 1920 embryons). Au total nous aurons donc 6000 animaux.

Raffinement

Les cages sont maintenues en portoirs ventilés un accès illimité à la nourriture et à l’eau. La température et l’hydrométrie sont contrôlées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (8h-20h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l’isolement est évité au maximum. Chaque cage est enrichie d’un nid et de stick en bois. Les cages d’accouplements bénéficient d’une maison et de papier kraft. Lors du maintien courant de la lignée les souris seront examinées chaque jour par le personnel des animaleries. Les animaux seront euthanasiés à 6-8 mois, avant apparition du phénotype dommageable. Les animaux seront particulièrement surveillés à l’approche des 6 mois. Seront particulièrement surveillé : des difficultés locomotrices et une prostration qui sont 2 signes caractéristiques de souffrance liés à la mutation. Concernant les animaux utilisés lors de la procédure 2 : Les procédures chirurgicales seront raffinées grâce à un protocole d’anesthésie et d’analgésie approprié (risques pris en charge par de bonnes pratiques et la surveillance des animaux). Les cages post chirurgie seront enrichies d’une maison et d’un nid en coton afin d’améliorer le bien-être de la mère. De l’eau et de la nourriture facile d’accès seront fournis à l’animal. Les chirurgies seront réalisées le matin afin de pouvoir venir observer les animaux le soir et administrer les médicaments nécessaires. Une checklist d’observation post opératoire sera remplie. Après les chirurgies les animaux seront observés 2 fois par jour jusqu’à la mise à bas par l’équipe, et chaque jour par l’animalerie. Surveillance particulière d’éventuelles infections ou une mauvaise cicatrisation de la chirurgie. Les signes cliniques généraux et points limites définit avant la chirurgie seront surveillés avec un score de la douleur. Seront également surveillés des signes de prostration ou d’agitation anormaux ainsi qu’une perte de poids anormale. Les animaux seront habitués aux tests pour limiter le stress. Après les tests comportementaux, les animaux seront observés chaque jour par l’animalerie et l’équipe pour évaluer les modifications comportementales (locomotion, prise de nourriture...) des animaux. La privation de nourriture peut induire un état de stress et de fatigue chez les animaux. Cet élément sera particulièrement suivi pour exclure du test les animaux en souffrance. Concernant l’euthanasie, un protocole d’analgésie sera utilisé afin qu’elle se fasse sans douleur.

Choix des espèces

Le but de ce projet étant de suivre l’impact des modifications ayant lieu au stade embryonnaire sur les stades tardifs, nous allons nous focaliser sur les âges suivants : chez l’embryon (jour de gestation 14 et 16) pour observer l’effet direct de la modification pendant l’établissement des couches du cortex cérébral, et à 3 et 6 mois pour évaluer les conséquences au stades adultes en utilisant des tests comportementaux qui permettrons de comparer le phénotype des souris traitées à celui des souris modèles de la maladie de Huntington. Enfin, nous utiliserons des souris adultes à 8 mois pour considérer les effets tardifs de la modification embryonnaire. Nous utiliserons des animaux reproducteurs adultes afin de générer les animaux nécessaires pour nos procédures.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 672
Rats : 336
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 1008
Devenir
 -
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 -
 1008

672 souris et 336 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Des cellules de glioblastome leur sont implantées dans le cerveau, puis une partie subit une seconde chirurgie pour réduire la tumeur, l'ensemble reproduisant la prise en charge des patients humains. Le porteur reconnaît que les traitements testés étant nouveaux, il ne connaît pas tous leurs effets, et attend des tumeurs cérébrales accompagnées ou non de pertes de poids. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité d'un glioblastome et qualifie ses effectifs de "strict minimum" "scientifiquement irréprochable".

Objectifs

Les traitements pour les patients souffrant de glioblastome (GB) incluent la chirurgie (pour un peu plus de 60% des cas) et la combinaison de radio- et chimiothérapie (principalement appliquée par l’utilisation d’un agent chimiotérapeutique). Lors d'une étude précédente nous avons mis en place un modèle murin qui récapitule la prise en charge du patient ce qui rend la validation de nouvelles approches thérapeutiques très pertinentes. Ainsi ce projet vise à évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux médicaments dans des modèles murins pertinents de glioblastomes.

Bénéfices attendus

Les glioblastomes sont responsables de nombreux décès, à ce jour une résection de tumeurs avec un traitement adapté permet une survie des patients de 6.9 à 14.6 mois. L’objectif est donc de prolonger ces délais mais aussi et surtout améliorer le confort des patients. A ce jour les traitements pour les patients souffrants (GB) incluent la chirurgie (pour un peu plus de 60% des cas) et la combinaison de radio- et chimiothérapie (principalement appliquée par l’utilisation de l’agent alkylant temozolomide (TMZ). La validation d’un inhibiteur passant la barrière hématoencéphalique et potentialisant la combinaison radio- et chimiothérapie et ceux en diminuant les doses de TMZ ont pour objectif d’améliorer la survie mais aussi le confort de vie des patients..

Procédures

Dans la procédure 1 implantation tumorale nous réalisons une analgésie en sous-cutanée (2 secondes) 30 minutes avant l’anesthésie qui elle est en intrapéritonéale (2 secondes) puis nous procédons à l’implantation intracérébrale de cellules tumorales (10 minutes). La suture de la peau est réalisée à la fin de l’implantation avec du fil de suture (2 minutes). Dans la résection tumorale nous procédons à une analgésie en sous-cutanée (2 secondes) 30 minutes avant l’anesthésie qui elle est en intrapéritonéale (2 secondes) et à l’injection dans la veine caudale (2 secondes), puis nous réalisons la chirurgie afin de réduire la tumeur (15 minutes). La suture de la peau est réalisée à la fin de l’implantation avec du fil de suture (2 minutes).

Impact sur les animaux

Stress lié à l’anesthésie par agent chimique en inhalation et/ou injection lors des administrations / imageries. Stress lié à la contention pour l'implantation de cellules tumorales et lors des suivis clinique. Le développement de tumeurs chez la souris pourra à terme être associé à des effets délétères (ex: présence d'une tumeur associé ou non à de la perte de poids). Traitements par différentes voies d'administration (douleur équivalente à la piqure d’une aiguille) - De même, l’utilisation de traitements novateurs pour lesquels par définition nous ne connaissons pas tous les effets, pourront également induire des effets délétères.

Devenir

En fin de procédure les organes seront prélevés afin de réaliser des analyses immunohistologiques

Remplacement

Il est impossible d’évaluer l’effet thérapeutique d'anticorps sur un modèle in vitro ou in silico. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité d'un glioblastome, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. La souris et le rat sont des animaux très adaptés à ce travail avec une littérature validant ce choix.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour être statistiquement significatif et scientifiquement irréprochable. Pour ces études les tests statistiques non paramétriques seront utilisés en cohérence avec le nombre de groupes analysés et d'animaux. Au total 672 souris et 336 rats au maximum seront nécessaires pour cette étude.

Raffinement

Afin de raffiner les conditions de vie des souris et des rats, un suivi adapté des animaux sera instauré afin de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, mais aussi la détresse ou l'angoisse qu'ils pourraient éprouver. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux et bénéficient d’un enrichissement adapté. Pour cela des soins pré-, per- et postopératoires adéquats seront réalisés. Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie générale et des traitements analgésiques sont systématiquement utilisés pour prévenir toute douleur.

Choix des espèces

Les glioblastomes sont responsables de nombreux décès, à ce jour une résection de tumeurs avec un traitement adapté permet une survie des patients de 6.9 à 14.6 mois. L’objectif est donc de prolonger ces délais, mais aussi et surtout améliorer le confort des patients. Dans une première phase, nous avons mis au point un modèle animal qui retrace la même prise en charge que celle réalisée chez les patients. Dans une deuxième phase correspondant à cette étude nous allons tester de nouvelles molécules, afin d'améliorer la survie et le confort des animaux tout en combinant radiochimiothérapie. L’utilisation des modèles souris, déjà en place dans le laboratoire sera complétée par celle de rat, avec pour but des approches confirmatoires (modèles différents) mais aussi l’utilisation d’animaux modifiés. Nous utiliserons des souris et des rats de 8 à 10 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs semaines dans un modèle immunocompétent ou immunodéprimé, donc l’implantation sur des jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 528
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 528
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 528

528 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont mises à jeun 12 à 15 heures avant chaque test pour être motivées à boire des solutions sucrées, reçoivent une solution sur la langue sous anesthésie générale, et pour un groupe une chirurgie stéréotaxique du cerveau suivie d'une semaine d'hébergement isolé. Le porteur détaille les tests, accès bref à sept solutions sucrées, consommation libre pendant vingt minutes, et test de tolérance au glucose avec cinq prélèvements de sang à la queue. Il rattache le projet à l'obésité et au diabète, tout en renvoyant les applications thérapeutiques à un "plus long terme".

Objectifs

Les informations sensorielles provenant de la bouche sont essentielles pour reconnaitre les sources de nutriments dans l’environnement et déclencher leur consommation. Or, la détection et la consommation de nourriture contenant du glucose est indispensable à la survie car ce nutriment est une source d’énergie primordiale pour le corps. Cependant, les mécanismes dans le système gustatif spécifiquement impliqués dans la détection du glucose et la différenciation avec les autres composants sucrés (fructose, autres sucres, …) ne sont pas encore compris. De plus, l’ingestion orale de glucose induit une production rapide d’insuline au début du repas, avant même que les taux de glucose sanguin augmente. Cette réponse anticipée est appelée phase céphalique de sécrétion d’insuline (PCSI), et permet une meilleure tolérance au glucose. Cette PCSI est médiée par le nerf gustatif depuis le système du goût, mais les mécanismes responsables de la PCSI dans le système du goût ne sont pas définis. L’information sucrée perçue dans le système gustatif est transmise dans les régions postérieures du cerveau, d’où le signal est ensuite distribué dans des circuits cérébraux spécifiques qui déterminent la perception du goût, la motivation à consommer ou non l’aliment, et/ou les réflexes physiologiques nécessaires pour préparer le corps à l’arrivée de cet aliment. Or, comment l’information provenant de différents composants sucrés (le glucose, le fructose, …) est traitée dans le cerveau pour induire une réponse spécifique à chaque composant est mal compris. Le but de ce projet sera donc 1) de mieux comprendre les mécanismes impliqués spécifiquement dans la perception sensorielle du glucose et la régulation de la glycémie au niveau du système gustatif, et 2) comment l’information sucrée est traitée au niveau cérébral. De plus, des différences entre les mâles et les femelles en ce qui concerne la perception gustative, la motivation et la prise alimentaire, ont été observées dans la littérature. Par exemple, les femelles ont une sensibilité différente de celle des mâles à l’égard de certains goûts. Le dernier objectif de ce projet sera donc d’analyser 3) d’éventuels effets du sexe sur les résultats obtenus.

Bénéfices attendus

Le glucose est un nutriment important pour l’être humain. A court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment ce dernier est spécifiquement détecté et sa consommation régulée au niveau du système du goût, et comment l’information est traitée au niveau du cerveau. Il permettra également de mieux comprendre les différences entre les mâles et les femelles dans les comportements ingestifs. De plus, l’évolution rapide de nos sociétés modernes vers un accès facilité à des aliments transformés riches en sucres ajoutés est l’un des déterminants majeurs de l’émergence dans le monde de l’obésité et du diabète. Ces résultats sont donc importants pour permettre sur un plus long terme le développement de moyens thérapeutiques plus ciblés et plus efficaces contre l’obésité/diabète, ayant moins d’effets indésirables. Ils sont également importants pour les décisions sociétales et politiques concernant l’utilisation des sucres ajoutés dans l’alimentation et leurs effets indésirables sur la santé humaine.

Procédures

1er groupe de souris (durée maximale 5 semaines) : Protocole diminuant l’expression d’une protéine d’intérêt dans le système du goût (mise à jeun alimentaire/hydrique d’1 heure, anesthésie générale, application sans incision d’une solution sur la langue à l’aide d’une pipette) puis souris soumises deux fois (différents stimuli) à un des trois tests comportementaux (A : mises à jeun alimentaire de 12 à 15 heures pour motiver l’animal à consommer les solutions, 4 fois pour l’entrainement ; 2 fois pour les tests puis accès bref à 7 solutions sucrées, 10 secondes par solution, pendant 20 minutes ; B : mises à jeun alimentaire de 12 à 15 heures, 2 fois pour l’entrainement ; 2 fois pour les tests puis accès à une solution sucrée pendant 20 minutes ; C : mises à jeun alimentaire de 12 à 15 heures, 3 fois pour l’entrainement ; mise à jeun alimentaire de 6 heures, 2 fois pour les tests de tolérance au glucose : consommation de glucose 5 minutes puis prélèvements de sang à la queue 5 fois une minute) puis souris mise à mort par injection d’euthanasiant chimique. 2ème groupe (durée maximale 2 semaines) : Prélèvement des cerveaux après consommation de solutions sucrées : mises à jeun alimentaire de 12 à 15 heures pour motiver l’animal à consommer les solutions (2 fois pour l’entrainement ; 1 fois pour le test), mises à jeun hydrique/alimentaire d’1 heure (1 fois avant le protocole de diminution d’expression linguale décrit groupe 1, 1 fois après le test), mise à mort par perfusion intracardiaque sur animal profondément anesthésié. 3ème groupe (durée maximale 12 semaines) : Chirurgie stéréotaxique (1 heure par animal), surveillance post-opératoire d’une semaine avec hébergement individuel et injections d’analgésique, puis souris soumises deux fois à chacun des trois tests comportementaux (même interventions que précédemment décrites groupe 1), puis mise à mort dérogatoire par perfusion intracardiaque sur animal profondément anesthésié.

Impact sur les animaux

Les effets sur les animaux seront : - un stress (maximum une journée) au réveil de l’anesthésie générale effectuée pour l’application sur la langue de la solution induisant une diminution d’expression de la molécule d’intérêt, - une douleur locale et passagère (maximum 5 minutes) lors des injections systémiques ainsi que lors de prélèvements sanguins, - un stress et une douleur locale post-opératoire (en moyenne trois jours) après l’anesthésie générale et la procédure chirurgicale au niveau du cerveau, - un léger risque d’hémorragie ou d’infection du site chirurgical les jours suivants la chirurgie, - un stress chronique lors de l’hébergement individuel des animaux suite à la chirurgie stéréotaxique (maximum une semaine), - un stress chronique et une perte de poids à chaque mise à jeun alimentaire des animaux lors des tests comportementaux (maximum 15 heures chacune).

Devenir

A la fin des procédures, les animaux seront mis à mort et les tissus et organes seront prélevés pour analyses histologiques ou moléculaires. En effet, suite au protocole d’infusion linguale ou d’injection au niveau cérébral, il est nécessaire de vérifier la localisation correcte et l’effet sur le tissu/l’organe, pour pouvoir les associer aux modifications comportementales observées. D’autres tissus/organes seront également prélevés pour analyser des variations potentielles dans l’expression de diverses molécules d’intérêt liées à la régulation du glucose ou de la prise alimentaire.

Remplacement

La vérification du rôle précis de la protéine d’intérêt présente dans le système gustatif dans la consommation alimentaire et le métabolisme glucidique, ainsi que l’analyse du traitement de l’information au niveau cérébral, ne peuvent être réalisées que sur des animaux vivants. La motivation à consommer des aliments ainsi que la régulation du métabolisme impliquent une communication entre différents organes. Il n’existe pas actuellement de modèle de substitution permettant d’étudier les dialogues inter-organes. Ce projet sera donc réalisé chez la souris, modèle de référence pour les études métaboliques et de physiologie alimentaire.

Réduction

Le nombre optimal d’animaux, c’est-à-dire nécessaire à l’obtention de résultats significatifs sans être trop élevé, est calculé grâce à des analyses de puissance statistique. Différents tests statistiques seront ensuite utilisés pour analyser les différences significatives entre les groupes expérimentaux. Lorsque cela est possible, les mêmes animaux sont utilisés pour différents tests comportementaux après une période de repos et de récupération.

Raffinement

Dès la réception des animaux à l’animalerie, tout est mis en place pour réduire leur stress et inconfort. A leur arrivée, une semaine d’acclimatation au nouvel environnement et personnel, sans expérimentation, sera observée. Les animaux seront hébergés dans un environnement avec taux d’humidité et température contrôlés, en cycle jour-nuit 12h-12h. Ils seront élevés en environnement enrichi grâce à des dômes de nidation et carré de coton, et seront répartis à quatre par cage sauf lorsqu’un isolement sera nécessaire. Dans ce cas, pour réduire le stress les animaux bénéficieront d’un enrichissement supplémentaire dans leur cage d’hébergement. Un suivi quotidien par le personnel compétent sera effectué. Les animaux seront manipulés régulièrement par les expérimentateurs dans le but de réduire le stress. Le poids corporel et la prise alimentaire seront également contrôlés pour s’assurer de l’état de santé des animaux. Les différentes manipulations seront réalisées par du personnel compétent, conformément à la législation. Lors des prélèvements de sang, la douleur des animaux sera diminuée grâce à l’application locale d’un analgésique, suivi après le prélèvement d’une désinfection à la bétadine. Lors des interventions chirurgicales, une anesthésie générale et une analgésie appropriée seront fournies. Les souris seront gardées sur un coussin chauffant et surveillée jusqu’à leur réveil complet. Un suivi post-opératoire de minimum trois jours sera effectué, avec ajout d’analgésique chaque jour, et il sera prolongé jusqu’à une semaine si l’animal n’a pas atteint son état pré-opératoire. A la fin des expériences, les animaux seront mis à mort. Tout au long des expérimentations, si un animal présente un comportement anormal (perte de poids, prostration, piloérection, activité ralentie, …), il sera surveillé avec attention et retiré de l’étude. Si son état clinique ne s’améliore pas dans les 2 jours, il sera mis à mort.

Choix des espèces

Les résultats préliminaires obtenus ainsi que les données bibliographiques dans ce domaine d’étude sont pour la grande majorité réalisés avec le modèle souris. Afin d’éviter la duplication inutile de travaux déjà publiés, et de pouvoir effectuer des comparaisons avec les travaux précédents, il est important de continuer sur des modèles similaires. Des souris âgées de 9 semaines à leur arrivée à l’animalerie seront utilisées dans ce projet de recherche. Cela correspond au stade de l’état jeune adulte, la maturité sexuelle est atteinte par les deux sexes. Il n’y aura pas d’effet confondant sur les résultats dû au développement du système du goût ou du système nerveux central lors de la phase juvénile et adolescente de la souris.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1432
Souffrances
▲ -
▲ 112
▲ 1320
▲ -
Devenir
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 -
 -
 1432

Un œil suturé, le crâne incisé et ouvert pour une injection intracérébrale : 1 432 souris subissent ces interventions, 1 320 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 112 d'un niveau léger, toutes tuées pour prélever leur cerveau. Le porteur indique que la fermeture d'un œil a au long cours une incidence modérée sur le bien-être de l'animal non-humain, et qu'après la chirurgie crânienne des souris peuvent perdre du poids, présenter un comportement anormal ou devenir incapables de boire et de se nourrir. Certaines sont utilisées à 21, 28 ou 50 jours, donc dès le stade juvénile. Le projet porte sur le rôle d'un récepteur aux cannabinoïdes dans la plasticité du cortex visuel, avec des pistes annoncées pour comprendre les troubles du neurodéveloppement.

Objectifs

La plasticité cérébrale est la capacité à modeler et remodeler la structure et la fonction des réseaux de neurones en fonction des expériences. A la naissance, les connexions qui participent aux fonctions sensorielles, motrices et cognitives sont immatures. Elles se raffinent au cours de fenêtres de plasticité accrue, appelées périodes critiques. Leurs altérations sont associées à des troubles du neurodéveloppement. Des travaux récents ont mis en évidence le rôle de cellules du cerveaux appelées "astrocytes" dans la régulation de la période critique du cortex visuel. Notre projet a pour but d'élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus, en nous intéressant plus particulièrement au rôle du récepteur aux cannabinoides à la surface de ces cellules.

Bénéfices attendus

D’un point de vue scientifique, ces travaux doivent enrichir nos connaissance concernant le rôle des astrocytes dans la régulation de la plasticité cérébrale. D’un point de vue plus médical, ces travaux doivent offrir de nouvelles pistes de compréhension des troubles du neurodéveloppement dans lesquels des altérations de période critique ont été décrits, comme l'autisme.

Procédures

Injection dans la cavite abdominale (environ 5 minutes, une fois par jours 4 à 5 jours de suite par souris). Suture d'un seul oeil (environ 15 minutes, une seule fois par souris). Injection intracerebrale (environ 30 minutes, une seule fois par souris). Imagerie cérébrale chez l’animal vivant (environ 2h, une seule fois par souris).

Impact sur les animaux

L’injection dans la cavité abdominale peut induire une douleur et un stress légers à la piqure et une irritation abdominale en lien avec le produit injecté. La suture d’un oeil sous anesthésie générale peut s’accompagner d’une douleur légère autour de l’oeil au réveil et une plaie superficielle dûe au grattage est possible dans les jours suivants. Au long cours, la fermeture d’un oeil a une incidence modérée sur le bien-être de l’animal. L’injection intracérébrale sous anesthésie générale nécessite d’inciser la peau du crane et de réaliser une ouverture dans ce-dernier. Au reveil, des douleurs post-operatoires modérées peuvent etre presentes sur une courte durée. Dans les jours suivant la chirurgie, les animaux peuvent dans certains cas présenter des pertes de poids, un comportement anormal, une incapacité de boire ou se nourrir. L’imagerie cérébrale chez l’animal vivant se fait par illumination à travers le crâne, sous anesthésie. Elle nécessite d'inciser la peau du crâne sans faire d'ouverture dans ce dernier.

Devenir

Les animaux seront donc euthanasiée en fin de procédure afin de pouvoir prélever leur cerveau pour des études en histologie.

Remplacement

Pour l’étude fonctionnelle de la plasticité du cortex visuel, il n’est pas possible de remplacer les enregistrements du cerveau intact par des simulations ou par des cultures de cellules du cerveau.

Réduction

Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons optimisé la taille des lots en calculant en amont, par des formules statistiques dédiées, le nombre d'animaux nécessaire pour détecter l'effet attendu. De plus, chaque animal étudié en imagerie optique intrinsèque sera perfusé en fin de procédure afin de coupler l’analyse histologique à l’analyse fonctionnelle. Enfin, dans plusieurs expériences, un animal sera son propre contrôle en utilisant les données des deux hémisphères. Ces éléments doivent permettre de réduire le nombre d’animaux de manière significative.

Raffinement

Durant les procédures expérimentales, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux. Après l’injection intra-corticale, les animaux seront surveillés quotidiennement et suivis à l’aide d’une grille de score prenant en compte l’apparence et le comportement de l’animal. Pour les expériences d'imagerie et d’injection intra corticale, pour pallier la douleur induite par l'incision de la peau au-dessus du crâne, un analgésique sera injectée avant. De plus, la technique d'imagerie utilisée pour l’enregistrement de l’activité cérébrale est minimalement invasive et ne nécessite pas de chirurgie lourde. Les animaux seront logés à plusieurs dans des cages contenant du coton pour faire leur nid et boisson et nourriture à volonté. Enfin, pour chaque procédure, nous avons défini des points limites motivant une action précoce pour limiter la souffrance de l'animal.

Choix des espèces

Nous utiliserons la souris car son développement est proche de celui de l’homme. Le décours temporel de sa période critique dans le cortex visuel a déjà été exploré, ce qui permettra une meilleure comparaison avec les résultats décrits dans la littérature. De plus, notre équipe utilise couramment cette espèce et possède l’expertise technique sur ce modèle. Par ailleurs, la période de gestation est courte et le nombre d’embryons important, ce qui nous permet de générer un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences à partir de relativement peu de parents. Enfin, la souris permet de nombreuses manipulations génétiques non disponibles dans d'autres modèles mammifères. Pour toutes les procédures sauf une, les animaux seront utilisés à différentes étapes du développement : 21 jours (ouverture de la période critique du cortex visuel), 28 jours (pic de plasticité de la période critique), 50 jours (fermeture de la période critique), 100 jours (plasticité adulte). Ceci permettra d’identifier une éventuelle altération du décours temporel de la période critique dans nos différentes expériences. Pour une procédure à part, l’expression du récepteur à la surface des astrocytres étant maximale à l’âge adulte, nous utiliserons des souris après 90 jours.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2800
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2800
▲ -
Devenir
 -
 -
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 2800

Greffées d'une tumeur sous la peau puis irradiées sous anesthésie, 2 800 souris sont toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent jusqu'à huit injections d'immunomodulateurs dans l'abdomen après l'irradiation, et le porteur indique que la croissance de la tumeur peut gêner leurs déplacements et provoquer des douleurs modérées. Les souris qui ne développent pas de tumeur, ou dont la tumeur n'atteint pas la taille voulue, sont tuées sans même avoir servi à l'expérience, un taux d'échec de greffe d'environ 20 % étant intégré aux effectifs. Le porteur revendique l'absence d'"alternative non animale" pour étudier les cellules immunitaires dans leur environnement tumoral.

Objectifs

La radiothérapie constitue l’un des trois piliers de l’arsenal thérapeutique contre les cancers. Elle est utilisée dans plus de la moitié des nouveaux cas de cancer, ce qui représente environ 200 000 patients en France chaque année. Pour augmenter les chances de guérison, les techniques de radiothérapie peuvent être associés à des molécules capable de réguler la réponse immunitaire l'avantage des combinaisons radiothérapie et immunothérapie ont été parfois démontrés mais sont souvent associé à des échecs thérapeutiques car de nombreux patients ne répondent pas dans l'identification des mécanismes moléculaires et cellulaire capable d'augmenter l'efficacité thérapeutique des associations radiothérapie + immunothérapie est en plein essor. En effet d'un point de vue conceptuel, ces combinaisons permettraient potentiellement de réduire le volume d'irradiation de la tumeur et ceci pour des tumeurs soit trop grosses soit placées à des endroits trop à risque pour les patients. In fine l'association radiothérapie en condition d'irradiation partielle plus immunomodulateur permettrait de limiter à la fois la toxicité aux tissus sains mais aussi de pouvoir traiter des patients pour lesquels aujourd'hui il y a des échecs thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Dans ce projet nous proposons dans différents modèles de tumeurs de souris chez la souris d'étudier le potentiel d'une association entre une radiothérapie en condition partielle et un traitement ayant un effet sur le système immunitaire. Nous proposons d'étudier en profondeur les mécanismes associés à cette réponse dans les 2 modèles les plus pertinents. Ces données permettront d’apporter la preuve de concept de la faisabilité de ce type d'approche dans un modèle intégré mais aussi potentiellement d'identifier de nouvelles cibles moléculaires capables d'optimiser ces associations thérapeutiques.

Procédures

Injections de cellules tumorales en sous cutanée chez tous les animaux : une injection par animal sous anesthésie gazeuse. La souris aura préalablement été rasée sur le flanc ou minium un jour avant l’injection des cellules tumorales. L’injection des immunomodulateurs se fera par injection intrapéritonéale. La première injection aura lieu après l‘irradiation et sera renouvelée tous les 2 à 3 jours sur une période de deux semaines suivants l’irradiation (soit au maximum 8 injections par animal). L’irradiation des tumeurs sera réalisée sous anesthésie pour tous les animaux chez qui la tumeur aura atteint la taille attendue, excepté pour le groupe contrôle. Après l’irradiation, les souris sont placées en thermacage pour le réveil. Les animaux n’ayant pas développé de tumeurs ou n’ayant pas de tumeurs à la taille souhaitée seront euthanasiés.

Impact sur les animaux

Des effets indésirables chez les animaux seront occasionnés par l’injection des cellules tumorales et par la croissance des tumeurs. La croissance de la tumeur peut engendrer une difficulté à se déplacer et des douleurs modérées. Pour ces raisons, nous avons mis en place des stratégies d'expérimentation et d'observation nous permettant de déterminer des points limites suffisamment précoces afin de limiter la douleur au maximum. A cette fin, les animaux seront surveillés quotidiennement.

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.

Remplacement

Dans sa globalité, ce projet a pour but d'objectiver et de comprendre comment une tumeur irradiée partiellement peut être traiter 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. Pour l’étude de la survie et de la croissance des tumeurs, nous envisageons des groupes de 30 animaux. Dans le but d’effectuer des tests statistiques paramétriques sur les analyses histologiques, du plasma et en cytométrie, des groupes de 30 animaux sont également nécessaires. Pour les analyses génétiques, des groupes de 10 animaux sont suffisants, car les tests statistiques sont réalisés sur des milliers de cellules par échantillon, ce qui augmente significativement la puissance statistique.

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. Du papier Craft pour également être ajouté si besoin. Les souris seront suivies quotidiennement et des mesures des tumeurs seront réalisés 2 à 3 fois par semaine à partir de l’injection des cellules tumorales. Les points limites seront strictement appliqués. Le développement de la tumeur ainsi que les signes de toxicité (perte de poids, prostration) seront évalués trois fois par semaine. L’euthanasie des souris sera envisagée dès qu’un point limite sera atteint.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de biologie des rayonnements. Elle est parmi les plus utilisées pour étudier les réponses immunitaires pendant le développement tumoral. Les outils de biologie sont très développés chez la souris, ce qui permet des études poussées. 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.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 810
Souffrances
▲ 360
▲ -
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▲ 450
Devenir
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 -
 -
 810

810 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 450 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 360 sous anesthésie sans réveil. Les femelles allaitantes sont séparées de leurs petits trois heures par jour et immobilisées trois heures par jour, du deuxième au vingtième jour après la naissance, pour induire un modèle de dépression post-partum, le porteur signalant un risque de rejet des petits par la mère. Les deux tests comportementaux imposés aux mères et à leur descendance ne sont pas précisés. Le projet est mené avec un industriel du complément alimentaire dont il s'agit, selon le porteur, de "démontrer l'efficacité" du produit.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec un industriel du complément alimentaire afin de démontrer l’efficacité de leur produit sur le traitement et la prévention de la dépression post-partum chez des souris adultes femelles ainsi que les mécanismes d’action mis en jeu dans ces processus (neuroinflammation par exemple).

Bénéfices attendus

Le projet a pour objectif de démontrer qu’une supplémentation nutritionnelle en nutriments (acides aminés, probiotiques et polyphénols) permet 1) de limiter et de prévenir la dépression post-partum qui impacte de façon grave 15 à 20% des nouvelles mères en France et qui est la première cause de mortalité maternelle ; 2) de limiter les symptômes de type anxieux et une altération de la mémoire chez la descendance. Ce projet s’inscrit donc dans le cadre de recherche portant sur la nutrition préventive et personnalisée. Les résultats attendus sont donc une amélioration des symptômes de troubles de la dépression post-partum chez les souris et une amélioration des comportements anxieux et cognitifs chez la descendance grâce à une aproche nutritionnelle.

Procédures

Les femelles allaitantes seront soumises à un stress de séparation maternelle (3h/jour) ainsi qu'à un stress de contention (3h/jour) du 2eme jour post-natal au 20eme jour post-natal afin d'induire un modèle de dépression post-partum. Les femelles et la descendance réaliseront deux tests comportementaux de 6 et 10 min chacun afin d'étudier leurs comportements anxieux et dépressifs.

Impact sur les animaux

Il n’y a pas d’effets indésirables attendus induits par la supplémentation nutritionnelle car l’alimentarité du produit a été démontré. Cependant le gavage quotidien peut avoir des effets indésirables légers comme une irritation de l'oesophage. Les tests comportementaux induisent un stress de courte durée (le temps du test) chez l’animal. La séparation maternelle et la contention des mères entrainent un stress chez les mères et chez les petits (objectif de l’étude). Cette procédure peut entrainer un rique de rejets des petits par la mère.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélever les cerveaux et réaliser des analyses biochimiques ou immunohistologiques.

Remplacement

L’étude des comportements de type anxieux et dépressif et le modèle de dépression post-partum ne peuvent être réalisés que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des expériences préalablement menées au laboratoire qui ont montré́ par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. La significativité́ de différence statistique entre plusieurs groupes sera déterminée par analyse de variance ou t-test ou tests non paramétriques en fonction des comparaisons souhaitées. D’après les études déjà menées au laboratoire sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.

Raffinement

Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgique/sédatif avant mise à mort) et l’inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l’hébergement) des animaux. Pour les femelles gestantes, l’hébergement se fera à 2 femelles /cage et l’environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. Pour la descendance à partir de P21, l’hébergement se fera à 6 souris/cage. Les animaux seront soumis au plus à 2 tests comportementaux afin de limiter le stress. Les expérimentateurs et soigneurs sont titulaires de leur certificat d’expérimentation animale niveau concepteur et/ou opérateur. Les expérimentateurs travaillent avec des animaux depuis de nombreuses années et sont très fortement sensibilisés au sujet du bien-être animal de par leur thématique de recherche (stress, anxiété, bien-être cérébral) et de par le travail de la cellule SBEA (Stucture de Bien Etre Animal). La SBEA procède à des contrôles réguliers de respect des procédures et de bien-être des animaux.

Choix des espèces

Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C’est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. Les souris femelles arriveront à l’animalerie à l’âge adulte et à 16 jours de gestation. Les supplémentations seront administrées dès la mise bas.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 948
Souffrances
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▲ -
▲ 948
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 948

Pour tester des vésicules extracellulaires issues de cellules infectées par un virus candidat, 948 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau ou dans la veine de la queue, trois injections de virus et deux prélèvements sanguins, avec apparition attendue de tumeurs sous-cutanées ou pulmonaires pouvant entraîner perte de poids, mobilité réduite et cyanose. Un amendement porte les groupes de 15 à 21 souris parce qu'au cinquième jour toutes ne présentaient pas de tumeur palpable. Le porteur affirme qu'aucun modèle non animal ne récapitule les mécanismes de la mise en place des tumeurs.

Objectifs

Les vésicules extracellulaires (EVs) circulent dans l’organisme et agissent comme des messagers entre les cellules. Elles suscitent un intérêt croissant lié à leur capacité à transférer du contenu biologique entre cellules. En effet, les EVs ouvrent la porte à de nouveaux concepts et opportunités tant biologiques que thérapeutiques. Les cellules cancéreuses sont particulièrement de bonnes productrices d’EVs. Elles peuvent favoriser la croissance tumorale ou jouer un rôle dans l'inhibition de la croissance tumorale. Ainsi, les EVs ont un double rôle dans la régulation du cancer. Les données actuelles montrent que l'immunothérapie basée sur l’utilisation d’EVs est une approche prometteuse dans le cadre du cancer, suggérant que les EVs pourraient devenir des vaccins très efficaces. Ainsi, des études récentes avec un virus candidat dans le cadre de la thérapie contre le cancer ont montré l'apparition d'EVs contenant des protéines codées par ce virus thérapeutique. Le but de ce projet est donc d’analyser l'effet des EVs libérées par des cellules infectées par des candidats viraux et leur utilisation potentielle dans la thérapie anticancéreuse. Ce projet vise ainsi à mettre en évidence l'effet des EVs sur des lignées de tumeur greffées dans un modèle de Souris. Les effets seront suivis sur la croissance tumorale mais aussi sur les facteurs circulant au niveau sanguin. Les données générées nous permettront d'améliorer notre compréhension des mécanismes d'action dans un organisme complexe et d’envisager le développement de ce candidat en déterminant sa chronologie d'action et son efficacité en fonction de la vitesse de croissance tumorale.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à améliorer notre compréhension des effets d'un candidat médicament sur une lignée tumorale. Nous pourrons ainsi comprendre sa capacité d'action et l'impact sur des lignée tumorales déjà installées. Cette connaissance nous permettra de mettre en place un candidat médicament permettant de soigner certaines tumeurs chez l'Homme.

Procédures

Les animaux subiront une greffe de cellules tumorales par injection sous-cutanée ou intra-veineuse à la queue, durée 1 minute. Par la suite, des injections de virus seront pratiquées (3 fois), durée moins d’une minute. Deux prélèvements sanguins seront aussi effectués chacun durant environ 2 minutes.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, nous anticipons l'apparition de tumeurs sous-cutanées ou pulmonaires, qui pourraient déclencher une éventuelle perte de poids, une mobilité réduite, un mauvais toilettage, une cyanose. Ce protocole aura une durée maximale de 60 jours. Deux prélèvements sanguins d'un volume de 200μL seont effectués ainsi que trois injections de virus, pouvant entriner un léger incomfort.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à J60 ou à l'atteinte d'un point limite. Ils ne sont pas réutilisables du fait de la présence de cellules tumorales et de candidats médicaments dans leur organisme.

Remplacement

L'étude de l'effet thérapeutique de candidats médicaments sur des processus complexes tels que l'oncologie ne peut se faire sans l'utilisation de modèles animaux. En effet, il n'existe pas actuellement de modèle non animaux permettant de récapituler l'ensemble des mécanismes physiologiques complexe à l'oeuvre dans la mise en place de tumeurs ou la réponse immunologique associée.

Réduction

Ce projet a été mis en place en réduisant autant que possible la taille des groupes expérimentaux. Ainsi, pour l’étude pilote 6 animaux par condition seront suffisants sur conclure sur la toxicité et l’immunogénicité des EVs. Puis d’après nos connaissances des modèles tumoraux sous-cutanés et intra-veineux chez la souris des groupes de maximum 15 animaux par condition seront suffisants. Cet effectif nous permettra de disposer de conclusions statistiquement relevantes. Nous mesurerons les tailles de tumeurs et le poids de manière répétées. Nous analyserons ces données par analyse statistique à deux paramètres (avec ou sans EVs/ concentration de cellules). Amendement : Nous souhaitons augmenter le nombre d’animaux de la PE2 suite à l’obtention de nos premiers résultats. En effet, lorsque nous démarrons le traitement à J5 toutes les souris ne présentent pas de tumeurs palpables. Afin de conserver cette chronologie de traitement nous souhaitons augmenter le nombre d’animaux dans la procédure sur les modèles tumoraux sous-cutanés chez la Souris (PE2) ainsi les groupes de 15 animaux par condition seront remplacés par des groupes de 21 souris.

Raffinement

Les animaux seront placés dans les conditions optimales d'hébergement avec la présence d’un enrichissement (Maisonnettes en carton ou de kraft). Nous injecterons les cellules tumorales sur le flanc. Ensuite l'apparition de tumeurs et leurs croissances seront mesurées trois fois par semaine afin de suivre la progression ainsi que l'effet possible du candidat médicament sur celle-ci. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique tiédi. Nous suivrons à chaque pesée (trois fois par semaine) l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation, les sites d'injection et l'aspect des tumeurs. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer la mise à mort de l'animal pour éviter toute souffrance. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. Le cas échéant, des soins locaux par spray désinfectant seront attribués.

Choix des espèces

Le modèle Souris constitue un bon modèle pour l'étude de modèle tumoraux. En effet, il s'agit de mammifère au système immunitaire assez proche de l'Homme pour disposer d'une apporche translationnelle valide. Nous analyserons des animaux agés de 8 semaines au moment de l'injection. A cet age, le système immunitaire est suffisamment développé.