Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Dormance des cellules souches cancéreuses au sein du microenvironnement de la moelle osseuse
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les 528 souris de ce projet sont des NSG, dépourvues de défenses immunitaires, ce qui permet d'y greffer des cellules cancéreuses humaines et les expose au moindre germe opportuniste. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, greffées par voie intraveineuse et sous-cutanée, puis soumises à des gavages et des injections intrapéritonéales cinq jours par semaine, avec une imagerie sous anesthésie chaque semaine. Le porteur signale la fatigue et l'amaigrissement qui accompagnent le développement tumoral. Toutes seront tuées, une partie en cours de protocole à chaque étape, pour prélever les tissus.
Objectifs
Le projet concerne l’étude de la mise en dormance des cellules souches cancéreuses (CSC) dans la moelle osseuse. Deux modèles de cancer seront utilisés en comparant les cellules souches leucémiques et les cellules de cancer gastrique. Le projet s'appuie sur nos résultats en amont et ceux de la littérature. Les données de la littérature confirment que les CSC sont capables d’aller dans la moelle des os comme les cellules leucémiques et de s’y cacher. Ces mécanismes semblent similaires à la dormance des cellules souches leucémiques dans la moelle osseuse. Les objectifs des approches mises en place sont de mimer ce qui a été observé chez les patients de manière à étudier comment les CSC au travers de mécanismes de dormance deviennent insensible aux thérapeutiques au sein de la moelle osseuse et comment elles sont capables depuis le site de la moelle osseuse d’initier à nouveau un cancer en comparant dans notre cas aux leucémies greffées en sous-cutanée qui ne colonisent jamais la moelle osseuse.
Bénéfices attendus
Les greffes réalisées associées à des analyses moléculaires vont conduire à l’identification de facteurs et de voies qui permettent aux CSC de s’adapter dans la moelle osseuse. La validation des rôles de ces facteurs et de leurs voies in vivo permettra de prouver leurs implications dans la persistance des cellules cancéreuses mais aussi de définir des voies d’action pour bloquer ces mécanismes.
Procédures
Les animaux vont être greffés par injection en intra-veineux et en sous-cutanée une seule fois (1 min), recevoir des traitements par gavage oral ou injection intra péritonéale : Injection intrapéritonéale pour chaque animal (1 min ; 5/semaine), gavage (30s ; 5/semaine) Imagerie nécessite une anesthésie de 15 min au cours de laquelle l’imagerie est réalisée en 10min. Réalisation hebdomadaire.
Impact sur les animaux
Les souris présenteront de l’inconfort dû aux injections pour la greffe et au développement tumorale qui s’accompagne fréquemment de fatigue et d’amaigrissement. Du stress sera induit par les imageries hebdomadaires et de l’inflammation liée aux gavages quotidiens en semaine conduisant à des nuisances légères. Enfin, nous utilisons des souris NSG immunodéficientes et qui malgré des manipulations en conditions stériles peuvent avoir un risque de contamination par des agents pathogènes opportunistes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure. En cours de procédure, à chaque étape les animaux sont euthanasiés et les différents tissus d’intérêts sont prélevés.
Remplacement
Pour répondre à nos objectifs tout en diminuant au maximum le recours à des animaux, nous utilisons la modélisation in vitro et ex vivo de la moelle osseuse. De plus, au fil du temps, le suivi bibliographique nous permet d'avoir des mises à niveau régulières pour savoir si nous devons poursuivre la validation d'une molécule ou en changer. Par contre, pour atteindre nos objectifs, des études précliniques sont indispensables. Les modèles murins et xébrafish sont les seul utilisés à ce jour en hématologie.
Réduction
Combinaison des lots témoins lorsque l'on teste plusieurs molécules sur la même cible. Utilisation d’un test de puissance pour définir le nombre d’animaux/groupe. Tests statistiques utilisés pour l’analyse des résultats. De plus, l’expérimentation ne comportera plus que 12 animaux greffés par lot car l’analyse statistique a montré que cela est suffisant pour obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Des soins adaptés sont réalisés (poids des souris, définition de points limites suffisamment précoces et mise en place de critères d’arrêt). Ces critères réunis permettront d’établir un score pour intervenir à bon escient. De la nourriture enrichie est donnée après la greffe. Les animaux utilisés étant immunodéficients, les différentes procédures sont réalisées de manières à prévenir tout dommages par des mesures barrières.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour ce projet de formation des cellules sanguines humaines car elle est possible et bien documentée. Les souris sont utilisées en raison de leurs capacités à accepter des cellules humaines : 1). Une forte immunodépression de par l’absence de cellules immunitaires. 2). La capacité d´extrapoler les résultats à l’homme. 3). L´expérience d´utilisation en recherche.
Caractérisation du devenir de trois polluants organiques chez la chèvre laitière dans le cadre de la sécurisation de la chaine alimentaire MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Une injection puis 33 prises de sang réparties sur quatorze semaines, un cathéter posé pendant 24 heures, une sonde urinaire portée 96 heures, des couches en tissu vidées toutes les trois heures : six chèvres laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'établissement leur administre trois polluants agricoles ou industriels à faible dose pour mesurer ce qui passe dans leur lait, données qui manquent aux seuils réglementaires européens, calés jusqu'ici sur des rongeurs. Le porteur indique qu'aucun effet toxique n'est attendu à ces doses. Toutes seront tuées à l'issue, pour prélever leurs organes et parce que leur exposition aux polluants interdit de les rendre au circuit de production.
Objectifs
L’alimentation animale est régie par des textes de loi encadrant les niveaux de polluants acceptables en vue de protéger la santé des animaux et la santé des humains consommant les produits animaux issus de ces élevages. Certaines molécules réglementées sont connues et étudiées mais le devenir de toutes les molécules n’est pas connu pour toutes les espèces concernées par les textes de loi. Dans ce cas le principe de précaution tend à utiliser des seuils de sécurité basés sur les connaissances acquises chez d’autres espèces ou à estimer certains paramètres inconnus depuis les paramètres physico-chimiques des molécules. Parmi ces molécules figurent des polluants agricoles ou industriels pouvant contaminer l’alimentation des chèvres laitières. Dans le cadre de la sécurisation de la chaîne alimentaire, le présent projet vise à évaluer le devenir de trois polluants agricoles ou industriels, à doses très faibles et démontrées comme non toxiques, dans l’organisme de chèvres laitières. En effet, la réglementation actuelle repose sur des données scientifiques adaptées d’études menées sur des rongeurs pour définir la vitesse d’élimination de ces composés. L’évaluation du risque d’exposition des animaux par l’ingestion d’aliments contaminés ne prend donc en compte ni les spécificités digestives et métaboliques des ruminants, ni la production de lait. De plus, le niveau de transfert vers le lait repose sur une estimation non étayée par des données expérimentales. L’évaluation du devenir des polluants dans l’organisme des animaux, de leurs excrétions dans l’urine et les fèces et du taux de transfert vers le lait chez l’espèce cible, la chèvre, permettrait d’actualiser et d’argumenter les recommandations réglementaires actuelles tout en sécurisant la consommation des produits animaux issus de cette filière (viande, lait et produits laitiers).
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront d’obtenir des données réelles, permettant de comprendre le devenir de trois polluants agricoles et industriels chez la chèvre, ainsi que des indicateurs du niveau de transfert vers le lait. Ces connaissances seront donc obtenues pour des molécules et des animaux rarement étudiés ensemble alors même que les seuils réglementaires des dites molécules sont appliquées au lait issu de ces animaux. En d’autres termes, les données générées seront de nature inédite et permettront de faire le point sur le devenir de trois molécules présentant des limites maximales de résidus (LMR, calculant le niveau maximal de polluant admissible pour assurer la sécurité des consommateurs des produits animaux) fixées pour les produits issus des petits ruminants sur la base de données, actuellement principalement obtenues chez des animaux monogastriques (pouvant grandement différer des petits ruminants sur le plan physiologique). Les données obtenues permettront de confirmer les estimations théoriques du transfert de ces molécules vers des produits animaux pris en compte dans le calcul des LMR.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux types de gestes techniques : - Les injections et prélèvements nécessitant d’utiliser une aiguille (1 injection et 33 prélèvements répartis sur les 14 semaines de procédure). Les prélèvements ne durent pas plus d’une trentaine de seconde et se pratiquent sur les animaux vigiles habitués. La pose d’un cathéter sur une durée de 24 heures sera réalisée afin de limiter le nombre de piqûres requises sur une courte période. L’injection initiale et les 18 premiers prélèvements seront réalisés avec une seule piqure, faite pour poser le cathéter qui restera en place sur une durée de 24 heures. Par la suite, 15 autres prises de sang, réparties sur le restant de la durée de la procédure, seront réalisées avec une aiguille sur une durée d’une trentaine de seconde par prise de sang. - Les prélèvements d’urines seront réalisés par la pose de sondes urinaires sur une durée de 96h. La récupération des fèces sur une durée de 24h sera réalisée par la pose de couches en tissu vidées périodiquement toutes les 3h. Le lait sera récolté lors de la traite, réalisée matin et soir, ne constituant pas à proprement un geste technique expérimental mais plutôt un soin aux animaux permettant également l’obtention de données de recherche.
Impact sur les animaux
Trois nuisances et stress ont été identifiés comme possibles durant l’expérimentation : - La douleur (celle d’une piqûre par une aiguille) : suite à la ponction par aiguilles pour les prélèvements sanguins sur animal vigile (cathéter ou prise de sang). - Le stress : lié à la manipulation et la contention lors des différents prélèvements (sang, urine, fèces), - La gêne occasionnée par la pose et le port d’une sonde urinaire et d’une couche en tissu. En revanche, la dose de chaque contaminant employée est calculée pour être très en deçà des seuils de toxicité reconnus. Aucun effet toxique, effet indésirable ou altération comportementale ne sont donc attendus suite à l’exposition des animaux aux polluants organiques étudiés.
Devenir
La mise à mort des animaux est ici justifiée pour l’étude de paramètres nécessitant de récupérer des organes après la phase expérimentale. Les animaux ayant, de plus, été exposés à des polluants même 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques en fonction des molécules, leur réhabilitation dans le circuit de production n’est pas possible.
Remplacement
La contamination (et décontamination) des chèvres laitières et le transfert des polluants vers le lait est un champ d’étude qui est encore peu étudié aujourd’hui et dont l’approche est rendue complexe en raison des spécificités de la physiologie des ruminants et des pratiques d’élevage mises en œuvre. Ces interactions « ruminants-polluants » doivent être abordées chez l’animal dans la mesure où (i) nous ne connaissons pas le devenir spécifique des 3 molécules cibles chez les chèvres laitières (ii) nous ne disposons pas de modèle cellulaire ou informatique validé chez ces animaux et (iii) il n’existe pas à ce jour de modèle mathématique adéquat permettant de simuler le devenir des contaminants dans l’organisme chez ce type d'animal. Cependant, les résultats de ce projet permettront de collecter des données susceptibles de mener à la création d’un modèle de transfert de trois molécules chez la chèvre laitière, ce qui permettra à termes de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce type d’étude en cas, par exemple, d’un changement de dose ou de fréquence d’exposition. Cela pourra également donner lieu à d’éventuelles applications pour d’autres ruminants tel que la brebis laitière.
Réduction
Les animaux en expérimentation seront réduits au stricte nécessaire (n = 6 max). Cet effectif est suffisant pour obtenir des données fiables dans la mesure ou nous souhaitons prendre en compte la variabilité biologique de l’espèce. De plus, la nature des analyses menées et la très faible dose des composés utilisés permet de garder les mêmes animaux pour les différentes phases de recherche, réduisant donc de quatre fois l’effectif total d’animaux utilisés tout en permettant une analyse plus fine des données obtenues.
Raffinement
Les interventions sur les animaux seront limitées à des prises de sang de volumes réduit, à une pose de sonde urinaire et à des collectes ponctuelles de fèces. Les animaux, ayant un comportement social, seront hébergés en groupe dans une même pièce. Ils pourront donc se toucher, se voir, se sentir et s'entendre. Des filets de foin seront positionnés dans le box pour favoriser la recherche de nourriture et enrichir le milieu. Un nœud de corde de chanvre en guise de jouet (type balle) sera mis à disposition dans le box. Les animaux seront habitués à la présence quotidienne des expérimentateurs pour développer une relation sociale routinière avec l’Homme, et entraînés progressivement aux gestes techniques pratiqués afin de limiter leur stress. Leur comportement sera suivi quotidiennement pour détecter d’éventuels signes de stress excessif et le poids des animaux sera suivi de manière hebdomadaire afin de contrôler l’état corporel des animaux par des données quantifiables en supplément des observations directes.
Choix des espèces
Ce projet concerne des molécules retrouvées dans l’alimentation de caprins, pour qui des données spécifiques ne sont pas disponibles, les données existantes ayants été obtenues chez des espèces monogastriques. Ainsi les paramètres pharmacocinétiques (permettant de caractériser la distributiondes composés dans l’organisme, leur stockage dans différents tissus et leur élimination vers les selles ou les urines) et le taux de transfert vers le lait des trois polluants agricoles ou industriels visés ne peuvent être fiables qu’avec une observation des molécules chez l’espèce cible concernée. La race Alpine chamoisée (laitière) a été choisie en raison de son potentiel de production et de sa représentativité des élevages laitiers français. Le projet met en œuvre des animaux en lactation (arrivés au laboratoire après séparation du petit). Ces animaux seront donc des femelles adultes avec un poids pouvant varier de 60 à 75 kg.
Impact des fongicides sur le neurodéveloppement (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Gavées chaque jour pendant sept semaines, des souris femelles transmettent l'exposition au fongicide à leurs petits, soumis ensuite à une série de tests : anxiété, coordination motrice, force musculaire, mémoire, 32 heures d'enregistrement de l'activité circadienne, 50 minutes d'observation des interactions sociales. 252 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour collecter leurs tissus. 72 d'entre elles reçoivent en plus une puce sous la peau, posée par chirurgie. Le porteur présente ce travail comme un moyen d'améliorer les tests de sécurité avant commercialisation de fongicides déjà répandus dans les champs.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment l’exposition à des fongicides (utilisés dans le milieu agricole) pendant la grossesse pourrait affecter le développement du cerveau des descendants et les différents organes des mères. Pour cela, nous utiliserons des femelles gestantes et leurs descendants et nous étudierons leur comportement, leur motricité et leurs capacités cognitives, tout en analysant les modifications biologiques observées dans les zones du cerveau concernées.
Bénéfices attendus
L'objectif est de comprendre comment l'exposition à ces fongicides peut causer des problèmes de comportement, de motricité et de cognition, dans un modèle murin qui reproduit/mime fidèlement les effets potentiels chez l'Homme. Ces résultats pourraient permettre d'améliorer les tests de sécurité avant que ces fongicides ne soient commercialisés.
Procédures
Des femelles gestantes seront soumises à des gavages pendant 7 semaines (30 secondes par gavage 1 fois par jour). 72 animaux seront soumis à une chirurgie mini-invasive à l’âge de 7 semaines pour l'insertion d’une puce radio-fréquence sous la peau (5 min sous anesthésie gazeuse avec un anti-douleur local). Ces animaux seront également soumis à des tests comportementaux permettant d’évaluer l’anxiété (5 minutes, deux fois par animal), les fonctions sensori-motrices (30 minutes, deux fois par animal), la coordination motrice (deux tests de 5 minutes chacun, deux fois par animal), l’apprentissage et la mémoire (un test de 30 minutes, une fois par animal, ainsi qu’un test de moins d’une heure par jour pendant deux semaines), la force musculaire (5 minutes, une fois par animal), l’activité circadienne (32 heures, une fois par animal) et les interactions sociales (50 minutes, une fois par animal). MODIFICATION 2 : Dans le cadre de cette procédure, un ou deux prélèvements de sang, selon le groupe d’animaux, seront réalisés sur certains animaux au plus tôt à 7 semaines d'âges et jusqu’à 18 semaines. Ce geste dure environ une minute. MODIFICATION 3: Chirurgie terminale sous anesthésie profonde sans réveil : Réalisée une seule fois en fin de protocole sur une partie des animaux. Durée totale de la procédure de l'injection d'anesthésique au prélèvement des tissus : environ 30 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Le gavage par contention peut entrainer un léger stress et une irritation de l'oesophage. La chirurgie mini-invasive entrainera une légère douleur. L'accumulation des tests de comportement pourrait induire un stress léger. MODIFICATION 2 : Le prélèvement sanguin sera réalisé sur un animal vigile, ce qui pourrait induire un stress. MODIFICATION 3: L'anesthésie générale réalisée en vue de la chirurgie terminale sans réveil peut induire un stress passager et une hypothermie de courte durée avant la perte de conscience. À l'issue de l'étude une partie des animaux sont mis à mort par chirurgie terminale sous anesthésie profonde.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Le projet vise à évaluer l'impact d'une exposition périnatale à un fongicide sur le développement embryonnaire et neurodéveloppemental. Ceci n'est modélisable que dans un organisme complet à même d'exprimer l'ensemble des fonctions physiologiques de régulations. Il n'existe actuellement pas de méthode alternative pour modéliser les analyses effectuées dans ce projet. Bien que des études aient été réalisées au préalable dans d’autres modèles animaux (poisson zèbre, xénope, ver C. elegans), le modèle murin est idéal pour étudier l’impact d’un fongicide sur le neurodéveloppement chez les mammifères en raison de leur similarité biologique avec l’humain et de leur développement rapide.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été determiné au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 12 par groupe constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction du nombre d'animaux utilisés. Durant cette étude, nous allons générer des données qui seront analysées à l'aide de tests statistiques. Nous avons aussi conçu notre protocole afin d'utiliser une seule cohorte d'animaux qui suivra un ensemble de tests, afin de réduire autant que possible les animaux employés pour répondre à notre problématique scientifique.
Raffinement
Afin d'améliorer le bien-être animal au cours de notre étude, les besoins physiologiques des animaux seront respectés (nourriture ad libitum, cages propres, nids d'enrichissement, stabulation en groupe), ce qui permettra de réduire le stress et de limiter au maximum la souffrance animale. Dans le cadre des procédures expérimentales réalisées, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress engendré. Une surveillance quotidienne de l'état des animaux, une pesée quotidienne lors du gavage et hebdomadaire pour les animaux expérimentaux ainsi que la mise en place d'un suivi régulier de l'état général des animaux seront mis en place afin de s'assurer de la bonne santé de ceux-ci. Des points limites adaptés ainsi qu'un arbre décisionnel d'arrêt des souffrances a été mis en place. Lors de la pose de puce radiofréquence nécessaire au suivi des animaux, une anesthésie et une analgésie seront mises en place pour prévenir tout stress et douleur. MODIFICATION : De plus, nous avons ajouté une étude pilote (PE3) dans le but de vérifier que le gavage pendant la gestation et la lactation n'affecte pas la gestation ni la survie des portées, et que l'administration du fongicide permet une gestation normale ainsi qu'une bonne survie des portées. Si nous devions constater un impact important sur cette étude pilote, le projet serait suspendu afin d’adapter la suite des procédures expérimentales (PE1 et PE2). MODIFICATION 2 : Dans la cadre d’un prélèvement de sang, les dispositions suivantes seront prises pour améliorer la récupération : un temps de récupération sur plaque chauffante, une injection de NaCl 0,9% (sérum physiologique) chauffé à la température de 37°C du volume équivalent au volume de sang prélevé sera réalisée.
Choix des espèces
Les souris sont un modèle idéal pour étudier l’impact d’un fongicide sur le neurodéveloppement en raison de leur similarité biologique avec l’humain et de leur développement rapide. Leur homogénéité génétique permet des résultats fiables, et leur utilisation facilite le contrôle des expositions à différentes phases critiques. De plus, elles offrent des réponses physiologiques et comportementales pertinentes pour évaluer la toxicité. Une partie des animaux seront traités lors de la gestation et de la lactation et seront utilisés à 8 semaines. Les souris issues de cette gestation seront analysés à partir de 3 semaines d'âge jusqu'a 18 semaines.
Implications des circuits du NST et du pNST dans les symptômes non moteurs de la maladie de Parkinson
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Une neurotoxine injectée par chirurgie stéréotaxique détruit des neurones chez une partie des 2 832 souris de ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Le porteur décrit ce modèle comme très invalidant, avec un taux de mortalité important, et indique que les souris de la lignée Mito-Park atteignent vers 45 semaines une perte de poids et un mauvais état général qui déclenchent leur mise à mort. Toutes seront tuées, pour des contrôles anatomiques et histologiques à la fin de chaque procédure. Sept tests comportementaux sont annoncés, jusqu'à trois heures par jour, sans qu'aucun soit nommé, et l'un d'eux impose une restriction alimentaire pour motiver les animaux.
Objectifs
Ce projet cherche à mieux comprendre certaines manifestations de la maladie de Parkinson qui ne concernent pas directement le mouvement, comme l’anxiété, la perte de motivation ou la dépression. Ces symptômes apparaissent souvent avant les troubles moteurs et pourraient aider à diagnostiquer la maladie plus tôt. Aujourd’hui, une technique utilisée pour traiter Parkinson consiste à stimuler certaines zones du cerveau avec de l’électricité, mais on ne comprend pas encore bien comment elle fonctionne. De plus, elle peut parfois provoquer des effets secondaires importants. L’objectif de ce projet est donc d’identifier précisément quelles zones et quels circuits du cerveau sont responsables des effets positifs (amélioration des mouvements) et négatifs (troubles émotionnels) de cette stimulation. Les chercheurs vont étudier différentes populations de neurones dans des régions spécifiques du cerveau et tester leur rôle en les activant ou en les bloquant chez des souris. Le projet prendra aussi en compte les différences entre mâles et femelles, car le cerveau peut fonctionner différemment selon le sexe. À terme, ces travaux pourraient permettre de rendre les traitements plus efficaces et de limiter les effets secondaires.
Bénéfices attendus
Ce projet sera une caractérisation unique de structures clefs du cerveau dans le contrôle des troubles non-moteurs de la maladie de Parkinson (anxiété, dépression, etc.) en condition physiologique et pathologique. Nous pourrons ainsi déterminer si l’altération de ces zones cérébrales pourrait être à l’origine de troubles non-moteurs de la maladie de Parkinson. A long terme, ce projet pourrait aider à favoriser l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de réduire les symptômes non-moteurs des patients et en particulier ceux atteints de la maladie de Parkinson.
Procédures
Procédure chirurgicale pour injection de virus ou de neurotoxine : entre 30 minutes et 1 heure, - procédure chirurgicale avec implantation : entre 1h et 2h, Imagerie calcique in vivo sur animal vigile entre 1h et 2h. 7 tests comportementaux seront utilisés d'une durée comprise entre 15 et 45 minutes chacun, soit au total entre 1h30 et 3h par jour. Un des tests comportementaux nécessite la mise en place d’une restriction alimentaire pour motiver les animaux à faire la tâche comportementale demandée mais les animaux pourront être maintenus groupés car le test comportemental pourra être réalisé sur la même journée pour l’ensemble des animaux. Pour la lignée Mito-Park qui a un phénotype dommageable, les animaux font l’objet d’un suivi clinique et pondéral régulier, avec une attention particulière à leur mobilité, à leur état général et à leur poids. Les conditions d’hébergement sont adaptées : la nourriture et l’eau sont placées à une hauteur facilement accessible, des aliments enrichis ou ramollis sont proposés au sol, et la litière est rendue plus confortable pour faciliter le repos. Ces mesures visent à aider les animaux à s’alimenter et à se déplacer malgré leurs difficultés motrices, et à maintenir au mieux leur confort.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : 1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire, 2/ un risque d'infection lié aux chirurgies et aux implants, 3/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental, 4/ les modèles murins de maladie de Parkinson (voir détail ci-dessous) et 5/ un risque de stress à court terme induit par la restriction alimentaire et les tests comportementaux réalisés. Le modèle de souris Parkinsonienne unilatéral : Ce modèle est classiquement utilisé pour reproduire les phases tardives de la maladie de Parkinson. Il repose sur l’injection stéréotaxique d’une neurotoxine, et est très invalidant pour les animaux avec un taux de mortalité important. Chez le modèle progressif de la maladie de Parkinson, on observe, à partir de 6 semaines, une altération neuronale et à partir de 14 semaine une diminution de l’activité locomotrice. A 45 semaines, ces souris présentent une perte de poids et un mauvais état général nécessitant leur mise à mort. Les modèles unilatéraux et progressifs sont complémentaires, le premier mimant un stade avancé de la maladie de Parkinson avec une perte de certains neurones du cerveau, alors que le second présente l’avantage d’avoir une perte beaucoup plus modérée et progressive des neurones plus représentatif de la progression de la maladie de Parkinson et permet d’étudier les symptômes non-moteurs de la maladie qui apparaissent en amont des symptômes moteurs. Afin d’éviter une souffrance prolongée, des critères d’arrêt sont définis à l’avance. Un animal est retiré de l’étude et euthanasié de manière humanitaire dès qu’il présente une perte de poids importante ou continue, une incapacité à se déplacer suffisamment pour accéder à la nourriture ou à l’eau, ou un état de prostration marquée. Cette décision est prise pour chaque individu dès que les mesures de soutien ne suffisent plus à garantir un niveau de bien être jugé acceptable.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chaque procédure. La mise à mort des animaux est justifiée par la nécessité de réaliser des contrôles anatomiques et histologiques à la fin de chaque procédure expérimentale.
Remplacement
Le but du projet est de connaître la fonction de différentes sous-population neuronale du complexe noyau sous-thalamique/para-sous-thalamique et du reste de son circuit dans les troubles non-moteurs de la maladie de Parkinson. La meilleure façon d’atteindre cet objectif est d’utiliser plusieurs techniques complémentaires. D’abord, des injections précises dans le cerveau permettent de faire produire par certains neurones des protéines capables d’activer ou de bloquer leur activité. Ensuite, l’activité de ces neurones est mesurée soit sur des tranches de cerveau en laboratoire, soit directement chez la souris, qu’elle soit anesthésiée, maintenue immobile ou libre de ses mouvements et nécessite donc le recours à l’animal. Aucun modèle "in vitro" ne peut reproduire la connectivité complexe des circuits des noyaux sous-thalamique/para-sous-thalamique.
Réduction
Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d’animaux afin d’obtenir une analyse fiabledes données biologiques collectées. Nous utiliserons ainsi 2832 animaux sur cinq ans. Nous travaillons sur des souris mâles et femelles issues des lignées transgéniques ainsi tous les animaux produits seront utilisés. La taille des groupes a été déterminée à l'aide d'analyses statistiques basées sur des calculs de puissance.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs procédures de raffinement, à savoir: 1/ choisir un modèle rongeur de la maladie de Parkinson à un stade précoce n’induisant pas de fort phénotype moteur nous permettant ainsi d’étudier le fonctionnement des circuits de l’anxiété 2/ l'utilisation d'animaux hébergés majoritairement dans la même structure ce qui ne nécessite aucun transport et donc limite le stress des animaux 3/ une manipulation des animaux par l'expérimentateur afin là aussi de limiter le stress 4/ l'établissement de points limites 5/ La mise en place de soins adéquats si nécessaire pendant et après l’opération et l'utilisation de l’anesthésie/analgésie lors de chaque protocole invasif. A chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au coeur de nos préoccupations. Nos animaux transgéniques naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures chirurgicales. Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures de chirurgie. L’expérimentateur a une forte expérience pour toutes les procédures proposes. Un analgésique sera administré afin de gérer la douleur péri-opératoire. Au cas où l’animal serait encore en souffrance 24 heures après l’injection d’antalgique postopératoire, une nouvelle injection aux mêmes doses et voie d’administration sera réalisée. Si la souffrance persiste au-delà de 3 jours, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des Vertébrés. En effet, c'est un mammifère présentant une proximité phylogénique avec l'espèce humaine et certains de ces comportements, notamment le comportement d’anxiété, les interactions sociales et la motricité volontaire, peuvent être rapprochés de l'espèce humaine. Cette espèce est aussi un bon modèle de pathologie neurologique telle que la maladie de Parkinson qui peut être induite chez la souris avec des neurotoxines ou des animaux transgéniques. Ce modèle possède aussi l'avantage de permettre des approches invasives permettant d'étudier l'action de molécules ou d'une population neuronale sur le fonctionnement des circuits neuronaux de l’anxiété de l’interaction sociale et les phénomènes cellulaires et synaptiques associés. Enfin, c'est chez cette espèce que sont faites des modifications génétiques permettant de cibler des populations neuronales précises que nous souhaitons étudier. La maladie de Parkinson étant une maladie neurodégénérative qui se développe chez l'homme à l'âge adulte, nous travaillerons sur des souris adultes.
Lien entre consistance des aliments et malocclusion au cours du développement postnatal
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Pour vérifier si une nourriture plus molle provoque des malocclusions dentaires, 168 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Mesurer la ration de chaque individu impose de les héberger seuls en cage pendant toute leur croissance, du sevrage jusqu'à 110 jours. Si les incisives de ceux qui reçoivent des granulés moins denses poussent trop faute de mastication, elles seront taillées au Dremel. Le porteur justifie la mise à mort par la résolution insuffisante des scanners réalisés sur animal vivant anesthésié pour analyser la microarchitecture osseuse.
Objectifs
Les résultats expérimentaux obtenus à partir de différents modèles animaux soutiennent l’hypothèse selon laquelle une nourriture moins consistante entraîne une diminution de la croissance faciale au niveau des arcades mandibulaire et maxillaire. Ceci est interprété comme la conséquence d’une diminution de la croissance osseuse en relation avec la diminution des contraintes biomécaniques appliquées à l’os au cours de la mastication. Cependant, la question de savoir si une alimentation plus molle constitue également un facteur causal de malocclusions et de dysmorphologies craniofaciales demeure sans réponse claire. Ce projet vise à déterminer si, en plus de la réduction de la taille, une alimentation plus molle peut être à l’origine de malocclusions et de dysmorphologies craniofaciales chez le rat de laboratoire.
Bénéfices attendus
Les mécanismes sous-jacents à l’évolution de la morphologie du squelette facial et des fonctions associées, telles que la mastication et la respiration, sont complexes et demeurent encore mal compris. Au cours des deux derniers siècles, les populations humaines ont connu plusieurs bouleversements sociaux et économiques, notamment la Révolution industrielle. Des hypothèses ont été formulées quant aux effets de cette révolution socio-économique sur la morphologie du squelette facial ainsi que sur l’augmentation des malocclusions dentaires dans les populations modernes. Cette tendance séculaire des relations squelettiques et de l’occlusion dentaire est supposée résulter d’un ramollissement général de l’alimentation, lié à la révolution agroalimentaire et à la transformation des aliments. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) identifie la malocclusion — définie comme un mauvais alignement ou une relation incorrecte entre les dents des arcades mandibulaire et maxillaire — comme un problème majeur de santé bucco-dentaire, la plaçant au même niveau que la carie et les maladies parodontales en termes d’impact sur la santé publique mondiale. Les revues systématiques et méta-analyses portant sur la prévalence mondiale des malocclusions indiquent que plus de la moitié des enfants et des adolescents dans le monde présentent un type de malocclusion. Ce nombre élevé d’enfants nécessitant un traitement orthodontique, et parfois une chirurgie cranio-faciale, représente une charge croissante à l’échelle mondiale pour les patients et les sociétés. Il existe donc un besoin crucial d’améliorer notre compréhension de ces troubles de la croissance afin de développer des programmes de prévention personnalisés. Cette expérience, permettra de quantifier l’effet de la dureté des aliments sur la morphologie et la microstructure osseuse du squelette facial.
Procédures
Aucune intervention sur les animaux n’est prévue. Les animaux seront simplement pesé régulièrement.
Impact sur les animaux
La principale nuisance pour les animaux sera liée à la nécessité de mesurer précisément la quantité de nourriture ingérée par chaque animal impliquant la présence d’un seul rat par cage et limitant ainsi les interactions sociales entre animaux. Les rats nourris avec des granulés moins denses seront surveillés afin de s’assurer que la croissance continue de leurs incisives ne soit pas excessive par manque d’activité masticatrice. Si tel était le cas, les incisives des animaux concernées seraient coupées/taillées à l’aide d’un Dremel. Aucune autre nuisance ou effet indésirable n’est anticipé.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser des images microscanner par rayons X permettant l’étude du squelette. Les microscanners invivo permettant de produire des images du squelette sur des animaux anesthésiés ne produisent pas des images de qualité (résolution) suffisante pour les analyses que nous prévoyons de mener (ex. analyse de la microarchitecture osseuse).
Remplacement
Notre objectif étant d’intégrer la complexité du développement in vivo et ses interactions avec les contraintes physiques de l’environnement, une approche de Remplacement via de la simulation in silico n’est pas envisageable.
Réduction
Dans cette expérience, nous utiliserons une lignée consanguine (inbred) afin de réduire la variabilité des réponses de l’organisme aux conditions expérimentales et ainsi optimiser la taille des effectifs. Les tailles d’effectifs proposées ont été déterminées afin de conserver un niveau de puissance statistique satisfaisant pour étudier aussi de potentielles modifications de la variance intra-groupe.
Raffinement
Les rats auront un accès illimité à la nourriture qu’elle soit de dureté standard or plus molle. Le protocole expérimental n’est pas anticipé comme générant des douleurs pour les animaux. La mise à mort des animaux s’effectuera de manière standard par anesthésie à l’isoflurane puis dislocation cervicale.
Choix des espèces
Notre choix de modèle animal s’est porté sur le rat car il présente une période de croissance post-natale plus longue que la souris sur laquelle nous avons déjà mené une première expérimentation. Nous espérons ainsi maximiser l’effet des variables contrôlées de notre étude (c.à.d. dureté et quantité de nourriture) sur la morphologie et la microarchitecture du squelette facial. Notre objectif est d’étudier l’effet de la dureté et de la quantité de nourriture ingérée, de l’âge, du sexe et de la variance individuelle. Afin de déterminer l’évolution au cours du développement et de la croissance des traits étudiés, le premier stade de développement considéré sera le 21e jour postnatal (P21, après sevrage), P65, qui permettra de faire un point d’étape à mi-parcours, et P110, un stade de développement auquel on considère que notre protocole expérimental n’aura plus d’effet majeur sur la croissance, la morphologie et l’architecture interne des mâchoires.
Impact de l’hyperactivité amygdalienne au cours du développement sur l’apprentissage émotionnel (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
288 rats subissent deux chirurgies du cerveau, l'injection d'un vecteur viral dans l'amygdale puis l'implantation d'électrodes dans trois régions cérébrales, avant d'être soumis à un conditionnement de peur associant une lumière à une stimulation. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance sévère et tous les animaux seront tués, pour vérifier par histologie l'emplacement des électrodes et du site d'injection. L'équipe maintient les rats à 90 ou 95 % de leur ration afin qu'ils gardent une légère sensation de faim, présentée comme la garantie de leur motivation pendant les tâches. Le porteur qualifie pourtant les atteintes de légères, un léger stress au conditionnement, une légère perte de poids après l'IRM, une légère douleur due aux barres d'oreilles.
Objectifs
Chez l’humain, l’hyperactivité d’une structure cérébrale particulière (l’amygdale) est souvent corrélée avec des dysfonctionnements émotionnels. Et comme l’adolescence correspond à une période du développement cérébral particulièrement sensible aux éléments stressants, ce projet vise à déterminer si une hyperactivité dysfonctionnelle de l’amygdale au cours de l’adolescence peut faire émerger des vulnérabilités émotionnelles à l’âge adulte. Le but de cette recherche à long terme est de comprendre les mécanismes impliqués dans des dérèglements émotionnels déclenchés avant et pendant l’adolescence et ayant des conséquences importantes chez l’adulte, comme la prédisposition à certains syndromes psychiatriques tels que le stress post-traumatique. Pour apporter des éléments de réponse, nous avons mis au point un protocole permettant de manipuler chez le rat l’activité de l’amygdale au cours du développement post-natal, grâce à une modification génétique des cellules de l’amygdale. Puis nous analyserons l’impact de cette manipulation sur le comportement émotionnel de l’animal lors d’un conditionnement de type Pavlovien, qui consiste à provoquer un réflexe en réaction à un stimulus donné. Enfin, grâce à une technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM), nous étudierons les modifications de la connectivité entre structures cérébrales induites par l’hyperactivité de l’amygdale. Pour perturber l’activité de l’amygdale chez le rat au stade juvénile ou au début de l’adolescence, nous utiliserons un vecteur qui permet de modifier l’expression d’un gène spécifique des neurones principaux de cette structure, provoquant au final son hyperactivation. Deux versions « actives » de ce vecteur seront testées, et elles seront comparées à une version « contrôle » (ne modifiant pas l’expression du gène).. Nous étudierons alors chez les jeunes animaux comme chez les adultes l’impact de cette suractivation sur les comportements de peur observés lors du conditionnement Pavlovien, ainsi que les modifications fonctionnelles du réseau de structures cérébrales associées au traitement de la peur, en couplant des acquisitions d’IRM fonctionnelle et des enregistrements électrophysiologiques in vivo. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs nommés EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Nous avons précédemment montré que l’injection lors de l’adolescence d’un vecteur permettant d’induire par voie génétique une hyperactivité de l’amygdale réduit chez l’adulte l’extinction de la peur lors d’un conditionnement Pavlovien, mais induit également une généralisation de la réponse de peur à d’autres types de stimuli. Ce projet vise à comprendre la dynamique de l’impact de cette hyperactivité amygdalienne sur la connectivité du circuit neuronal sous-tendant le comportement de la peur à l’adolescence jusqu’à l’âge adulte. Les connaissances apportées par ce projet nous aideront à mieux comprendre comment la manipulation de l’activité neuronale d’une structure cérébrale telle que l’amygdale pendant la période critique de l’adolescence pourrait conduire à des effets durables sur certaines réponses émotionnelles, qui persistent jusqu’au stade adulte. Nos résultats nous permettront de mieux comprendre chez l’Homme les mécanismes liés à l’hyperactivité amygdalienne sous-tendant la prédisposition à certains syndromes psychiatriques, tel que le trouble de stress post traumatique.
Procédures
Une chirurgie pour l’injection du vecteur dans l’amygdale sera réalisée dans l’EU1 chez les animaux jeunes (juvénile ou adolescent). Cette procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie générale (durée 1h au maximum) À la fin de l’adolescence, une session de conditionnement sera réalisée dans l’EU1 (durée 1h au maximum), consistant à associer une lumière avec une stimulation. Elle sera suivie 24 à 48h plus tard par un test de mémorisation du conditionnement (1 à 2 séances d’une heure maximum). Les animaux recevront ensuite deux sessions d’acquisition IRM réalisées dans l’EU 2 sous anesthésie légère (durée maximale de 2 heures), avant et après la réalisation d’une tâche comportementale appétitive combinée avec la tâche de conditionnement Lumière-Stimulation (séances d’1h30 maximum pendant 2 mois, au moins 5 jours sur 7) dans l’EU 1 nécessitant un apport de nourriture contrôlé. Puis une intervention chirurgicale sera réalisée dans l’EU1 sous anesthésie générale (durée maximale d’1h30) pour implanter des électrodes dans trois régions cérébrales d’intérêt. Après une semaine de récupération, ils seront ré-entrainés à la même tâche comportementale et l’activité des régions cérébrales d’intérêt sera enregistrée pendant la réalisation de cette dernière (sessions d’enregistrement d’1h30 maximum pendant 2 mois, au moins 5 jours sur 7).
Impact sur les animaux
Les chirurgies (injection de virus, implantation des électrodes) engendrent dans certains cas une douleur post-opératoire. Le conditionnement nécessite d’associer une lumière avec une stimulation , ce qui peut provoquer un léger stress initialement. La tâche comportementale appétitive n’est pas stressante en soi, mais nécessite que l’animal ait une certaine motivation pour chercher le renforcement positif (récompense alimentaire). L’alimentation est contrôlée, en donnant la nourriture immédiatement après la séance comportementale en quantité suffisante (90-95% de la ration normale), de façon à ce qu’il n’y ait pas de reste de nourriture le lendemain, mais que l’animal ait une légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux. L’IRM étant une modalité de neuroimagerie non-invasive et non-irradiante, les potentiels effets indésirables sont liés au fait que l’examen est réalisé sous anesthésie légère. Une légère perte de poids peut être observée le lendemain, suite au stress potentiellement induit par la combinaison IRM et transport entre les EU1 et EU2 (même si les bâtiments sont très proches). Une légère douleur peut faire suite au placement de l’animal dans les barres d’oreille lors de l’examen IRM.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, pour une analyse par histologie des cerveaux, mais également pour vérifier l’emplacement des électrodes et le site d’injection virale dans la structure amygdalienne, vérification nécessaire pour pouvoir comparer les résultats obtenus sur les différents groupes d’animaux.
Remplacement
Ce projet de recherche fondamentale s’inscrit dans le champ des neurosciences comportementales. À l’heure actuelle, il n’est pas possible d’évaluer, au cours du développement post-natal jusqu'à l'adulte, les comportements et les réseaux neuronaux autrement qu’en ayant recours à des modèles animaux vivants, possédant les structures et les connectivités neuronales requises. Cela ne peut donc pas être réalisé in silico ou en cellule isolée ou chez les invertébrés.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible. Nous avons calculé le nombre de rats minimal par groupe pour obtenir des résultats significatifs et exploitables, en tenant compte de la perte de certains animaux. Pour l’ensemble des données, une analyse statistique classiquement utilisée dans la littérature pour ce type de données sera effectuée. L’étude, prévue chez les mâles et femelles, commencera avec l’injection chez les rats mâles, en raison des données pilotes déjà obtenues. Une fois que les conditions expérimentales optimales auront été établies sur les mâles, seules expériences avec les analyses les plus pertinentes seront réalisées chez les femelles pour comparaison. De plus, les deux versions « actives » du vecteur qui seront testées sont censées produire les mêmes effets d’hyperactivation des neurones de l’amygdale. Nous commencerons par la comparaison d’un des vecteurs actifs avec le vecteur contrôle pour caractériser ces effets. Si les premières données montrent que les deux versions actives du vecteur ont bien des effets similaires, nous pourrons alors poursuivre l’étude en ne comparant que deux groupes (virus contrôle et un vecteur actif) au lieu de trois, ce qui réduira grandement le nombre d’animaux.
Raffinement
Afin de réduire le stress des animaux, nous les ferons naitre dans une salle dédiée, adjacente aux salles de chirurgie pour les injections de vecteur ce qui permet de minimiser le temps d’éloignement entre le raton et sa mère. Après sevrage, les rats sont manipulés et pesés fréquemment (au moins 1j/3) jusqu’au début de l’expérience, afin de les habituer à l’expérimentateur. Pour la chirurgie, des protocoles appropriés d’analgésie et d’anesthésie seront appliqués. Le suivi post-opératoire sera effectué quotidiennement par l’expérimentateur ou les zootechniciens pour s’assurer de la récupération complète des rats. Des points limites sont identifiés pour le cas où les mesures de prises en charge de la douleur et de l’inconfort pouvant résulter des différentes interventions sur l’animal ne seraient pas suffisantes. Une grille de score sera utilisée pour évaluer la douleur et l’inconfort des animaux, notamment pendant le suivi post-opératoire, et en fonction du score obtenu, des actions spécifiques seront mises en place. L’ensemble des dispositifs d’hébergement et de tests comportementaux ont été optimisés pour permettre le bon déroulement des expériences, garantir le bien-être des animaux et maintenir un hébergement des animaux par groupe. Les transports entre les deux bâtiments d’expérimentation se feront par du personnel et un véhicule agréés. Le confort et la sécurité des animaux seront garantis durant toute la durée du transport (eau à volonté, sans modifications des groupes sociaux, présence d'enrichissement). Une période d'acclimatation à l'arrivée sera observée pour garantir aux animaux une période de repos. L’IRM est réalisée sous anesthésie, dans un berceau chauffé, avec contrôle de la respiration et de la température et si la respiration sort des limites prévues, l’examen est immédiatement interrompu et l’animal mis sous surveillance accrue jusqu’à sa récupération.
Choix des espèces
D’une façon générale, les rongeurs sont un bon modèle d’étude des circuits neuronaux impliqués dans certains processus cognitifs. Le rat est le modèle de choix du laboratoire, car les structures cérébrales étudiées ici chez le rat ont leur correspondant chez l’humain et l’animal permet un accès à des méthodes invasives ne pouvant être faites chez l’humain. La taille supérieure du rat, par rapport à la souris, nous permet de réaliser des interventions plus spécifiques au niveau central (en particulier pour l’injection chez le juvénile). La littérature scientifique pertinente à ce projet, en particulier les analyses des comportements anxieux, est riche en études réalisées sur le rat. Ainsi, nous bénéficierons d’une base de données importante, que nous pourrons enrichir par nos contributions. Il est connu que la période de l’adolescence est associée à une susceptibilité au stress et un développement important des structures impliquées, notamment l’amygdale, dans les réponses à la peur. Toutefois, de nombreuses structures, dont le cortex préfrontal, qui sont impliquées dans la majorité des comportements émotionnels, sont encore immatures à l’adolescence. Nous voulons modifier l’activité de l’amygdale à deux stades du développement, le stade de préadolescence (juvénile) et dès le début de l’adolescence, qui correspondent à des périodes critiques dans le processus de connectivité de cette structure avec d’autres structures du réseau de réponse à la peur. Les expériences commenceront donc dès que les vecteurs sont incorporés dans les neurones principaux de l’amygdale, soit ~10 jours après leur injection, et se poursuivront jusqu’à l’âge adulte, avec des analyses comportementales et des acquisitions IRM en fin d’adolescence, puis chez l’adulte par des études comportementales en corrélation avec des analyses au niveau fonctionnel par IRM et des enregistrements électrophysiologiques.
MODIFICATION Asthme allergique : évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Le protocole d'administration dépend des molécules confiées par les clients du laboratoire. 2 250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements immunologiques et histologiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal peut recevoir jusqu'à 162 administrations de composés et d'allergènes, jusqu'à deux fois par jour, et subir jusqu'à douze prélèvements sanguins sur animal vigile. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne remplace l'"animal entier", et précise que ses clients s'engagent à recourir au modèle animal faute d'autre solution connue d'eux.
Objectifs
L’asthme allergique est un type d’asthme qui est déclenché ou aggravé par des allergies. L’exposition à des allergènes, comme le pollen, les squames d'animaux, les moisissures, ou à des irritants peut augmenter les symptômes et provoquer une crise d’asthme chez les personnes souffrant d’asthme allergique. 300 millions de personnes sont atteintes d’asthme allergique à travers le monde et 80 % des asthmes sont d’origine allergique. L’asthme touche environ 4 millions de personnes en France et est associé à plus de 60 000 hospitalisations et à près de 900 décès par an. L’asthme est un syndrome inflammatoire chronique de la muqueuse bronchique dans lequel de nombreuses cellules jouent un rôle dans un processus en cascade. Chez des individus prédisposés, cette inflammation cause des épisodes récurrents de sifflements, essoufflements (dyspnée), oppression thoracique et toux, particulièrement la nuit et/ou au petit matin. Ces symptômes accompagnent habituellement une limitation du flux aérien qui est, au moins en partie, réversible (soit spontanément, soit par action thérapeutique). L’inflammation est également la cause associée d’une augmentation de la réactivité des voies aériennes à une diversité de stimuli. L’asthme ne se guérit pas, il persiste toute la vie même si des phases de rémission peuvent durer plusieurs années. Pour limiter les crises, il est fondamental d’éliminer les facteurs déclenchants de son environnement. Chez les patients atteints d’asthme modéré à sévère, le contrôle de la maladie repose sur un traitement de fond (corticostéroïdes inhalés ou des anti-leucotriènes qui peuvent être associés à un ou deux bronchodilatateurs de longue durée d’action) à prendre quotidiennement et un traitement de crise (bronchodilatateurs d’action rapide parfois associés à des corticostéroïdes inhalés, qui permettent quant à eux de limiter l’intensité des symptômes). En cas d’asthme léger, un traitement de crise peut être prescrit seul. Ce projet est un renouvellement, qui vise à étudier de nouveaux traitements contre le remodelage pulmonaire responsable des symptômes de la maladie dans un modèle d’asthme allergique induit par administration d’acariens (HDM : House Dust Mite), ovalbumine (OVA), papaïne (protéase à cystéine fragilisant la barrière épithéliale), pollen de bouleau (BPE : Birch Pollen Extract) ou cytokines (molécules permettant aux cellules du système immunitaire de communiquer entre elles) impliquées dans la réponse asthmatique chez la souris.
Bénéfices attendus
Ces dernières années, des innovations thérapeutiques majeures ont été réalisées grâce à la compréhension des mécanismes biologiques de l’asthme allergique, et cinq médicaments de thérapie ciblée sont aujourd’hui commercialisés. Ils permettent d’améliorer la prise en charge des patients les plus sévèrement atteints, non contrôlés par les traitements conventionnels. Cependant, les traitements actuels ne font que contrôler les manifestations de l’asthme : ils ne permettent pas de le guérir. Pour cela, le processus de remodelage bronchique devrait être inversé afin que le tissu des bronches revienne à la normale. Les investigations actuelles visent donc à identifier les différentes voies biologiques à l’origine du remodelage, pour pouvoir ensuite proposer des traitements ciblés. Le but est ici d'étudier ces pistes thérapeutiques. Dans notre projet précédent, nous avons pu identifier 12 molécules qui ont eu un effet bénéfique sur les animaux traités à savoir une diminution de l’inflammation et/ou une amélioration de la fonction pulmonaire. Nous espérons dans ce nouveau projet pouvoir identifier de nouvelles molécules prometteuses.
Procédures
Prélèvements de sang : maximum 12 prélèvements (1 fois par semaine maximum, 30 secondes/souris) sur animaux vigiles et un prélèvement de sang en terminal sous anesthésie gazeuse (30 secondes/souris). Administrations de composés + allergènes : maximum 162 administrations (2x/semaine à 2x/jour selon la voie d’administration; 30 secondes/souris).
Impact sur les animaux
Ce modèle induit des douleurs inflammatoires à l'animal liées au développement de la pathologie. La douleur pourra générer une perte de poids. L’administration de traitement par injections répétées (1 à 2x /j pour les sous-cutanés, ou 2x/semaine pour les i.v.) pourra provoquer de petits hématomes au niveau du site de la piqûre. La contention de l'animal ainsi que la piqure de l'aiguille pour l'injection des traitements entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes). Pour les traitements en gavage (1 à 2x /j), aucune douleur n'est attendue mis à part un léger stress (quelques secondes) lié à la contention des animaux. Le produit injecté va permettre, selon l’efficacité des molécules, de réduire la maladie (douleurs inflammatoires). Sur les études réalisées lors de la DAP précédente, 98.7% de animaux étaient en gravité réelle légère, 0.7% en gravité modéré et 0.6% en sévère.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort afin d'effectuer des prélèvements qui permettront d’analyser différents paramètres immunologiques et histologiques.
Remplacement
Nous proposons dans ce projet de mettre en place un modèle d’asthme allergique chez la souris afin de pouvoir tester in vivo l’efficacité de nouvelles thérapies dans le cadre d’une monothérapie ou d’une combinaison thérapeutique. Ces nouvelles thérapies sont en premier lieu testées et validées sur des lignées cellulaires afin de sélectionner les doses à appliquer in vivo pour l'étude d'efficacité. Cependant, les méthodes substitutives à l’expérimentation animale ne peuvent être utilisées ici puisque nous testons des molécules candidat médicament, tests nécessaires avant l’initiation d’une phase clinique. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier pour étudier l’efficacité de molécules thérapeutiques et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des réponses inflammatoires. Nos clients s'engagent à ce que la toxicité des composés ainsi que du véhicule fourni soit validée in vitro sur des modèles pertinents avant leur passage en étude in vivo. Ils s’engagent également à recourir au modèle animal car il n’existe pas à leur connaissance d’autre modèle à même d’évaluer l’efficacité de leur molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire (10 souris/groupe) pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Les tests statistiques utilisés permettront de comparer 2 groupes indépendants entre eux en prenant en compte 1 variable ou comparer 2 groupes indépendants entre eux en prenant en compte 2 variables.
Raffinement
Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. De plus, si des animaux présentent des signes de souffrance au cours de l'étude, un analgésique sera administré et des croquettes humides seront ajoutés dans les cages. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. Dans le cas d'une analyse de la capacité pulmonaire, la pléthysmographie sera effectuée sous anesthésie générale avec administration d'un analgésique et anesthésique local. La température corporelle sera maintenue constante entre 37 et 38°C par un tapis chauffant. Dans la précédente DAP clôturée, 0.7% d’animaux ont été en gravité modéré et 0.6% en sévère sur la totalité des études réalisées. Nous avons choisi ici de raffiner la grille de scoring en ajoutant de la buprénorphine (en plus de l’ajout de croquettes humides dans la cage) dès qu’un animal se situera en surveillance renforcée. Les souris seront hébergées dans des cages en portoir ventilé enrichies avec des enrichissements que nous ferons varier au cours de l’étude : cylindres de coton, des frisures kraft ainsi que des dômes/tunnels et objet de rongeage en bois dès leur arrivée. Cela permettra de stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress de l’animal et faciliter la thermorégulation de l’animal.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Nos modèles d'études ont été développés sur les souches de souris dont les génomes possèdent 99% de similitude avec le génome humain, et ne présentent aucun gène manquant ou supplémentaire pouvant modifier l’intensité de la réponse immunitaire attendue. - La souris est un animal pour lequel les outils génétiques, les anticorps spécifiques permettent la caractérisation des réponses immunitaires au niveau cellulaire/moléculaire sont les plus développés. - Le modèle d’asthme allergique est très bien décrit dans la littérature chez la souris et mis en place depuis plusieurs années au laboratoire. Les animaux sont utilisés au stade adulte (7 semaines minimum) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature
Développer des méthodes d’imagerie (échographie, IRM) pour mieux suivre l’efficacité des traitements anticancéreux dans les modèles d’ostéosarcome EU2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des séances d'IRM d'une à deux heures sous anesthésie générale, répétées chaque semaine : 408 souris reçoivent une greffe de cellules tumorales dans la patte arrière, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour analyser la tumeur. 368 d'entre elles passent en plus des échographies hebdomadaires, et chacune reçoit jusqu'à six injections de chimiothérapie ou d'immunothérapie en trois semaines. Le porteur indique que la tumeur peut gêner la marche et que des métastases pulmonaires peuvent provoquer des difficultés respiratoires. L'objet immédiat du projet reste de valider des techniques d'imagerie, l'adaptation plus rapide des traitements chez les patients étant renvoyée au conditionnel.
Objectifs
L’ostéosarcome est un cancer des os rare mais agressif, qui survient principalement chez les enfants et les jeunes adultes. Malgré des traitements lourds (chimiothérapie, chirurgie), les options thérapeutiques n’ont que peu évolué depuis 50 ans. Aujourd’hui, il est crucial de trouver des moyens pour détecter plus tôt si un traitement fonctionne ou non, afin d’éviter des thérapies inefficaces et d’adapter rapidement la prise en charge. Ce projet a pour but d’évaluer si des techniques d’imagerie non invasives (échographie et IRM) peuvent aider à suivre l’évolution des tumeurs d’ostéosarcome en temps réel. Ces examens permettraient d’évaluer des changements dans la microstructure de la tumeur (taille, vascularisation, rigidité) et d’identifier des signes précoces de résistance aux traitements. L’objectif final est d’améliorer la prise en charge des patients en personnalisant les thérapies selon la réponse de leur tumeur. L’étude utilisera des modèles expérimentaux de tumeurs chez la souris, ce qui permet de contrôler et de reproduire les expériences avant d’envisager des essais cliniques chez l’humain. Les mesures d’imagerie seront comparées à des analyses réalisées après l’expérience sur les tissus, afin de mieux comprendre les mécanismes de résistance aux traitements. L’objectif de ce projet est donc de suivre l’évolution d’un ostéosarcome chez la souris au cours du temps et d’évaluer la réponse à différents traitements à l’aide de techniques d’imagerie non invasive. L’étude vise à mieux comprendre la dynamique tumorale et à identifier des marqueurs précoces de réponse, tout en limitant le recours à des mises à mort intermédiaires. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs différents.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont doubles : 1. Pour les patients : Actuellement, il faut attendre plusieurs semaines et réaliser des biopsies ou des chirurgies pour savoir si un traitement contre l’ostéosarcome est efficace. Grâce à ces nouvelles méthodes d’imagerie, les médecins pourraient détecter en quelques jours si une tumeur répond au traitement, et ainsi adapter la thérapie plus rapidement pour chaque patient. 2. Pour la recherche : En comprenant mieux comment la résistance aux traitements se développe, ce projet pourrait aider à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et à concevoir des stratégies pour contourner cette résistance. À terme, cette approche pourrait réduire la durée des traitements inefficaces, améliorer la qualité de vie des patients, et augmenter leurs chances de guérison.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Implantation tumorale : 408 souris recevront une injection sous-cutanée de cellules tumorales dans la patte arrière, sous anesthésie générale à l’isoflurane. L’injection dure environ 10 à 20 secondes ; la durée totale d’anesthésie est d’environ 5 à 10 minutes. Cette intervention est réalisée une seule fois par animal. Traitements expérimentaux : Les 408 souris recevront des injections de traitement (chimiothérapie, immunothérapie, anti-angiogénique ou solution saline), administrées par voie intrapéritonéale (IP) ou intraveineuse (IV), au maximum 2 fois par semaine pendant la durée de l’étude (jusqu’à 3 semaines, soit un maximum de 6 injections par animal). Chaque injection dure environ 10 à 30 secondes. Les injections sont réalisées sur animaux vigiles par du personnel qualifié, selon des techniques limitant le stress et l’inconfort. Examens d’imagerie : Parmi ces animaux, 368 souris bénéficieront d’examens d’imagerie pour le suivi tumoral. • Échographie : réalisée sous anesthésie générale, durée 20 à 30 minutes, au maximum une fois par semaine. • IRM : réalisée sous anesthésie générale, durée 60 à 120 minutes selon les séquences acquises, au maximum 1 fois par semaine. Chaque séance d’imagerie comprend l’induction anesthésique, l’examen et le réveil surveillé (ou anesthésie sans réveil lorsque requis par l’analyse séquentielle). Surveillance : Les 408 souris feront l’objet d’un suivi au minimum deux fois par semaine (poids, comportement, état général), renforcé si nécessaire. Chaque observation dure quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour cette étude, des souris développeront une tumeur osseuse au niveau de la patte, afin de reproduire les caractéristiques de l’ostéosarcome humain. Les animaux pourront ressentir : Un inconfort et un stress temporaire lors de l’implantation de la tumeur, réalisé sous anesthésie et des manipulations pour le suivi de la pousse tumorale et les injections de traitements. Les procédures d’imagerie nécessitent des anesthésies répétées et prolongées, pouvant entraîner une fatigue temporaire. L’injection de certains agents de contraste peut provoquer un léger inconfort, mais ces substances sont rapidement éliminées par l’organisme et ne présentent pas de risque durable. Un stress léger lié aux manipulations régulières (pesées, mesures de la tumeur) et aux examens d’imagerie, qui nécessitent une anesthésie gazeuse. Une gêne à la marche si la tumeur grossit, mais des aménagements (nourriture accessible, cages adaptées) seront mis en place pour leur bien-être. Les animaux peuvent également être exposés à un stress environnemental, lié au transport entre les installations et aux manipulations pour les mesures et pesées régulières. Dans certains cas rares, l’apparition de métastases pulmonaires pourrait provoquer des difficultés respiratoires.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront mis à mort de manière indolore. Cette étape est indispensable pour pouvoir analyser précisément la tumeur. Les tissus prélevés après le décès permettront d’étudier en détail les effets des traitements au niveau biologique. Ces résultats seront comparés aux images obtenues pendant l’étude (échographie et IRM) afin de mieux comprendre l’évolution de la tumeur et l’efficacité des traitements.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, des études ont été réalisées uniquement sur des cellules cultivées en laboratoire, en deux et trois dimensions. Ces expériences ont permis de développer et tester les méthodes d’imagerie et d’identifier les paramètres les plus importants pour analyser les tumeurs. Ces travaux in vitro ont ainsi remplacé de nombreuses expérimentations animales exploratoires, réduisant le nombre d’animaux nécessaires. Cependant, les modèles cellulaires ne reproduisent pas la complexité d’une tumeur dans un organisme vivant : ils ne possèdent pas de vaisseaux sanguins fonctionnels, d’interactions avec le système immunitaire ni l’organisation complète des tissus. Or, ces éléments sont essentiels pour mesurer correctement les paramètres d’imagerie envisagés dans ce projet. Pour que les méthodes d’imagerie soient pertinentes et applicables au suivi thérapeutique chez l’humain, il est donc nécessaire de les valider dans un modèle animal vivant, reproduisant fidèlement la physiologie tumorale. Ainsi, bien qu’aucune alternative complète ne permette de remplacer l’expérimentation animale, cette approche progressive permet de limiter le nombre d’animaux utilisés et d’optimiser leur utilisation. Cette stratégie respecte le principe de remplacement en expérimentant d’abord sur des modèles in vitro avant de passer à l’in vivo.
Réduction
Des études préliminaires sur des cellules en laboratoire ont permis de différer l’utilisation des animaux et de réduire leur nombre au strict nécessaire. Ces travaux ont aidé à définir précisément les paramètres à étudier, de sorte que seules les questions ne pouvant pas être résolues autrement soient testées chez l’animal. Le nombre d’animaux a été fixé pour garantir des résultats fiables tout en restant le minimum nécessaire pour évaluer l’intérêt des techniques d’imagerie utilisées. Le projet utilise un modèle tumoral déjà étudié en culture cellulaire, ce qui permet de cibler les expériences in vivo et d’éviter des ajustements ultérieurs susceptibles d’augmenter le nombre d’animaux. Ce projet est organisé de manière séquentielle ce qui permet d’observer l’évolution des tumeurs à différents moments au sein d’un même groupe, sans multiplier les groupes expérimentaux. Les résultats des premières étapes sont utilisés pour ajuster les étapes suivantes, limitant ainsi la duplication des expériences. Les tissus prélevés seront analysés pour plusieurs paramètres, maximisant l’information obtenue par animal.
Raffinement
La nourriture des animaux sera facilement accessible, notamment déposée au fond des cages si des difficultés de déplacement sont observées. Le protocole d’injection des tumeurs et d’imagerie est réalisé sous anesthésie générale avec analgésie adaptée, en utilisant les techniques les moins invasives possibles afin de réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort. Le suivi des animaux est régulier et cinétique, basé sur des critères précis (poids, mobilité, comportement, respiration, tumeur) permettant de détecter rapidement tout signe de mal-être et d’intervenir avant l’apparition de complications avancées, telles que les métastases pulmonaires. Si nécessaire, le protocole sera arrêté et l’animal mis à mort pour éviter toute souffrance inutile. Les examens d’imagerie se déroulent également sous anesthésie, avec surveillance continue de l’état général et de la respiration. La température corporelle est maintenue à l’aide de dispositifs adaptés pour assurer une récupération optimale (tapis ou lit chauffant). En cas d’anesthésies prolongées, des mesures de soutien, comme la réhydratation et une surveillance renforcée pendant le réveil, seront mises en place.
Choix des espèces
Le modèle d'ostéosarcome établi chez des souris immunocompétentes est décrit depuis plus de 10 ans, et ses caractéristiques (implantation, évolution, réponse à la chimiothérapie) sont bien connues. Les ostéosarcomes sont particulièrement résistants aux traitements conventionnels. Il est donc important de pouvoir valider de manière précoce si une thérapie est efficace ou non afin d’en changer si besoin. Le modèle d’ostéosarcome murin utilisé est obtenu par greffe de cellules murines chez des souris immunocompétentes. L’évolution de ce modèle et sa réponse à des thérapies conventionnelles sont bien connues. De plus, nous avons une bonne maîtrise de ce modèle et une première validation ex vivo des mesures de paramètres ultrasonores liés à la microstructure. Les souris utilisées auront 5 semaines. C’est l’âge minimal pour effectuer les greffes. Les traitements commencent 10 jours après la greffe et se poursuivent pendant 3 semaines à raison de 2 traitements par semaine ce qui amène les animaux à un âge de 12 semaines maximum
Maintien de lignée APC Min/+ modèle murin pour le cancer du colon
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les mâles reproducteurs de cet élevage portent une mutation qui déclenche des polypes intestinaux, et sont tués dès les premières traces de sang dans leurs fèces. 2 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans chirurgie ni prélèvement. Leur descendance alimente d'autres projets, autorisés séparément, consacrés à la fonte musculaire liée au cancer. Le porteur qualifie ce modèle murin d'"indispensable" à son activité et affirme que seul un animal peut reproduire la complexité du phénomène.
Objectifs
Notre projet a pour objet de maintenir par élevage interne une lignée de souris permettant l'étude de la cachexie associée au cancer. Des souris mâles porteur de la mutation recherchée à l'état hétérozygote seront hébergées dans notre animalerie pour assurer la production de lots expérimentaux (mâles et femelles, sauvages et hétérozygotes). Les lots expérimentaux seront obtenus par croisement avec des souris femelles saines puis utilisés dans d'autres projet soumis à autorisation par ailleurs.
Bénéfices attendus
Le déconditionnement musculaire, qui désigne une perte de masse et de force musculaire, peut être observée dans différentes situations physiologiques et surtout pathologiques (cancer, myopathie, insuffisances cardiaque, rénale ou respiratoire). Dans le cas du cancer, ce déconditionnement musculaire est extrêmement marqué (on parle de cachexie associée au cancer) et constitue un facteur majeur contribuant à la réduction de la qualité de vie des patients et à l'évolution péjorative de l'état de santé des patients.
Procédures
Aucun prélèvement ni chirurgie n'est prévu sur ces animaux.
Impact sur les animaux
Nous possédons désormais un recul d'une dizaine d'année sur cette lignée. L'expression du phénotype ne présente que peu de variation interindividuelle au sein de cette lignée. L'apparition de sang dans le fèces est un indicateur du développement des premiers polypes intestinaux et se situe très en amont des manifestations modérées puis sévère du phénotype. Dans un démarche visant à limiter la souffrance animale, les males reproducteurs seront mis à mort dès les prémices de sang dans les fèces..
Devenir
Mise à mort éthique avant atteinte des points limites
Remplacement
Le déconditionnement musculaire associé au cancer met en jeu un processus catabolique multifactoriel sollicitant de nombreux tissus (muscle, foie, tissu adipeux, tissus endocriniens, système immunitaire, système nerveux central). Un système expérimental in vitro ne permettrait pas de reproduire la complexité de ces régulations. Seul un modèle animal peut reproduire la complexité du phénomène..
Réduction
Nous réaliserons des accouplements d'un mâle avec 2 à 3 femelles saines de façon régulière. Nous plannifions d'avoir 20 reproducteurs maximum dans une année afin de couvrir les besoins des projets soumis par ailleurs.
Raffinement
Dans ce projet, nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (paille, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés dans un local à température et hygrométrie contrôlées avec un cycle lumière/obscurité de 12H00. Les souris auront libres accès à l'eau et à la nourriture. Afin de réduire le stress des animaux, les souris seront habituées aux expérimentateurs qui les manipuleront au minimum de façon bi-hebdomadaire (suivi de poids). Un contrôle des fécès sera réalisé à partir de la 10ème semaine de vie afin de déceler l'apparition de sang. Les males seront au maximum maintenu en présence des femelles afin de ne pas être isolés. En cas d'isolement exceptionnel et momentanné d'un male reproducteur, un tunnel-maison lui sera ajouté dans sa cage.
Choix des espèces
Un des objectifs principal de notre activité de recherche est la compréhension des mécanismes de la cachexie associée au cancer et le développement de stratégies thérapeutiques permettant de prévenir ou de limiter le syndrome cachectique. Disposer d'un modèle murin de cachexie associée au cancer est donc indispensable à notre activité. Les animaux seront utilisés de l'âge de 8 à 17 semaines maximum pour la reproduction.
Étude de l’influence de l’âge sur les sous-processus cognitifs de la mémoire de travail
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Le poids des souris est maintenu à 85 % de leur poids de départ par le contrôle de la nourriture, un point limite étant fixé à 20 % de perte, seuil auquel la ration est augmentée. 240 souris, adultes de trois à six mois ou âgées de dix-sept à vingt mois, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pendant cinq à six semaines, chacune est pesée deux fois par jour et cherche des récompenses alimentaires dans des labyrinthes, une à quatre fois par jour, avant d'être tuée sous anesthésie pour prélever son cerveau. Le porteur affirme que le modèle murin offre des avantages "uniques et irremplaçables" pour ces évaluations comportementales, qui exigent selon lui les interactions d'un "organisme entier".
Objectifs
La mémoire de travail est un système cognitif essentiel au comportement dirigé vers un but : elle permet le maintien temporaire et la manipulation d'informations pertinentes en vue de la réalisation d'actions motivées . Dans ce cadre, elle joue un double rôle — planification et exécution — en assurant la coordination optimale des actions nécessaires à l'atteinte d'un objectif. Bien qu'il soit largement admis que le vieillissement physiologique altère la mémoire de travail chez l'humain comme chez le rongeur, il demeure incertain que ses différents sous-processus — maintien, mise à jour et manipulation de l'information — soient également vulnérables au vieillissement normal, en particulier dans le modèle murin. L’objectif de ce projet est de déterminer l’effet du vieillissement sain sur ces différents sous-processus de la mémoire de travail dans le modèle murin de vieillissement, en testant des souris dans différents dispositifs expérimentaux ciblant spécifiquement chacun de ces sous-processus, suivi par des études. Cette recherche pourrait contribuer à mieux comprendre les mécanismes du déclin cognitif, identifier des cibles potentielles pour des interventions thérapeutiques et améliorer la qualité de vie des personnes âgées.
Bénéfices attendus
Au cours des deux dernières décennies, l’espérance de vie a augmenté de plus de six ans, principalement en raison d’une diminution des taux de mortalité plutôt que d’une augmentation des années vécues sans incapacité. Par conséquent, l’amélioration de la qualité de vie des personnes âgées est devenue un enjeu majeur de santé publique, nécessitant une compréhension approfondie de la biologie du vieillissement. Par ailleurs, la trajectoire du vieillissement cognitif en bonne santé varie considérablement d’un individu à l’autre, soulevant la question suivante : pourquoi certaines personnes présentent-elles des signes de déclin cognitif plus précocement que d’autres ? Cette variabilité constitue un axe central des recherches actuelles et forme le fondement du présent projet. Ce projet vise à caractériser les différentes composantes de la mémoire de travail. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettra d’expliquer pourquoi certains individus conservent une flexibilité cognitive préservée, tandis que d’autres connaissent un déclin plus marqué.
Procédures
Le contrôle de la prise alimentaire vise à encourager les souris à apprendre et à réaliser les exercices de mémoire, leur consommation de nourriture étant régulée afin de maintenir un état de faim modérée tout en assurant leur bonne santé grâce à un suivi quotidien. Cette phase dure environ 5 à 6 semaines. Pendant cette période, les souris participent quotidiennement à des exercices dans des labyrinthes, au cours desquels elles doivent retrouver des récompenses alimentaires en mobilisant leur mémoire. Ces sessions durent quelques minutes et sont réalisées une à quatre fois par jour sur une durée totale de cinq à six semaines. À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire réalisée sous anesthésie et analgésie afin de permettre la réalisation des prélèvements nécessaires à l’analyse des cellules cérébrales au microscope. Cette chirurgie terminale sous anesthésie profonde durera environ 20 à 30 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus au cours de cette procédure sont d’impact léger à modéré et suivent le parcours chronologique de l'animal. En amont des tests, la mise en place du contrôle alimentaire peut générer une sensation de faim légère, susceptible d'induire un stress ou une agitation transitoire. Lors des sessions épreuves, la confrontation à la nouveauté de la tâche comportementale et le processus d'apprentissage peuvent également devenir sources de fatigue, de frustration (notamment lors des erreurs) ou de stress, se manifestant par une possible agitation. À cela s'ajoute un stress léger lié aux manipulations régulières et aux déplacements des animaux vers les dispositifs expérimentaux. Enfin, lors de l’euthanasie des animaux effectuée sous anesthésie générale et analgésie, il existe un risque lié à l’utilisation des anesthésiques (stress thermique, risque d’arrêt cardio-respiratoire, etc.).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de l'expérience car les tissus cérébraux doivent être préservés pour une analyse histologique ultérieure.
Remplacement
Le modèle murin est essentiel pour notre projet en raison de ses avantages uniques et irremplaçables. Les évaluations comportementales nécessitent des interactions complexes de l'organisme entier qui ne peuvent être reproduites par des méthodes in vitro ou ex vivo. Ainsi, l’utilisation du modèle murin est cruciale pour étudier de manière exhaustive les processus neurologiques et comportementaux.
Réduction
Nous avons déjà réalisé une étude comportementale pilote préalable au cours de laquelle nous avons vérifié que les dispositifs fonctionnent et que les souris sont capables d'apprendre. De plus, des tests statistiques rigoureux sont employés afin de garantir la fiabilité et la validité des données, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux nécessaires tout en maintenant la rigueur scientifique. Ces analyses permettent d’obtenir des résultats fiables avec un effectif réduit. En tenant compte de l’expérience antérieure du laboratoire et des paramètres de puissance statistique, le nombre total d’animaux requis est estimé à 240. Le nombre d’animaux par groupe est le minimum requis pour obtenir des résultats interprétables et atteindre l’objectif scientifique défini dans ce projet.
Raffinement
À l’animalerie, les souris sont hébergées en groupe et ont accès à la nourriture et à l’eau ad libitum pendant 5 jours. Après, il y a une phase d’habituation à l’expérimentateur. Le début de l’expérience correspond à la mise en place du contrôle alimentaire ; à partir de ce moment, les animaux restent hébergés en groupe de 2-3 souris par cage, où leur consommation alimentaire est surveillée au niveau de la cage, tandis que leur poids est suivi individuellement. On prendra soin de distribuer la nourriture à chaque animal dans la cage pour éviter que les animaux ne se disputent la nourriture. Un suivi rigoureux est mis en place pour détecter d'éventuels symptômes de dominance ou d'anhédonie ; en cas de comportement dominant avéré, l'animal concerné sera isolé, et si des signes d'anhédonie apparaissent, la souris sera isolée et bénéficiera d'un retour à une alimentation normale. Tout au long de ce processus, la Structures chargées du Bien-être Animal (SBEA) sera systématiquement sollicitée et assurera un suivi quotidien des animaux pour valider le maintien de leur bien-être. Chaque animal sera pesé 2 fois par jour. Le poids cible pour les procédures expérimentales est fixe à 85 pour cent par rapport au poids de référence initial. Le point limite est fixé à une perte de poids de 20 pour cent par rapport au poids de référence. Si le poids d’un animal descend en dessous de ce seuil, sa ration alimentaire sera immédiatement augmentée afin de stabiliser son poids autour de la valeur cible de 85 pour cent du poids initial. En complément du suivi pondéral, l’état de santé général sera évalué quotidiennement au moyen d’une fiche de suivi comprenant : 1) General: observation de la posture, de l’état du pelage, des yeux 2) Le comportement : détection de signes de fatigue importante, d’apathie ou d’agitation excessive 3) L’échelle de grimace : utilisation de cet outil pour détecter d’éventuels signes de douleur ou d’inconfort significatif. En cas de fatigue marquée ou de score de détresse modéré, l'animal sera retiré de la session de test, placé sous surveillance rapprochée et bénéficera d'un retour à une alimentation ad libitum si son état ne s'améliore pas dans les 24 heures. En cas de dépassement des points limites éthiques sans possibilité de récuperation, l'euthanasie sera pratiquée. L'abre décisionnel avec les point limites en en annexe.
Choix des espèces
La souris est un modèle robuste et bien validé pour l'étude de l’effet de l’âge sur des comportements cognitifs, notamment la mémoire spatiale et les apprentissages dépendants de la motivation et de la récompense. Les circuits cérébraux responsables de ces processus sont hautement conservés entre la souris et l'homme, ce qui confère à ce modèle une forte pertinence translationnelle pour répondre à notre question scientifique. Comme nous cherchons à comparer les performances des souris adultes et âgées des deux sexes dans une tâche de flexibilité cognitive, les animaux sélectionnés pour cette étude représenteront deux stades de développement distincts : 1) des souris adultes (3 à 6 mois) et 2) des souris âgées (17 à 20 mois).
Effets du Carvacrol sur l’hypertrophie cardiaque induite par la monocrotaline chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système respiratoire
Une injection unique de monocrotaline installe en trois à quatre semaines une hypertension pulmonaire qui épaissit le ventricule droit et peut évoluer vers une insuffisance cardiaque. 132 rats, mâles et âgés de quatre semaines à l'injection, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gavés pendant 28 jours avec du carvacrol, un composé de l'origan et du thym. Chacun passe ensuite sous anesthésie générale un électrocardiogramme, une IRM d'une heure et demie, une échographie et une mesure de la pression pulmonaire, avant d'être tué pour prélever les tissus. Le porteur décrit chez ces rats un "léger essoufflement" et une gêne qu'il qualifie de modérée au motif que les animaux ne sont pas soumis à l'effort.
Objectifs
L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une affection cardiovasculaire sévère caractérisée par une élévation anormale de la pression dans les artères pulmonaires, entraînant une surcharge de travail inadéquate du cœur droit. Cette surcharge de pression provoque progressivement un épaississement de la paroi du ventricule droit, pouvant dans les cas les plus extrêmes conduire à une insuffisance cardiaque. Malgré des avancées thérapeutiques, l’HTAP évolue rapidement et demeure difficile à détecter à un stade précoce, compromettant ainsi le pronostic vital. De nombreuses études ont montré que l’HTAP est associée à un remodelage des vaisseaux pulmonaires, à des altérations de l’activité électrique cardiaque et à un remodelage de la structure du cœur. Parmi les composés bioactifs issus de sources naturelles, le Carvacrol (CAR) présent dans l’origan, le cresson poivré et le thym suscite un intérêt croissant pour ses propriétés antioxydantes, anesthésique, analgésique, anti-inflammatoires et cardioprotectrices. Des études récentes indiquent que le CAR pourrait moduler l’activité électrique cardiaque en agissant et il aurait la capacité de protéger le cœur des effets de l’infarctus. Dans ce contexte et malgré l’utilisation répandue du CAR dans les médicaments, les compléments alimentaires et les aliments, les données relatives à ses mécanismes d’action, en particulier concernant la fonction cardiaque dans un contexte HTAP, demeurent encore insuffisantes.. Dans ce contexte, nous chercherons à déterminer si le CAR peut contribuer à limiter le remodelage cardiaque et les altérations de l’activité électrique dans un modèle HTAP induite chez le rat.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra à court terme de mieux comprendre les mécanismes associés à la pathologie de l’HTAP. Elle permettra également de mettre en évidence l’effet thérapeutique de substances pharmacologiques sur ces divers mécanismes mis en jeu. L’efficacité de traitements préventifs et curatifs seront mis en évidence ainsi que d’éventuels effets secondaires. Si les études sont positives, des études cliniques pourront être envisagées à plus long terme sur les substances bénéfiques identifiées de façon à mettre en place un traitement plus efficace avec un rapport bénéfice-risque minimum pour les patients.
Procédures
Ce projet vise à mieux comprendre et traiter l’hypertension artérielle pulmonaire, une maladie grave qui touche les vaisseaux sanguins des poumons et fatigue fortement le cœur. Pour cela, un modèle de cette maladie sera reproduit chez le rat grâce à une injection unique d'une molécule pour déclencher la maladie. La maladie apparaît généralement après 3 à 4 semaines. L’augmentation de la pression dans les artères pulmonaires oblige alors la partie droite du cœur à travailler davantage. Avec le temps, cela provoque un épaississement du muscle cardiaque (hypertrophie) qui peut évoluer vers une insuffisance cardiaque droite. Le projet permettra d’évaluer les effets protecteurs de la molécule, ce traitement sera administré par gavage (par voie orale) pendant 28 jours après l’apparition de la maladie. Son efficacité sera étudiée à partir d’analyses du sang et des tissus. Lorsque la maladie sera installée, plusieurs examens seront réalisés sur chaque animal sous anesthésie générale afin de limiter la douleur et le stress : un électrocardiogramme (ECG) pour étudier l’activité électrique du cœur (une seule fois, environ 10 minutes) ; une IRM avec injection d’un produit de contraste pour observer le cœur et les vaisseaux (une seule fois, environ 1h30) ; une échographie cardiaque (une seule fois, environ 30 minutes) ; une mesure de la pression dans les artères pulmonaires et du débit cardiaque (une seule fois, environ 30 minutes) - un prélèvement sanguin (une seule fois, quelques minutes). L’ensemble de ces examens permet de suivre l’évolution de la maladie et d’évaluer si le traitement testé peut protéger les poumons et le cœur.
Impact sur les animaux
Chez le rat, la pathologie peut se manifester par un léger essoufflement et une diminution de l’activité. Comme les animaux ne sont pas soumis à l’effort, la gêne attendue est considérée comme modérée. Une prise de poids plus faible peut également être observée. Les anesthésies nécessaires aux examens peuvent entraîner une hypothermie,. L’injection du produit induisant l’HTAP peut provoquer une légère irritation locale. Enfin, le CAR, composé naturel présent notamment dans le thym et l’origan, est généralement bien toléré et ne présente pas d’effets indésirables significatifs aux doses utilisées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus d'intérêt pour des analyses.
Remplacement
Il est indispensable de mieux comprendre les mécanismes physiologiques et moléculaires mis en jeu dans cette pathologie afin de pouvoir élaborer une prise en charge plus ciblée. Seules des expérimentations sur modèle animal entier pourront permettre d’atteindre ce but. Par ailleurs, il est très difficile d’obtenir des échantillons de patients souffrant d’hypertension pulmonaire, ce qui limite considérablement l’étude directe des mécanismes cellulaires et moléculaires de l’HTAP et renforce donc indirectement la nécessité de modèles expérimentaux fiables pour tester en routine des médicaments à fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Pour limiter le nombre d'animaux, les animaux sont répartis dans différents groupes expérimentaux et seront mutualisés pour permettre l’obtention de données scientifiques robustes. Les échantillons prélevés serviront pour des analyses histologiques, biochimiques et fonctionnelles. L’estimation du nombre d’animaux repose sur notre expertise préalable, en cohérence avec les données issues de la littérature, et tient compte également des besoins requis pour une analyse statistique adéquate réalisée préalablement.
Raffinement
Une attention permanente sera portée au bien-être des animaux tout au long du protocole, Lors des examens, les animaux seront sous anesthésie générale avec un protocole antidouleur approprié ainsi qu’une surveillance accrue (électrocardiogramme, capteur de pression…). Si l’état de l’animal le nécessite, les responsables du projet et/ou les vétérinaires pourront intervenir pour adapter le protocole antidouleur ou interrompre la procédure. Afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’expérimentation, des outils structurés tels que l’arbre décisionnel et les critères d’arrêt des souffrances sont mis en place pour guider la prise de décision et intervenir rapidement en cas de détresse. Des points limites ont été définis afin de prévenir toute souffrance excessive des animaux inclus dans l’étude. Ces critères reposent sur l’identification de signes cliniques et comportementaux traduisant une altération significative du bien-être de l’animal, le suivi est réalisé par le personnel formé et attentif aux conditions des animaux.
Choix des espèces
Le rat est utilisé car les rongeurs sont des espèces couramment employées pour développer des modèles expérimentaux d’HTAP. En effet, les rongeurs permettent de reproduire de manière fiable les altérations vasculaires et hémodynamiques observées dans cette pathologie ce qui permet d’évaluer efficacement les traitements expérimentaux. L’injection de la molécule induisant la pathologie sera effectuée chez les rats mâles juvéniles âgés de 4 semaines et l’évaluation de l’effet de la molécule thérapeutique sera donc réalisée chez des rats de 8 semaines.
Évaluation de l’efficacité d’une thérapie ciblée dans un modèle de Pemphigoïde Bulleuse, maladie affectant la peau.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Une partie des souris de ce projet n'a aucune défense contre les infections, si bien qu'une infection peut les faire maigrir brutalement et les tuer. 612 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester une molécule censée éliminer les cellules responsables de la pemphigoïde bulleuse, une maladie de la peau. Chaque animal reçoit cinq injections abdominales hebdomadaires, une injection dans la veine de la queue, jusqu'à neuf injections de traitement en trois semaines et des prises de sang répétées à la joue sur animal vigile, jusqu'à sept en quatorze jours, gestes qui peuvent ulcérer le point d'injection et provoquer des hémorragies locales. Toutes seront tuées, à la fin des procédures ou dès l'atteinte d'un point limite, pour prélever la peau et les organes du système immunitaire.
Objectifs
La pemphigoïde bulleuse est une maladie de la peau qui se caractérise par la production anormale d'anticorps ciblant une molécule présente dans les différentes couches de la peau et entrainant son décollement et la formation de bulles et plaies douloureuses. A l’heure actuelle, les patients sont traités avec des médicaments anti-inflammatoires puissants (corticoïdes) ou des traitements affectant le système immunitaire (système de défense contre les infections) du patient. De plus, la plupart des patients rechutent à l’arrêt du traitement. Il est donc indispensable de trouver de nouvelles pistes thérapeutiques plus sûres et durables pour ces patients. Ce projet vise à étudier l’efficacité d’une nouvelle stratégie thérapeutique ciblée qui vise à éliminer spécifiquement les cellules qui sont responsables de l’apparition des symptômes de la pemphigoïde bulleuse sans affecter les autres cellules du système immunitaire qui ne sont pas impliquées dans la maladie. Notre stratégie repose sur la capacité de nos nouvelles molécules à reconnaitre spécifiquement les cellules impliquées dans la maladie et à activer le système immunitaire afin de les éliminer spécifiquement. L’efficacité de cette stratégie a été validée dans le contexte d’autres maladies auto-immunes, comme la polyarthrite rhumatoïde (maladie inflammatoire touchant les articulations) et le pemphigus vulgaris (autre maladie auto-immune de la peau) et nous souhaitons tester son efficacité dans la pemphigoïde bulleuse, afin d’apporter la preuve de concept in vivo de l’efficacité de notre stratégie thérapeutique ciblée.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d’évaluer l’efficacité d’une nouvelle stratégie thérapeutique permettant l’élimination ciblée des cellules impliquées dans la maladie, sans affecter les autres cellules saines non impliquées, ce qui pourrait permettre d’ouvrir de nouvelles pistes pour mieux traiter les patients souffrant de pemphigoïde bulleuse.
Procédures
Les animaux inclus dans ce projet seront soumis à : - des injections dans l'abdomen d'animaux non anesthésiés afin soit d'induire chez ces souris la génération de cellules productrices d'anticorps particuliers (5 injections, 1 fois par semaine), soit de les traiter avec les molécules thérapeutiques (1 injection unique ou 3 injections par semaine, tous les 2 jours, pendant 3 semaines). Chaque injection nécessite la contention rapide des souris et la totalité du geste (contention + injection) dure 1 à 2 minutes maximum. - une injection unique dans la veine de la queue sur animaux non anesthésiés pour la mise en place du modèle d'étude (durée: 2 min). - des prises de sang au niveau de la veine de la joue sur animaux non anesthésiés pour suivre l’apparition des cellules productrices d'anticorps (6 prélèvements sur 33 jours) ou leur diminution post traitement (3 prélèvements, 1 par semaine) ou d’évaluer la présence du traitement dans le sang des souris (7 prélèvements sur 14 jours). Chaque prise de sang nécessite la contention rapide des souris et la totalité du geste (contention + ponction) dure moins de 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les injections dans l'abdomen ou dans la veine de la queue ainsi que les prises de sang nécessitent la contention des souris, source de stress. Les injections dans l'abdomen répétées peuvent entrainer une inflammation locale et une ulcération au point d’injection, voire l'apparition d'un gonflement lié à la présence de liquide dans le ventre de la souris, même si cela est extrêmement rare. Les prises de sang répétées peuvent entrainer une inflammation locale et un risque d’hémorragie. Une partie des souris utilisées dans ce projet ne possède pas de système de défense contre les infections. En cas d'infection, la maladie peut évoluer rapidement vers une dégradation brutale de l’état général (amaigrissement) pouvant aller jusqu’à la mort de l’animal. Le traitement par lui-même peut également entrainer un effet léger et transitoire sur le bien-être de l'animal.
Devenir
L'ensemble des souris de ce projet sera euthanasié à la fin des procédures expérimentales ou lorsqu'elles présenteront des signes de souffrance (atteinte d’un point limite). Nous réaliserons des analyses sur les prélèvements obtenus en post-mortem (peau, organes du système immunitaire).
Remplacement
L’étude à l’échelle de l’organisme est indispensable pour tester l’efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant spécifiquement des sous-populations de cellules, tout en prenant en compte la complexité des interactions cellules-cellules et des nombreuses populations de cellules immunitaires existantes. Cette approche globale nécessite l’utilisation de modèles animaux qui ne peuvent être totalement remplacés par des approches en dehors de l’organisme, sur des cellules cultivées en laboratoire par exemple. Cependant, dans les études que nous menons, des techniques alternatives ne nécessitant pas l’utilisation d’animaux, telles que des co-cultures cellulaires et approches sur organes reconstruits ont été utilisées dans la mesure du possible en amont pour caractériser l'activité des peptibodies avant le passage au modèle animal.
Réduction
Le nombre de souris par lot expérimental a été déterminé en fonction de la littérature afin de réduire au maximum l’utilisation de souris tout en préservant l’interprétation et la significativité des résultats. Nous adapterons le nombre de souris utilisées en fonction des résultats des premières expériences afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes pour respecter leur comportement naturel dans un environnement propre et contrôlé limitant les risques d’infection. Les injections et prélèvements sanguins seront systématiquement alternés entre coté droite et côté gauche de l’animal afin de limiter au maximum les risques d’inflammation et d’infection liés aux injections et prélèvements répétés. Les souris seront surveillées immédiatement après les injections ou les prélèvements de sang. Les souris seront ensuite surveillées quotidiennement afin de détecter des signes de souffrance liés aux procédures effectuées en tenant compte de leur apparence et de leur comportement. Une surveillance bihebdomadaire des souris à l'aide d'une grille de score clinique et d'aide à la décision sera réalisée. En cas de suspicion de dégradation de l’état de la souris, une stimulation de la souris sera faite afin de vérifier sa mobilité, et d’identifier des réactions de défense/agressivité, signes de douleur). En cas de dégradation de l’état général de la souris, ou si un/ou des signes cliniques sont atteints (au-delà duquel l’animal pourrait souffrir), les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Le modèle souris a été choisi pour réaliser les expériences de ce projet, modèle largement décrit dans la littérature pour des approches similaires et la recherche en immunologie. De plus, la bonne connaissance des modèles murins, notamment d’un point de vue génétique et immunologique, permet une bonne interprétabilité des résultats obtenus. Enfin, les indicateurs d'altération du bien-être chez la souris sont bien connus, permettant ainsi une prise en charge appropriée. Nous utiliserons des souris de 6 à 8 semaines ce qui correspond à des souris jeunes adultes, âge décrit dans la littérature pour les expériences que nous devons mener.