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Souris : 192
Rats : 64
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192 souris et 64 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit sous anesthésie une thoracotomie puis une ligature de l'artère coronaire pendant soixante minutes provoquant un infarctus, avant de recevoir des composés libérant du monoxyde de carbone. Le cœur est prélevé après la mise à mort. Le porteur décrit une procédure "bien maîtrisée" et justifie le recours à deux espèces par la comparaison avec la littérature, les bénéfices thérapeutiques restant annoncés au conditionnel.

Objectifs

L'infarctus du myocarde (IM) reste l'une des principales causes de morbidité et de mortalité. Les lésions tissulaires au cours de l'IM provoquent la libération de molécules toxiques connues sous le nom de "Danger Associated Molecular Pattern". (DAMP), qui aggravent les lésions cardiaques et stimulent l'inflammation. Nous faisons l’hypothèse que l’hème agisse comme un DAMP important dans l'IM car des quantités importantes d'hème présentes dans le tissu cardiaque, peuvent être libérées pendant l’infarctus, et pourraient favoriser les dommages cardiaques s'il n'est pas correctement neutralisé ou dégradé. Bien que le tissu cardiaque ait la capacité de neutraliser l'hème dans des conditions normales, ces systèmes de protection intrinsèques ne suffisent pas lorsque la quantité d'hème devient excessive comme dans le cas de l’IM. Cependant, une stratégie thérapeutique nécessite de nouvelles approches pharmacologiques car les mécanismes responsables des lésions myocardiques après un infarctus sont multiples et encore mal définis. Le but principal de ce projet est donc d’étudier non seulement le rôle de l'hème en tant que DAMP mais également de vérifier si l'hème peut stimuler certains facteurs de protection dans le cœur pendant l'infarctus du myocarde. De plus, nous évaluerons l'effet pharmacologique de nouvelles molécules (HYCOs) qui pourraient être très efficaces pour neutraliser les effets délétères de l'hème et favoriser la protection contre l'inflammation et les lésions tissulaires pendant l’IM. Pour ce projet, la plupart des expériences sur l'IM seront réalisées sur des souris afin que nous puissions 1) comparer nos résultats avec des données antérieures publiées dans la littérature avec le même modèle et 2) avoir la possibilité de tester l'effet spécifique des HYCOs. Néanmoins, certaines expériences clés seront répétées dans le modèle du rat comme "preuve de concept", une étape essentielle pour vérifier que l'efficacité de nos molécules est reproduite dans différentes espèces. Les objectifs finaux seront de déterminer le rôle de l'hème et les effets bénéfiques des HYCO dans l'IM.

Bénéfices attendus

Il s'agit d'un projet visant à tester les effets pharmacologiques des composés libérant du CO et capable d'activer le facteur de transcription Nrf2 dans l'infarctus du myocarde. Cette étude nous fournira des informations nouvelles et importantes concernant l'applicabilité thérapeutique de la voie HO-1/CO dans les maladies ischémiques.

Procédures

Dans le modèle d'infarctus du myocarde chez la souris et le rat, chaque animal sera soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie complète. La chirurgie consiste en une thoracotomie suivie d'une ischémie par ligature de l'artère coronaire gauche pendant 60 minutes et d'une reperfusion. La procédure chirurgicale complète nécessite environ 90 minutes, moment auquel les animaux seront placés dans une chambre de réveil pour maintenir la température corporelle et l'oxygénation et pour se remettre de la chirurgie. Après l'infarctus, les souris seront traitées avec les composés par injection intrapéritonéale (i.p.) ou voie orale tous les 3 jours jusqu'au jour 7 ou jour 30. Chaque administration (i.p. ou orale) ne durera pas plus de 5 secondes. A 7 ou 30 jours après l'infarctus, l’effet thérapeutique des composés sera monitoré au niveau fonctionnel par échographie qui durera qui ne durera pas plus de 30 min. A la fin des expériences les animaux seront placés sous anesthésie profonde, un prélèvement de sang sera effectué et le coeur sera excisé.

Impact sur les animaux

Le degré de sévérité de la procédure de l'IM, bien maîtrisée, est quand même considéré de classe sévère. Nous prendrons donc toutes les précautions pour éviter tous les nuisances indésirables de cette procédure. L' IM est exécutée sous anesthésie générale et des analgésiques seront injectés après la procédure pour réduire la douleur, l'effet indésirable le plus important causé par cette procédure. Les animaux seront gardés dans une chambre dédiée et suivi pour s'assurer de son bien-être jusqu'à leur réveil et rétablissement complet de la chirurgie.

Devenir

Comme nous avons besoin de collecter les coeurs pour une analyse metabolique, génique et biochimique à la fin de chaque protocole expérimental, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Avant de finaliser et d'optimiser les protocoles du projet, nous avons initialement synthétisé 20 composés et testé leurs effets bénéfiques sur les cardiomyocytes en culture remplaçant ainsi l'utilisation de milliers de souris. L’ensemble de ces 20 composés avait la capacité de libérer efficacement du CO et d'exercer une activation de Nrf2 mais seulement 2 composés sur 20 n'ont montré aucun effet cytotoxique aux concentrations utilisées précédemment pour des composés similaires. Ces tests in vitro nous ont permis de sélectionner les 2 meilleurs composés, en fonction également de leur structure chimique diversifiée. Malgré la réduction du nombre de composés à tester in vivo, l'utilisation de souris et de rats est nécessaire car c'est le seul moyen d'évaluer l'action pharmacologique et l'efficacité de nos composés spécifiques contre l'infarctus du myocarde (IM) (voir "Reduction"). Le modèle d'IM est standard et fortement utilisé par les chercheurs de différents laboratoires afin d'évaluer les actions protectrices de nouveaux médicaments.

Réduction

Les tests in vitro (Remplacement) nous ont permis de sélectionner les 2 meilleurs composés et nous a ainsi permis de réduire significativement le nombre de composants qui seront testés in vivo. Pour chacun des groupes étudiés (groupes "sham" vs. groupes traités) dans les 3 procédures proposées, nous utiliserons 8 animaux en raison de leur variabilité, pour obtenir des données significatives et afin d'avoir une puissance statistique suffisante. Chaque protocole nécessite son propre contrôle. Nos résultats seront comparés à certains résultats de la littérature, ce qui contribuera à éviter la réitération de certains essais déjà réalisés avec d'autres molécules aux mêmes propriétés. Après avoir collecté des résultats, nous analyserons les données avec des tests statistiques. Deux types de tests seront utilisés en fonction des groupes comparés : le test Student si nous comparons deux groupes et le test Anova si nous comparons plus de deux groupes. Ce dernier sera suivi d'un post test de type Bonferroni. Les résultats seront jugés significatifs si la P-valeur est inférieure à 0.05 et si la différence entre les lots témoin et traité est inférieure ou égale à 2 avec une puissance de 0.9, comme publiée déjà, et ceci avec des effectifs de 8 animaux dans chaque groupe. A noter que la procédure 1 (souris C57/BL6) nous permettra de définir le mode d'administration le plus efficace des notre composés permettant ainsi de réduire le nombre de souris dans la procédure 2 (souris Nrf2KO) ainsi que le nombre de rats dans la procédure 3.

Raffinement

Pour minimiser la douleur et la souffrance des animaux, nous mettrons en place les points limites décrits dans chaque procédure. Pendant leur séjour à l’animalerie, les animaux auront à leur disposition des balles de coton pour nidifier ainsi que des feuilles de kraft pour jouer/se cacher et des bâtons de bois pour jouer/se cacher et feront l'objet d'une surveillance quotidienne. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale (induction de l’IM et examens à J7 ou J30). La douleur chirurgicale est prise en charge par des antalgiques. Un antalgique (buprénorphine, 0.1 mg/kg en sous-cutané) sera administré avant la chirurgie ainsi q’un anti-inflammatoire (kétoprofen 5 mg/kg en sous-cutané) après la chirurgie (IM). En cas de fortes hémorragies ou de troubles cardiaques, l’animal sous anesthésie sera mis à mort par injection de doléthal (150 mg/kg, i.p.).

Choix des espèces

La souris C57BL/6 est un modèle largement utilisé pour étudier l'effet de nouveaux composés thérapeutiques et leur efficacité dans les maladies cardiovasculaires. De manière analogue, les modèles d'infarctus du myocarde chez la souris et le rat ont été établis et bien décrits dans la littérature. Les souris Nrf2KO ont été largement utilisées ces dernières années pour déterminer l'effet protecteur spécifique induit par divers composés capables d'activer le facteur de transcription Nrf2. Le choix de ces espèces de souris et rat se justifie par le fait que nous devons également comparer nos données avec les nombreuses études présentes dans la littérature utilisant exactement les mêmes modèles de IM. Nous utiliserons à la fois des souris et des rats au stade de jeunes adultes (8-10 semaines). Les procédures utilisées pour provoquer l’IM sont couramment effectuées sur des souris et des rats âgés de 8 à 10 semaines, ce qui nous permettra de comparer nos propres résultats avec des études antérieures déjà publiées sur le même sujet.

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Souris : 816
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816 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'une mutation du gène Kcnq2 reproduisant une épilepsie infantile, elles reçoivent jusqu'à vingt molécules candidates par gavage, injection ou alimentation, certaines étant implantées d'une puce sous anesthésie, et le porteur indique que des crises spontanées peuvent provoquer leur mort. Le système nerveux central est prélevé en fin de procédure. Le porteur revendique un modèle "premier et seul" disponible pour tester des traitements sur "organisme entier", les bénéfices pour les enfants restant renvoyés à une éventuelle demande d'essai clinique.

Objectifs

Des variants pathogènes dans le gène KCNQ2 provoquent une épilepsie dans l'espèce humaine. Cette épilepsie se manifeste par de fréquentes crises survenant durant les tous premiers mois de vie (avant l'âge de 3 mois). Cette activité épileptique est accompagnée d'une détérioration des fonctions cognitives et motrices. Il n'existe pas de traitement et les anti-épileptiques classiques sont inefficaces. Nous étudions une souris modèle knock-in porteuse d'un variant récurrent du gène KCNQ2 (T274M). La souris hétérozygote pour ce variant reproduit les caractéristiques principales de la maladie humaine. Ce modèle permet de mieux comprendre la pathophysiologie de la maladie et de tester de nouvelles approches thérapeutiques. Ce modèle est le premier (et le seul pour le moment) qui puisse permettre de tester des approches thérapeutiques sur organisme entier dans un contexte valide par rapport à la pathologie humaine. Le projet comporte la stabulation d'animaux à phénotype dommageable, leur traitement par des candidats médicaments et l'évaluation de leur phénotype sur le plan des crises d'épilepsie et des capacités cognitives. A l'heure actuelle, il existe des molécules qui vont atténuer les crises d'épilepsie chez les enfants présentant une épilepsie liée au gène KCNQ2 (par exemple la carbamazépine). La multiplicité des traitements subis par ces enfants et leur hétérogénéité (clinique et génétique) ne permet cependant pas d'établir clairement si les traitements efficaces sur les crises le sont aussi sur le développement neurologique. Il s'agit pourtant d'une question essentielle. Pour l'ensemble de ce projet, nous envisageons de tester 20 molécules. Nous avons pour objectif d'identifier des molécules qui apporteront un bénéfice en terme de neurodéveloppement. Si le traitement est efficace, nos souris modèle devront présenter moins de crise mais aussi avoir un neurodéveloppement le plus normal possible.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre d'évaluer l'efficacité de candidats médicaments dans un modèle unique d'encéphalopathie épileptique. Si un candidat médicament s'avère efficace pour diminuer les crises d'épilepsie et pour améliorer les déficits cognitifs dans le modèle, les résultats serviront de base à une demande d'essai clinique dans l'espèce humaine.

Procédures

Traitements pharmacologiques par l'alimentation, par gavage ou injection intrapéritonéale en fonction des candidats médicaments. Traitements aigus (1 à 3 jours) ou chroniques (entre P25 et P90) en fonction de la pharmacocinétique des composés testés. Les animaux qui passent dans le test LMT seront anesthésiés et implantés avec une puce RFID. Prélèvements sanguins en fin de protocole pour estimer la biodisponibilité des composés ou de leurs métabolites et confirmer l'exposition.

Impact sur les animaux

Etant donné que les molécules administrées sont censées avoir un effet antiépileptique, nous attendons une amélioration du phénoptype des animaux (moins de crises, meilleures capacités d'apprentissage). Aucun effet indésirable particulier n'est attendu. Dans le pire des cas, les candidats médicaments n'auront pas d'efficacité. S'ils aggravent le phénotype (voir suivi des animaux ci-dessous), les traitements seront alors immédiatement interrompus. Dans ce modèle, il est également possible que les animaux présentent une crise spontannée conduisant à la mort de l'animal.

Devenir

Les animaux sont conservés pendant la durée de la procédure (traitement, évaluation des améliorations phénotypiques, prélèvement sanguin) puis euthanasiés en fin de procédure afin de prélever le système nerveux central pour réaliser des analyses histologiques, transcriptomiques et protéomiques.

Remplacement

Les épilepsies sont provoquées par des décharges inadaptées de cellules excitables en réseau. Les crises ainsi générées se traduisent, le plus souvent, par des mouvements anormaux. Pour étudier la pathologie dans toutes ses dimensions et espérer pouvoir produire des résultats qui seront transférables à l'espèce humaine, il est nécessaire d'avoir recours à un modèle animal car les cellules isolées ne récapitulent pas ce qui se passe dans un cerveau entier. Le gène Kcnq2 est très conservé entre la souris et l'Homme. Les tests phénotypiques sont bien développés dans cette espèce. Le modèle que nous utilisons est le premier et le seul disponible pour le moment pour cette pathologie. Avant que le modèle vivant ne soit utilisé, les médicaments candidats ont été testés sur des modèles cellulaires in vitro et dans des neurones dérivés de modèles iPS avant d'en préciser les caractères de d'efficacité et de toxicité éventuelle. L'étude des capacités d'apprentissage et de mémorisation ne peut être effectuée que sur l'animal vivant.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé sera optimisé et calculé de façon à ce que les effets attendus puissent être détectés avec un niveau de significativité suffisant tout en garantissant la sécurité des résultats s'ils doivent être utilisés ultérieurement pour justifier un essai clinique pédiatrique.

Raffinement

L'hébergement est adapté aux besoins physiologiques des animaux et permet l'expression de leur gamme normale de comportements. Les souris sont hébergées dans des cages de 530cm2 (5 souris maximum), avec 2 enrichissement différents (dôme et bandelettes de cartons), eau et nourriture ad libitum. La méthode d'administration des traitements la moins contraignante possible sera utilisée (dans les croquettes servant d'alimentation à chaque fois que cela est possible). Nous réalisons une anesthésie profonde des animaux avant l'implantation des puces RFID. Des points limite clairs sont définis et les animaux seront euthanasiés lorsqu'ils atteindront les critères d'interruption.

Choix des espèces

Les souris génétiquement modifiées sont un modèle qui permet de modéliser une pathologie humaine car il s'agit de mammifères disposant d'un répertoire génétique très similaire à celui de l'espèce humaine. La technologie de recombinaison homologue utilisée pour générer le modèle utilisé est parfaitement au point dans cette espèce et a permis de générer des centaines de modèles pertinents pour étudier les maladies humaines et pour développer des traitements spécifiques. Les souris seront traitées au moment où apparaissent les crises d'épilepsie spontanées dans ce modèle et uniquement chez des animaux sevrés (entre P25 et P30). La suppression des crises d'épilepsie est le premier critère de jugement d'efficacité de la molécule testée. Le traitement pourra se poursuivre quotidiennement jusqu'à P90 où l'évaluation finale de leur comportement sera effectuée (tests d'apprentissage et mémorisation). Dans l'espèce humaine, la maladie est sporadique (sans histoire familiale) et n'est donc détectée chez un nourrisson qu'au moment où les premières crises apparaissent. Nous nous placerons donc dans ce même cas de figure avec les animaux modèles étudiés ici, traités au moment où leur pathologie se manifeste.

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    • Système cardiaque
Souris : 57
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57 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une alimentation enrichie en cyanate de sodium, des injections d'une sonde fluorescente dans la veine de la queue, des épilations à la crème dépilatoire et des séances d'imagerie sous anesthésie, pour étudier le rôle du vieillissement des protéines dans l'athérosclérose. Le sang et l'aorte sont prélevés après la mise à mort. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'un modèle in vitro ne suffit pas à représenter l'"organisme entier" et conclut qu'il n'a "pas d'autre choix" que la souris.

Objectifs

Avec 17,7 millions de décès en 2017, les pathologies cardio-vasculaires représentent la première cause de décès dans le monde. C’est donc un enjeu de santé publique de mieux comprendre et caractériser les causes de ces maladies. L’athérosclérose est une maladie complexe touchant principalement les artères de moyen et gros calibre marquée par une modification importante de la structure des vaisseaux sanguins et caractérisé par la formation de plaques. Au cours du temps, ces plaques s’épaississent et gênent la circulation sanguine. Elles peuvent également se rompre, entraînant alors la formation d’un caillot provoquant des accidents vasculaires cérébraux, des infarctus du myocarde, ou des ischémies périphériques. En vieillissant, les protéines subissent des modifications pouvant affecter leurs structures et leurs fonctions. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre le rôle du vieillissement des protéines présentes au niveau des vaisseaux sanguins. En effet, les vaisseaux sanguins sont principalement composés de cellules et de protéines. Lors du processus athérosclérotique, ces cellules vont se déplacer autour de la plaque afin de l'isoler. Notre projet vise à déterminer si le vieillissement des protéines joue un rôle dans le remodelage du vaisseau et sur le déplacement des cellules permettant d'isoler la plaque de la circulation sanguine au cours du développement de l'athérosclérose. Ce projet est multisite et se déroulera dans deux étuablissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La réalisation de ce projet d'expérimentation animale permettra de faire progresser les connaissances scientifiques sur les pathologies cardiovasculaires et de mieux comprendre l’impact du vieillissement des protéines sur le remodelage de la paroi des vaisseaux dans le développement, l’évolution et les complications de l’athérosclérose afin de trouver, in fine, de nouvelles pistes thérapeutiques dans le but de mieux diagnostiquer et donc mieux traiter les pathologies cardiovasculaires.

Procédures

Voici toutes les interventions auxquelles les animaux seront soumis : - Anesthésie générale : Lors de l’injection de la sonde fluorescente et lors des acquisitions d’imagerie, les animaux seront sous anesthésie générale. L’état d’anesthésie sera obtenu par inhalation d’isoflurane à 4% et maintenu par inhalation d’isoflurane 2%. - Injection au niveau de la veine de la queue : Injection d’une sonde fluorescente pour l’acquisition des images au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette injection se fera sur animal anesthésié par isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (9 souris X 3 groupes X 1 intervention = 27 fois) et deux fois pour chaque souris pour la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 interventions = 42 fois). - Épilation : L’épilation est nécessaire pour l’acquisition des images à l’échographe et au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette intervention rapide se fera à l’aide d’une crème dépilatoire pour peaux sensibles sur le thorax et l’abdomen de la souris. Ce geste sera réalisé sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%) sur une plateforme chauffante afin de maintenir la température de l’animal. Ce geste sera réalisé trois fois pour chaque souris de la procédure 1 (c’est-à-dire : 9 souris X 3 groupes X 3 épilations = 81 fois) et deux fois pour chaque souris de la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 épilations = 42 fois) - Injection intrapéritonéale : L’euthanasie nécessite l’injection d’un agent anesthésique. Ce geste sera réalisé sur les animaux anesthésiés par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (c’est-à-dire 27 fois au total) et une fois pour chaque animale pour la procédure 2 (c’est-à-dire 21 fois au total). Par souris : Chaque souris de la procédure 1 subira : 1 injection au niveau de la veine de la queue, 3 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2. Chaque souris de la procédure 2 subira : 2 injections au niveau de la veine de la queue, 2 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2.

Impact sur les animaux

L’alimentation supplémentée en cyanate de sodium et l’injection de la sonde fluorescente ne produisant pas d’effet toxique chez les animaux. Voici la liste des nuisances attenus : -Stress au moment du transport (5,3km pour 11 minutes de trajet) - Stress au moment de l’anesthésie et de son réveil, le stress d’une anesthésie dure en général quelques minutes avant l’endormissement et au réveil de l’animal.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés. Après la mise à mort des animaux, le sang sera prélevé au niveau de l’aorte afin d’évaluer la quantité d’homocitrulline (produit de carbamylation) retrouver, les aortes thoraciques seront récupérées afin d’étudier la rigidité des vaisseaux via l’utilisation d’un microscope à force atomique, puis les compositions cellulaire et protéique des aortes et des plaques d’athéromes seront étudiées via des techniques histologiques et immunohistochimiques. La queue des animaux sera également prélevée afin d’en analyser le taux de carbamylation du collagène.

Remplacement

Nous travaillons actuellement sur un modèle in vitro avec des cellules provenant d’aortes humaines et murines cultivées sur du collagène carbamylé ou non, mais une étude in vitro seule ne peut suffire pour représenter les mécanismes physiologiques mis en jeu au niveau d’un organisme entier et les approches informatiques in sillico ne permettent pas à ce jour de mimer le fonctionnement de l’organisme entier et sa réaction face au traitement. Ainsi, nous n’avons pas d’autre choix que d’utiliser le modèle animal, puisque les résultats obtenus avec cette approche globale in vivo seront complémentaires à nos résultats in vitro et permettront d'apporter une réponse complète à notre hypothèse. Nous sommes actuellement les seuls à utiliser ce modèle animal (modèle carbamylation + athérosclérose), nous ne pouvons donc pas faire de projet commun afin de réutiliser des animaux inscrits dans une procédure d’un autre projet.

Réduction

Nous avons décidé de faire deux procédures, dont une 1ère en étude préliminaire avec peu de souris (9 par groupes) avec une approche de « Go/no go » pour notre seconde procédure. En effet, la première procédure servira à confirmer une bonne démarche expérimentale et définir plus précisément les différents temps d’acquisitions pour la seconde procédure. Nombre de souris totales pour la procédure 1 : 9 souris X 3 groupes = 27 souris. Pour la seconde procédure, nous n’avons aucune donnée préliminaire nous permettant de calculer la puissance statistique de notre expérience via le logiciel GPower. C’est pourquoi nous avons décidé de réaliser une étude préliminaire en 1ère procédure, afin d’avoir la possibilité de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en évitant d’utiliser beaucoup d’animaux pour affiner la cinétique de la procédure. De plus, les données issues de la seconde procédure viendront compléter les données issues de la première aux points de la cinétiques les plus intéressants pour atteindre une puissance statistique suffisante. Après avoir analysé les données issues de la 1ère procédure, nous pourrons alors calculer la puissance statistique afin de définir le nombre optimal d’animaux nécessaires pour obtenir un résultat statistiquement significatif. Nous utiliserons au maximum 10 souris par groupe pour la seconde procédure (avec une potentielle diminution du nombre de souris en fonction des résultats issus de la 1ère procédure). Nous nous engageons à analyser les résultats de la première procédure et de calculer notre puissance statistique avant de commander les animaux de la deuxième procédure afin d’en utiliser le moins possible. Nombre maximal de souris au total pour la procédure 2 : 7 souris X 3 groupes = 21 souris. L’utilisation de souris exclusivement mâles, nous permet également de réduire le nombre d’animaux nécessaires puisqu’utiliser des animaux du même sexe permet de s’affranchir d’une variable biologique supplémentaire et de limiter l’hétérogénéité de nos résultats.

Raffinement

Quotidiennement : Les cages transparentes seront équipées de divers équipements d’enrichissement (tubes de jeu, niche, papier, bâton à rogner, coton …) afin de réduire l'ennui et de diminuer le stress en stimulant l'activité et en procurant un sentiment de sécurité à l'animal. Une surveillance quotidienne sera mise en place par une collaboration étroite avec les animaliers afin de prévenir et de traiter toutes manifestations de douleur ou de stress chez l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages de 30x40cm à raison de 5 souris par cage au maximum. Les animaux seront séparés selon leur groupe dans différentes cages (2 par groupe). Nous identifierons les animaux à l'aide de traces réalisées au marqueur indélébile au niveau de la queue. Le tableau présenté en Annexe 3 présente une grille de score adaptée qui sera suivie afin d’identifier des douleurs potentielles. Étape 1 : Le traitement ne produira pas de nuisance à l’animal. Afin de vérifier la bonne hydratation des souris, les biberons seront pesés tous les jours ouvrés et changés tous les deux jours. Étape 2 & 3 : L’utilisation du tomographe moléculaire à fluorescence (FMT) et de l’échographe nécessite un transport des animaux sur le campus Moulin de Housse (où se trouvent les appareils). Une surveillance accrue sera effectuée pendant le trajet et un morceau de pomme sera placé dans les cages afin de permettre aux animaux de continuer à s’hydrater et s’alimenter. L’utilisation ces appareils nécessite également une anesthésie générale de l’animal avec de l’isoflurane (4% pour l’induction et de 2% pour le maintien), une surveillance accrue sera effectuée pendant l’anesthésie, et l’état d’endormissement de l’animal sera confirmé par pincement des espaces interdigitaux. Enfin pour un réveil optimal des animaux concernés, l’animal sera placé sous lampe chauffante puis surveillé. Afin d’éviter le stress des animaux aux changements d'environnement, les souris seront emmenées sur le site Moulin de la Housse 24h avant l’acquisition pour qu’elles découvrent et qu’elles s’habituent aux salles de manipulation, afin que le jour de la manipulation il n’y ait pas de biais sur nos résultats. Lors de l’analyse à l’échographe, les animaux seront placés sur une plateforme chauffante composée de capteurs permettant de suivre les paramètres vitaux. Ces paramètres (fréquence respiratoire, électrocardiographie et la température corporelle de l’animal) seront surveillés pendant toute la durée de l’acquisition.

Choix des espèces

Le modèle choisi est le modèle murin dont le gène de l'apolipoprotéine E est non fonctionnel. Ce modèle est un modèle de référence pour l’étude de l’athérosclérose qui est très bien caractérisé. En effet ces souris développent la maladie sans avoir besoin de leur apporter un régime gras (non compatible avec l’utilisation du FMT puisqu’il faut un régime sans chlorophylle et qui rajouterait une variable supplémentaire à nos expériences et donc un groupe témoin supplémentaire). Nous commanderons des souris à l’âge de 4 semaines, c’est-à-dire des jeunes sevrés. Nous sommes obligés de commander des souris non adultes puisque ces souris mâles développent spontanément des plaques d’athéromes à partir de 7 semaines de vie. Nous n’avons pas le choix de commander des animaux au stade « jeunes sevrés » puisque nous voulons étudier l’impact de la carbamylation des protéines sur le développement des phases précoces de l’athérosclérose, il faut donc induire la carbamylation des protéines avant le développement de la pathologie. Toutes les expérimentations et les mises sous anesthésies se feront sur un animal adulte (âgé de 9, 13 et 16 semaines pour la procédure 1 et âgé de 9 et 13 ou 16 semaines pour la procédure 2).

Mémoire Innée et PDAC

(NTS-FR-342840v1 – 20/12/2023)
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 90
Souffrances
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Devenir
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90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une irradiation, une greffe de moelle osseuse par injection rétro-orbitale sous anesthésie et une greffe de tumeur du pancréas, développant une pathologie que le porteur qualifie de "potentiellement grave". Le projet étudie la mémoire du système immunitaire face au cancer du pancréas. Le porteur affirme qu'aucune alternative non animale n'est disponible, tout en décrivant des travaux in vitro déjà menés en co-culture.

Objectifs

L'adénocarcinome pancréatique (PDAC) est un problème majeur de santé publique, avec une survie à 5 ans, tous stades confondus, estimée à 11% en France. Malgré les efforts pour mieux comprendre les mécanismes de résistance aux traitements, pour développer de nouvelles stratégies de prise en charge et pour rechercher de nouvelles cibles thérapeutiques, de nouvelles connaissances et des approches originales pour relever ce défi sont nécessaires. Le PDAC se caractérise par un remodelage profond du paysage immunitaire afin d'atténuer l’inflammation anti-tumoral. Donc, un défi pour cibler les cellules immunitaires dans le cadre d'un traitement anticancéreux consiste à identifier les facteurs clés qui contrôlent les réponses inflammatoires anti-tumorales et pro-tumorales. Ce projet vise à mieux comprendre comment la système immunitaire s’adapte vis à vis des tumeurs, et notamment le PDAC. Dans cet objectif, nous allons mettre en place un procédure pour pouvoir étudier l’inflammation et les mechanisms moléculaires qui l’accompagne dans les cellules immunitaires avant et après adaptation à un tumeur. Ceci sera fait par bias de greffe de moelles osseuses de souris avec ou sans tumeurs dans des souris seins auxquelles nous allons greffer des tumeurs par la suite. Ces informations auront un impact important sur notre compréhension de la résistance immunitaire et des traitements utilisant des thérapies immunitaires pour le PDAC.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra d'évaluer l'héritabilité et la présence de la mémoire dans le compartiment des cellules souches du système immunitaire. Ces informations auront un impact important sur notre compréhension de la résistance immunitaire et des traitements utilisant des thérapies immunitaires pour le PDAC.

Procédures

Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 40 minutes), 1 irradiation (durée 12 minutes), 1 injection rétro-orbitaire sur des souris anesthésiées (durée 7 minutes), et 2 prises de sang rétro-orbitaire sur des souris anesthésiées (durée 7 minutes chaque).

Impact sur les animaux

Les animaux seront transplantés avec des cellules tumorales et développeront donc une pathologie potentiellement grave. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. Les manipulations, le court jeune avant transplantation ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse. Autres nuissances éventuels pourraient être induit lors de l’irradiation (peur/détresse), le site de l’injection retro-orbital des greffes de moelles faites sous anesthésie, l’injection éventuelles d’analgésésiques post-opératoire, et des piqures retro-orbital pour les prélèvement de sang post-greffe de moelle (douleur lié au lésion de la piqure).

Devenir

Tous les animaux seront mise à mort à l'issue de chaque procédure, ou plus tôt selon les points limites, pour la prélevement et l'analyse des organes.

Remplacement

Des alternatives non animales ne sont pas disponible dans ce domaine pour aborder les questions scientifiques posés. Cependant, l'utilisation de modèles tumoraux orthotopiques murin permet d'étudier l'environnement tumoral et de reproduire l’hétérogénéité tumorale qui ne peut être recréé in vitro (i.e. un seul organe isolé) ou chez une espèce autre que les mammifères. Ce modèle se prête également aux greffes de moelle osseuse qui sont nécessaires pour étudier la transmission de la mémoire immunitaire. De plus, leur utilisation dans de nombreux projets scientifiques a permis des avancées significatives et le transfert vers des essais cliniques. Des modèles in vitro avec des cellules de moelle osseuses murin mise en co-culture avec des organoides de tumeur pancréatique murin, pour étudier les mécanismes moléculaires associé à l’activation des macrophages issue de souris avec PDAC ou sans tumeur et ensuite exposés aux signaux émis des cellules cancéreuse, ont déjà été accomplis.

Réduction

Le nombre d'animaux/groupe expérimental nécessaire pour obtenir une signification statistique a été défini en déterminant : - le test statistique à utiliser : ANOVA et test post-hoc (Tukey) pour comparer les 2 groupes expérimentaux entre eux. - l'effet biologique et la dispersion attendus, cette estimation a été faite en fonction des données bibliographiques et/ou des résultats antérieurs obtenus par le laboratoire.

Raffinement

Les conditions d’hébergement respectent les besoins physiologiques et le bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température : 20-22°C ; renouvellement d’air : 15 volumes/heure ; éclairage artificiel : 12h jour / 12h nuit). La nourriture et l’eau sont fournies ad libitum. Afin de respecter leur instinct grégaire, l’hébergement des animaux se fait en confinement en cages individuellement ventilées à raison de 5 souris par cage. L’environnement est enrichi à l’aide de coton, de lanières de papier utiles à la nidification, et éventuellement d’un dôme. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. Les contraintes par rapport à la douleur, la souffrance et l’angoisse dans le cadre de l’expérimentation présentées dans le projet seront réduites par une surveillance accrue avec des points limites spécifiques et adaptés. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être. Nous utiliserons aussi une lampe chauffante pour maintenir les animaux au chaud lors des chirurgies avec maintien de l’enrichissement, de la socialisation et de l’alimentation. Les chirurgies sont faites sous anesthésie et analgésie.

Choix des espèces

Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L'espèce choisie est la souris C57BL/6, car elle permet le transfert adoptif de cellules immunitaires et tumorales. Elle est couramment utilisée en oncologie et dans la recherche sur les cellules souches. Les conditions expérimentales de transplantation de nos modèles tumoraux (a) et hématopoiétiques (b) sont clairement exposés dans la littérature scientifique du domaine. Les souris doivent être âgées de 6 à 8 semaines au moment de greffe. Cet âge est nécessaire pour que le système immunitaire soit mature.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 114
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 114
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Devenir
 -
 -
 -
 114

114 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur colorectale leur est greffée sous la peau, puis elles reçoivent un anticorps et une sonde radioactive par voie intraveineuse, suivis de séances d'imagerie sous anesthésie. Le projet teste une radiothérapie interne visant à irradier sélectivement la tumeur. Le porteur fixe des points limites, une perte de poids de plus de 20 % ou une tumeur de plus de 1 500 mm3 déclenchant la mise à mort.

Objectifs

L’objectif de ce projet de recherche est d’évaluer une approche thérapeutique du cancer colorectal. Cette approche repose sur le principe de la radiothérapie interne, visant à sélectivement irradier les tumeurs afin de les détruire. Une stratégie consiste à injecter au patient un anticorps ciblant la tumeur, et sur lequel a été greffé un atome radioactif dont l’énergie du rayonnement est suffisante pour causer des dommages importants aux cellules cancéreuses. Cependant, cette stratégie peut engendrer une toxicité au niveau d’autres tissus de l’organisme, car les anticorps restent longtemps dans la circulation sanguine. Aussi, l’approche thérapeutique que nous souhaitons évaluer ici consiste à séparer l’injection de l’anticorps (ciblage de la tumeur) de celle de la radioactivité (action thérapeutique). Dans ce contexte, l’anticorps est dans un premier temps administré et va se fixer au niveau de la tumeur (préciblage de la tumeur). Dans un second temps, une sonde radioactive est administrée et va spécifiquement reconnaître l’anticorps fixé sur la tumeur et ainsi, délivrer son énergie à cette dernière (action radiothérapeutique). Cela permet d’irradier sélectivement les tumeurs tout en limitant la toxicité périphérique. Malgré les excellents résultats observés au niveau préclinique, il n’existe à ce jour aucun essai clinique de cette approche en raison d’une ingénierie difficile. Pour remédier à ces verrous scientifiques, nous proposons d’évaluer de nouveaux outils (optimisation des temps entre l’injection de l’anticorps et l’injection de la radioactivité et amélioration de la reconnaissance entre l’anticorps et la sonde radioactive grâce à la synthèse de nouvelles molécules) dans un modèle préclinique de cancer colorectal.

Bénéfices attendus

L’ensemble de ces travaux nous permettra d’évaluer l’intérêt de l’optimisation d’une approche par radiothérapie interne dans la prise en charge des cancers colorectaux avec pour objectif à plus long terme d’améliorer la prise en charge clinique de cette pathologie, en augmentant l’eefficacité de la radiothérapie. Par ailleurs, cette approche sera extrapolable à d’autres type de cancer.

Procédures

Les animaux subiront deux types d'intervention: - inoculation de cellules tumorales par voie sous-cutanée, sous anesthésie générale. Chaque souris ne subira cette intervention qu'une fois. La croissance tumorale sera alors suivie, avec une mesure du volume tumoral 2 fois par semaines pendant 3 semaines, toujours sous anesthésie générale afin de réduire l'angoisse de la manipulation. - injection intraveineuse sur animal vigile placé dans un système de contention: au maximum, une souris subira cette intervention 2 fois, 1 fois pour l'injection de l'anticorps, 1 seconde pour l'injection de la sonde radioactive. Ces 2 injections seront espacées d'au moins 24 heures. Ces injections seront réalisées par du personnel compétent et ne dureront que quelques minutes. Suite à l'injection de molécules radioactives, les animaux seront placés sous anesthésie générale pour l'évaluation de la distribution de ces molécules par imagerie. L'acquisition des images sous anesthésie durera au maximum 45 minutes et sera répétée au maximum 3 fois, à 24 heures d'intervalle, pour l'évaluation de la pharmacocinétique des anticorps.

Impact sur les animaux

Les nuisances potentielles sont le stress dû aux manipulations et la douleur engendrée par les procédures, principalement les injections (réduites à quelques dizaines de secondes car réalisées par un expérimentateur expert). Aucune nuisance liée à l’imagerie in vivo ou aux anesthésies n’est attendue. Pour les animaux porteurs de tumeur, les nuisances peuvent être relatives à une gêne fonctionnelle liée à la présence de la tumeur ou encore une nécrose précoce de la tumeur. Dans tous les cas, un suivi régulier des animaux permettra de réagir rapidement en cas d’apparition d’une souffrance pour l’animal. L’arbre décisionnel viendra orienter les actions à mener jusqu’à l’atteinte de points limites. Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (hébergement en groupe, portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, enrichissement de milieu, surveillance quotidienne).

Devenir

Tous les animaux seront porteurs de tumeurs sous-cutanées et ne pourront être réutilisés. Aussi, tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure

Remplacement

Plusieurs sondes radioactives seront évaluées au cours de ce projet. Ces sondes ont été testées dans un premier temps in vitro afin de sélectionner les plus adaptées. La culture cellulaire ne permet pas de mimer la distribution et le métabolisme des molécules étudiées. A ce stade, le passage sur un modèle préclinique est donc inévitable pour juger de façon optimale l’effet des molécules étudiées.

Réduction

Les molécules évaluées ont dans un premier temps été caractérisées et sélectionnées par des méthodes in vitro afin de réduire le nombre de groupe d’animaux requis pour le projet. Le nombre d’animaux dans chaque groupe a été défini de façon à utiliser le minimum d’animaux tout en étant certain d’obtenir le matériel tumoral suffisant pour réaliser des études de caractérisation du modèle et atteindre une validité statistique. Sur ce plan, nous utiliserons des groupes de 6 souris.

Raffinement

Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (hébergement en groupe, portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, densité animale, enrichissement de milieu, surveillance quotidienne). Lors des procédures expérimentales (inoculation des cellules et imagerie), les souris seront placées sous anesthésie générale gazeuse afin d’éliminer toute douleur potentielle et de réduire l’angoisse générée par la manipulation. De plus, des injections d’antalgiques pourront être appliqués si besoin. Une surveillance régulière des animaux consistera à observer et évaluer la présence de certains critères signes d’une dégradation de l’état général : prostration, œil clos, diarrhées, nécrose, infection au niveau de la tumeur…. Le poids sera régulièrement suivi ainsi que le volume tumoral. Une perte de poids supérieure à 20 % du poids maximal ainsi qu’un volume tumoral supérieur à 1500 mm3 sont deux signes cliniques imposant la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

Les rongeurs sont classiquement utilisés en expérimentation animale en imagerie préclinique comme en cancérologie. En ce qui concerne le modèle tumoral, les études préliminaires réalisées ont pu mettre en évidence une croissance plus homogène chez les souris balb/c nude, décrite dans la littérature pour ce modèle. Les animaux utilisés seront des souris adultes de 5 semaines, pesant environ 20 g ayant atteint leur maturité sexuelle afin d'éviter l'influence des variations hormonales liée à la puberté. Le développement des xénogreffes que nous comptons utiliser est relativement rapide (environ 3 semaines), ce qui implique que les animaux seront inclus dans les procédures d’imagerie à l’âge de 7-8 semaines (20-25g).

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Xénopes : 6702
Souffrances
▲ -
▲ 6702
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 680
 6022

6 702 xénopes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tués et 680 femelles réutilisées. Les femelles reçoivent des injections d'hormone tous les quatre mois pendant toute leur vie pour produire des ovocytes, tandis que les mâles et les larves sont tués pour prélèvement. Un test de réponse à la lumière évalue la vision des larves. Le porteur présente le xénope comme une "méthode alternative de remplacement" des modèles mammifères.

Objectifs

Ce projet englobe les questions scientifiques de notre institut utilisant le modèle Xénope et qui sont développé avec l'objectif de réduire en les mutualisant les expériences. Les objectifs sont l’étude : a) de la division des cellules de l'épiderme embryonnaire par des approches d’imagerie en temps réel dans des larves aux stades neurula. b) de la cataracte dans la larve de xénope. Le développement du cristallin est aisément observable dans l’embryon de xénope et dépend de l’expression de gènes dont la mutation est à l’origine de cataracte humaine. Les études dans la larve de xenope permettent d’analyser la fonction de ces gènes dans le développement de l’œil in vivo. c) au cours du développement (stades 1 à 45) de l’expression d' ARN circulaires pouvant servir de régulateurs de l'expression des gènes. d) du controle du fuseau de division cellulaire par des approches de microscopie electronique. Le fuseau permet la répartition fidèle du matériel génétique entre deux cellules filles. La taille et la structure du fuseau sont essentielles pour sa fonction. Cependant, malgré des décennies d'étude, on ignore comment le fuseau adopte une morphologie optimisée pour sa fonction.

Bénéfices attendus

Les 4 sujets de recherche développés dans cette demande d’autorisation de projets visent à l’avancée des connaissances scientifiques sur des sujets liés à la Biologie/Santé. En particulier le projet a) vise à préciser le rôle des acteurs de la cytokinese des épithéliums. La majorité des cancers provenant de tissus épithéliaux, la connaissance des mécanismes contrôlant ces divisions participent à la lutte anti-cancéreuse. Le projet b) vise à identifier et caractériser des gènes potentiellement impliqués dans le développement des cataractes et ainsi à ouvrir la voie à l’identification de cibles potentielles pour le traitement ou la prévention de la cataracte. Le sujet c) vise à décrire de nouveaux acteurs des régulations des gènes lors du développement embryonnaire et à analyser les mécanisme contrôlant leur production. Le sujet d) vise à la compréhension des mécanismes de contrôle de l’architecture du fuseau mitotique en tirant profit d’une comparaison inter-espèce.

Procédures

Une solution d'hormone (HCG) est injectée afin d'induire la ponte ou la spermatogenese. Cette opération dure une quinzaine de seconde. Pour les males il s'agit d'une injection unique. Dans le cas des femelles cette procédure est répétée environ tous les 4 mois tout au long de leur vie pour obtenir des ovocytes. Les larves issues de fécondation in vitro sont injectés au stade 1 à 8 cellules (environ 30' à 2h30min après fécondation, à un stade larvaire non autonome). Dans le cadre du sujet cristallin, un test comportemental unique de réponse à la lumière permet d'évaluer la fonction visuelle de chaque larve.

Impact sur les animaux

Les procédures décrites dans cette demande impliquent l'administration d'hormones par injection sous cutanée dans l'animal. Les nuisances associées à ces injections sont a) l'isolement temporaire des animaux et le stress induit par la maniupulation et la contention le temps de l'injection. La procédure s'appliquant aux larves de stades supérieurs à 45 est une procédures d'évaluation de la fonction visuelle par des test comportementaux sans nuisances particulières associé à ce test. Les larves expérimentales ont été microinjectés aux stades 2-8 cellules puis se sont développés jusqu'au stade 48. Les phénotypes attendus sur ces animaux devrait etre associés à la fonction visuelle sans préjudice autre a priori.

Devenir

Xenopus laevis ne peut être adopté puisqu'il s'agit d'une espèce invasive. Les animaux femelles sont en utilisation continue pour la production d'ovocytes (680 animaux) tout au long de cette DAP. La durée de vie de ces animaux étant supérieure à 10 ans, et les procédures étant légères, les animaux sont conservés à l'issue du projet et réutilisés dans le cadre des nouveaux projets. Les males et les larves sont sacrifiés pour prélèvement.

Remplacement

Le modèle xénope permet par sa capacité de ponte élevé l’obtention de nombreuses larves dont le développement est externe. Ceci permet donc l’étude des phénomènes complexes impliqués sont le développement embryonnaire. L’utilisation du modèle xénope dans un contexte d’étude du développement embryonnaire en général est donc en soi une méthode alternative de remplacement de modèles mammifères, murins en particulier. L’objectif de ce projet est de déterminer le rôle de gènes d’intérêt dans l’organogenèse (épithélium, cristallin, embryon entier), ces processus complexes ne peuvent être reproduits en leur globalité en culture cellulaire et nécessite donc l’utilisation de ce modèle animal. L’une des forces de ce modèle est de permettre, en intervenant dans le cadre de procédures sur quelques animaux adultes, d’obtenir en quantité de nombreux stades larvaires permettant l’expérimentation et une bonne puissance statistique des analyses. Par ailleurs, l’utilisation du modèle Xénope nous permet d’obtenir les ovocytes servant à la préparation d’extraits cytoplasmiques capables de reproduire in vitro les évènements du cycle cellulaire associé à la formation du fuseau de division et de les observer par microscopie electronique. La génération in vitro de tels fuseaux ne peut être réalisée qu'avec ces extraits d’ovocytes, de plus ce projet repose sur l'étude comparative entre X. laevis et X. tropicalis. C’est pourquoi aucune autre méthode, y compris les extraits de cellules en culture, ne peut être utilisée comme substitut.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés pour les expériences, nous cherchons à mutualiser entre les différents sujets l’utilisation des animaux entrant dans le cadre d’une procédure. 1) Pour cela les larves obtenues lors d’une FIV seront potentiellement utilisées pour tous les sujets. En effet, en microinjectant les larves à différents stades de développement nous pouvons étaler les expériences et ainsi utiliser au mieux les larves produites lors d’une FIV. De ceci découle que le nombre de procédures FIV et le nombre d’utilisations d’animaux adultes sera diminué. 2) Des mâles doivent être mis à mort pour la collecte des testicules nécessaire aux FIV. L’utilisation des testicules issus de ces mâles est mutualisée lors de la réalisation des FIV et les testicules sont conservés au froid pour permettre la réalisation de FIV sur environ 2 semaines. 3) Le travail expérimental utilisant un nombre d’échantillons élevé pour l’analyse statistique est réalisé uniquement sur des stades larvaires. 4) Les femelles Xénopes ont une espérance de vie en captivité de l’ordre de 20 ans. Ces animaux subissant pour toute procédure des injections d’Hormone Chorionique Gonadotrophique (HCG) tous les 4/5 mois sont réutilisés tout au long de leur vie.

Raffinement

Le milieu est enrichi par l'adjonction d'artéfacts permettant aux animaux de se dissimuler, tandis que les aquariums sont partiellement dissimulés par des plaques opaques afin de limiter l’apport de lumière directe dans les aquariums. Les espaces d'élevages sont séparés des espaces de manipulation et à l’écart des bruits et circulations parasites. Les femelles en procédures sont isolées en bacs individuels lors de cette période qui s'étend au maximum sur 48 heures.

Choix des espèces

De par son mode de fécondation externe, il est possible de récupérer les ovocytes de Xénope après une simple stimulation hormonale, sans chirurgie ni mise à mort. Ces ovocytes permettent soit la réalisation d’extraits cytoplasmiques reproduisant le cycle cellulaire, soit, après fécondation in vitro, d’obtenir de nombreuses larves au stade une cellule qui peuvent être microinjecté par des molécules traceurs ou des molécules interférant avec l’expression des gènes afin d’analyser l’impact de certains produits de gènes sur l’expression des gènes, le développement embryonnaire et l’organogenèse, ou la dynamique des divisions cellulaires des épithéliums. Seuls des animaux adultes sexuellement rentrent dans nos procédures expérimentales. Les stades larvaires expérimentaux sont généralement arrêtés avant le stade 45, les larves allant au stade 48 sont utilisés pour un test fonctionnel non invasif. Les larves surnuméraires non expérimentales pourront être utilisées pour générer des animaux adultes.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 88
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 88
▲ -
Devenir
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 88

88 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles suivent un régime riche en graisses et en sucres pendant douze semaines, avec des gavages de sucre et d'huile, des prélèvements de sang répétés et une prise de poids réduisant leur mobilité, avant d'être tuées pour prélever leurs tissus. Le projet cherche à montrer un effet protecteur de lipides végétaux contre l'obésité. Le porteur présente le résultat comme une "preuve de concept" pour de futures études chez l'humain.

Objectifs

La transition nutritionnelle vers des systèmes alimentaires sains et plus durables est en faveur de la végétalisation des régimes alimentaires. Il est devenu important de mieux comprendre le rôle et les mécanismes d’action des nutriments d’origine végétale d’un point de vue de la santé métabolique. Si les protéines végétales ont suscité un vif intérêt ces dernières années, certains lipides spécifiques des végétaux verts restent encore méconnus et peu exploités. Leur absorption et métabolisme in vivo sont jusqu’ici peu décrits. Des travaux préliminaires suggèrent néanmoins des effets anti-inflammatoires, des effets de réduction des lipides sanguins circulants, ainsi qu’une potentielle utilisation par les bactéries intestinales. Les lipides végétaux naturellement présents dans différents aliments végétaux pourraient donc constituer de potentiels prébiotiques (susbtrats pour les bactéries intestinales) avec des bénéfices importants pour la santé, et avoir ainsi un rôle à jouer dans le cadre de stratégies nutritionnelles préventives dans la lutte contre l’obésité. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de mettre en évidence les potentiels effets protecteurs des lipides végétaux sur la mise en place de l’obésité chez la souris. Pour cela, nous étudierons leurs effets sur : le métabolisme des lipides et des glucides, la santé intestinale (absorption, fonction barrière, bactéries) et l’inflammation.

Bénéfices attendus

Cette étude animale devrait permettre de montrer pour la première fois que la consommation de certains lipides végétaux peut éviter une altération du métabolisme, un déséquilibre des bactéries intestinales et une augmentation de l’inflammation. Les résultats de cette approche pourront alors constituer une preuve de concept pour de futures études cliniques d’intervention nutritionnelle chez l’Homme, notamment chez des personnes souffrant d’obésité.

Procédures

- Alimentation riche en graisses et en sucres pour 3 groupes de 12 souris pendant 12 semaines ; alimentation d’entretien pour 1 groupe contrôle de 8 souris pendant 12 semaines. - Mesure de la composition corporelle sur toutes les souris vigiles, contention dans un tube, moins de 2 minutes par souris, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Collecte de crottes de toutes les souris vigiles, 30 minutes dans une cage individuelle, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Mise à jeun (6h ou 12h) des animaux avant les gavages de toutes les souris, deux fois à 1 semaine d’écart. - Un gavage avec du sucre pour tester le métabolisme des glucides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage de sucre/souris sur les 12 semaines d’étude). - Un gavage avec de l’huile pour tester le métabolisme des lipides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage d’huile/souris sur les 12 semaines d’étude). - Les deux gavages seront espacés d’une semaine. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec du sucre (15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes) sur toutes les souris vigiles lors de la 10ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun quelques secondes par souris. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec de l’huile (1, 2 et 4heures) sur toutes les souris vigiles lors de la 11ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun environ 30 secondes par souris. - Une injection dans l’abdomen des anesthésiques (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : quelques secondes. - Un prélèvement de sang sous anesthésie profonde sur toutes les souris (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : 30 secondes.

Impact sur les animaux

Une prise de poids est attendue chez les souris suivant une alimentation riche en graisses et en sucres. Cette prise de poids pourra entraîner une diminution de la mobilité des animaux concernés. Un isolement court (30 min) sera nécessaire pour la récupération des fécès et pourra induire un léger stress aux animaux. La mise à jeun (12h ou 6h avant gavage d’huile ou sucre) peut également induire un stress chez les animaux. Lors des deux gavages, léger stress dû à la contention de l’animal et gêne/irritation potentielle de l’œsophage liée au passage de la sonde. Les prélèvements sanguins réalisés après les gavages pourront induire un stress chez les animaux. Pour la mesure de composition corporelle, les souris sont introduites dans un tube cylindrique (espace réduit) pendant moins de 2 minutes, ce qui peut induire un léger stress aux animaux. L’injection dans l’abdomen des anesthésiants (avant le prélèvement terminal) peut induire une douleur transitoire.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort à l’issue du dernier prélèvement sanguin afin de collecter les tissus d’intérêt pour répondre aux questions scientifiques.

Remplacement

Le but de ce projet est d’étudier les effets des lipides végétaux sur le métabolisme de différents organes et l’inter-communication entre tous ces organes. Il est à l’heure actuelle impossible de reproduire dans des modèles de culture cellulaire les mécanismes métaboliques et inflammatoires en lien avec la modification des bactéries intestinales, et l’implication de toutes les voies de régulation au centre de la communication entre les différents organes. Par conséquent, le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à notre question scientifique. De plus, une étude clinique chez l’Homme ne peut pas être envisagée directement à ce stade car les comités d’évaluation des études cliniques demandent des résultats préliminiares précliniques (à l’échelle d’un organisme entier) pour démarrer une étude chez l’Homme.

Réduction

A notre connaissance, aucune étude sur la souris n’a encore été réalisée pour évaluer les effets de lipides spécifiques des végétaux verts dans un contexte d’obésité induit par une alimentation riche en graisses et en sucres. Nous ne disposons donc pas de données de la littérature pour réaliser un calcul d’effectif. S’agissant d’une étude pilote et exploratoire, une dizaine de souris par groupe semble nécessaire et suffisante (8 souris pour le groupe contrôle et 12 souris pour chacun des groupes avec alimentation riche en graisses et en sucres). De plus, l’étude sera lancée tout d’abord sur des souris mâles, et si les résultats sont significatifs chez les mâles alors la même étude sera réalisée sur des souris femelles (n=44) pour extrapoler ou non les résultats aux deux sexes

Raffinement

Plusieurs mesures seront mises en place pour veiller au bien-être des animaux et réduire au minimum toutes les nuisances potentielles : 1/ Ajout des lipides végétaux à l’alimentation des animaux pour éviter manipulation et contention quotidiennes des souris (contrairement à une supplémentation par gavage quotidien). 2/ Avoir le même expérimentateur (maximum 2) tout au long de l’étude et habituer les animaux à sa/leur présence (odeurs, voix, etc) pour diminuer leur stress face aux humains. 3/ Avoir du personnel expérimenté et formé aux gestes techniques des différentes procédures (tests métaboliques, mise à mort), et à l’observation de comportements « normaux » des animaux. 4/ Surveillance étroite des animaux 2 fois par semaine (apparence physique, comportement, poids, prise alimentaire), 5/concernant les gavages : - l’administration par voie orale est une méthode moins invasive que l’injection par voie intraveineuse ; - pour limiter la potentielle irritation de l’œsophage des animaux lors des gavages une sonde de gavage coudée au bout arrondi sera utilisée par un personnel expérimenté - les volumes de gavage seront réduits au minimum pour éviter tout incomfort aux animaux. - une surveillance étroite du comportement des animaux sera réalisée suite aux gavages, - les gavages seront espacés d’une semaine afin de réduire le stress des animaux, 6/ Les contentions prévues lors des pesées, gavages ou lors de la mesure de la composition corporelle seront toujours effectuées de manière brève par un expérimentateur formé, 7/ En fin d’étude, les animaux seront anesthésiés pour éviter toute douleur au moment du dernier prélèvement sanguin, 8/ Mise en place de points limites précoces permettant, si l’un est atteint, d’éviter toute souffrance des animaux.

Choix des espèces

En raison de la grande similitude de régulation du métabolisme entre la souris et l’Homme, la souris est un modèle de choix pour étudier et caractériser les effets santé des lipides végétaux en situation d’obésité. Les souris débuteront l'étude à 8 semaines de vie après une semaine d’acclimatation. Le passage à une alimentation riche en graisses et en sucres à cet âge est très bien toléré par les animaux, et les perturbations du métabolisme attendues les semaines suivantes sont bien décrites et maîtrisées.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 57
Souffrances
▲ -
▲ 57
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▲ -
Devenir
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 -
 57

57 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Génétiquement modifiées pour développer une athérosclérose, elles reçoivent une alimentation enrichie en cyanate de sodium, des injections d'une sonde fluorescente et des épilations sous anesthésie répétée, avant d'être tuées pour prélever aorte, sang et queue. Le projet étudie l'effet du vieillissement des protéines sur la paroi des vaisseaux. Le porteur affirme qu'une étude in vitro seule ne peut représenter les mécanismes d'un "organisme entier".

Objectifs

Avec 17,7 millions de décès en 2017, les pathologies cardio-vasculaires représentent la première cause de décès dans le monde. C’est donc un enjeu de santé publique de mieux comprendre et caractériser les causes de ces maladies. L’athérosclérose est une maladie complexe touchant principalement les artères de moyen et gros calibre marquée par une modification importante de la structure des vaisseaux sanguins et caractérisé par la formation de plaques. Au cours du temps, ces plaques s’épaississent et gênent la circulation sanguine. Elles peuvent également se rompre, entraînant alors la formation d’un caillot provoquant des accidents vasculaires cérébraux, des infarctus du myocarde, ou des ischémies périphériques. En vieillissant, les protéines subissent des modifications pouvant affecter leurs structures et leurs fonctions. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre le rôle du vieillissement des protéines présentes au niveau des vaisseaux sanguins. En effet, les vaisseaux sanguins sont principalement composés de cellules et de protéines. Lors du processus athérosclérotique, ces cellules vont se déplacer autour de la plaque afin de l'isoler. Notre projet vise à déterminer si le vieillissement des protéines joue un rôle dans le remodelage du vaisseau et sur le déplacement des cellules permettant d'isoler la plaque de la circulation sanguine au cours du développement de l'athérosclérose. Ce projet est multisite et se déroulera dans deux étuablissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La réalisation de ce projet d'expérimentation animale permettra de faire progresser les connaissances scientifiques sur les pathologies cardiovasculaires et de mieux comprendre l’impact du vieillissement des protéines sur le remodelage de la paroi des vaisseaux dans le développement, l’évolution et les complications de l’athérosclérose afin de trouver, in fine, de nouvelles pistes thérapeutiques dans le but de mieux diagnostiquer et donc mieux traiter les pathologies cardiovasculaires.

Procédures

Voici toutes les interventions auxquelles les animaux seront soumis : - Anesthésie générale : Lors de l’injection de la sonde fluorescente et lors des acquisitions d’imagerie, les animaux seront sous anesthésie générale. L’état d’anesthésie sera obtenu par inhalation d’isoflurane à 4% et maintenu par inhalation d’isoflurane 2%. - Injection au niveau de la veine de la queue : Injection d’une sonde fluorescente pour l’acquisition des images au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette injection se fera sur animal anesthésié par isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (9 souris X 3 groupes X 1 intervention = 27 fois) et deux fois pour chaque souris pour la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 interventions = 42 fois). - Épilation : L’épilation est nécessaire pour l’acquisition des images à l’échographe et au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette intervention rapide se fera à l’aide d’une crème dépilatoire pour peaux sensibles sur le thorax et l’abdomen de la souris. Ce geste sera réalisé sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%) sur une plateforme chauffante afin de maintenir la température de l’animal. Ce geste sera réalisé trois fois pour chaque souris de la procédure 1 (c’est-à-dire : 9 souris X 3 groupes X 3 épilations = 81 fois) et deux fois pour chaque souris de la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 épilations = 42 fois) - Injection intrapéritonéale : L’euthanasie nécessite l’injection d’un agent anesthésique. Ce geste sera réalisé sur les animaux anesthésiés par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (c’est-à-dire 27 fois au total) et une fois pour chaque animale pour la procédure 2 (c’est-à-dire 21 fois au total). Par souris : Chaque souris de la procédure 1 subira : 1 injection au niveau de la veine de la queue, 3 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2. Chaque souris de la procédure 2 subira : 2 injections au niveau de la veine de la queue, 2 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2.

Impact sur les animaux

L’alimentation supplémentée en cyanate de sodium et l’injection de la sonde fluorescente ne produisant pas d’effet toxique chez les animaux. Voici la liste des nuisances attenus : -Stress au moment du transport (5,3km pour 11 minutes de trajet) - Stress au moment de l’anesthésie et de son réveil, le stress d’une anesthésie dure en général quelques minutes avant l’endormissement et au réveil de l’animal.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés. Après la mise à mort des animaux, le sang sera prélevé au niveau de l’aorte afin d’évaluer la quantité d’homocitrulline (produit de carbamylation) retrouver, les aortes thoraciques seront récupérées afin d’étudier la rigidité des vaisseaux via l’utilisation d’un microscope à force atomique, puis les compositions cellulaire et protéique des aortes et des plaques d’athéromes seront étudiées via des techniques histologiques et immunohistochimiques. La queue des animaux sera également prélevée afin d’en analyser le taux de carbamylation du collagène.

Remplacement

Nous travaillons actuellement sur un modèle in vitro avec des cellules provenant d’aortes humaines et murines cultivées sur du collagène carbamylé ou non, mais une étude in vitro seule ne peut suffire pour représenter les mécanismes physiologiques mis en jeu au niveau d’un organisme entier et les approches informatiques in sillico ne permettent pas à ce jour de mimer le fonctionnement de l’organisme entier et sa réaction face au traitement. Ainsi, nous n’avons pas d’autre choix que d’utiliser le modèle animal, puisque les résultats obtenus avec cette approche globale in vivo seront complémentaires à nos résultats in vitro et permettront d'apporter une réponse complète à notre hypothèse. Nous sommes actuellement les seuls à utiliser ce modèle animal (modèle carbamylation + athérosclérose), nous ne pouvons donc pas faire de projet commun afin de réutiliser des animaux inscrits dans une procédure d’un autre projet.

Réduction

Nous avons décidé de faire deux procédures, dont une 1ère en étude préliminaire avec peu de souris (9 par groupes) avec une approche de « Go/no go » pour notre seconde procédure. En effet, la première procédure servira à confirmer une bonne démarche expérimentale et définir plus précisément les différents temps d’acquisitions pour la seconde procédure. Nombre de souris totales pour la procédure 1 : 9 souris X 3 groupes = 27 souris. Pour la seconde procédure, nous n’avons aucune donnée préliminaire nous permettant de calculer la puissance statistique de notre expérience via le logiciel GPower. C’est pourquoi nous avons décidé de réaliser une étude préliminaire en 1ère procédure, afin d’avoir la possibilité de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en évitant d’utiliser beaucoup d’animaux pour affiner la cinétique de la procédure. De plus, les données issues de la seconde procédure viendront compléter les données issues de la première aux points de la cinétiques les plus intéressants pour atteindre une puissance statistique suffisante. Après avoir analysé les données issues de la 1ère procédure, nous pourrons alors calculer la puissance statistique afin de définir le nombre optimal d’animaux nécessaires pour obtenir un résultat statistiquement significatif. Nous utiliserons au maximum 10 souris par groupe pour la seconde procédure (avec une potentielle diminution du nombre de souris en fonction des résultats issus de la 1ère procédure). Nous nous engageons à analyser les résultats de la première procédure et de calculer notre puissance statistique avant de commander les animaux de la deuxième procédure afin d’en utiliser le moins possible. Nombre maximal de souris au total pour la procédure 2 : 7 souris X 3 groupes = 21 souris. L’utilisation de souris exclusivement mâles, nous permet également de réduire le nombre d’animaux nécessaires puisqu’utiliser des animaux du même sexe permet de s’affranchir d’une variable biologique supplémentaire et de limiter l’hétérogénéité de nos résultats.

Raffinement

Quotidiennement : Les cages transparentes seront équipées de divers équipements d’enrichissement (tubes de jeu, niche, papier, bâton à rogner, coton …) afin de réduire l'ennui et de diminuer le stress en stimulant l'activité et en procurant un sentiment de sécurité à l'animal. Une surveillance quotidienne sera mise en place par une collaboration étroite avec les animaliers afin de prévenir et de traiter toutes manifestations de douleur ou de stress chez l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages de 30x40cm à raison de 5 souris par cage au maximum. Les animaux seront séparés selon leur groupe dans différentes cages (2 par groupe). Nous identifierons les animaux à l'aide de traces réalisées au marqueur indélébile au niveau de la queue. Le tableau présenté en Annexe 3 présente une grille de score adaptée qui sera suivie afin d’identifier des douleurs potentielles. Étape 1 : Le traitement ne produira pas de nuisance à l’animal. Afin de vérifier la bonne hydratation des souris, les biberons seront pesés tous les jours ouvrés et changés tous les deux jours. Étape 2 & 3 : L’utilisation du tomographe moléculaire à fluorescence (FMT) et de l’échographe nécessite un transport des animaux sur le campus Moulin de Housse (où se trouvent les appareils). Une surveillance accrue sera effectuée pendant le trajet et un morceau de pomme sera placé dans les cages afin de permettre aux animaux de continuer à s’hydrater et s’alimenter. L’utilisation ces appareils nécessite également une anesthésie générale de l’animal avec de l’isoflurane (4% pour l’induction et de 2% pour le maintien), une surveillance accrue sera effectuée pendant l’anesthésie, et l’état d’endormissement de l’animal sera confirmé par pincement des espaces interdigitaux. Enfin pour un réveil optimal des animaux concernés, l’animal sera placé sous lampe chauffante puis surveillé. Afin d’éviter le stress des animaux aux changements d'environnement, les souris seront emmenées sur le site Moulin de la Housse 24h avant l’acquisition pour qu’elles découvrent et qu’elles s’habituent aux salles de manipulation, afin que le jour de la manipulation il n’y ait pas de biais sur nos résultats. Lors de l’analyse à l’échographe, les animaux seront placés sur une plateforme chauffante composée de capteurs permettant de suivre les paramètres vitaux. Ces paramètres (fréquence respiratoire, électrocardiographie et la température corporelle de l’animal) seront surveillés pendant toute la durée de l’acquisition.

Choix des espèces

Le modèle choisi est le modèle murin dont le gène de l'apolipoprotéine E est non fonctionnel. Ce modèle est un modèle de référence pour l’étude de l’athérosclérose qui est très bien caractérisé. En effet ces souris développent la maladie sans avoir besoin de leur apporter un régime gras (non compatible avec l’utilisation du FMT puisqu’il faut un régime sans chlorophylle et qui rajouterait une variable supplémentaire à nos expériences et donc un groupe témoin supplémentaire). Nous commanderons des souris à l’âge de 4 semaines, c’est-à-dire des jeunes sevrés. Nous sommes obligés de commander des souris non adultes puisque ces souris mâles développent spontanément des plaques d’athéromes à partir de 7 semaines de vie. Nous n’avons pas le choix de commander des animaux au stade « jeunes sevrés » puisque nous voulons étudier l’impact de la carbamylation des protéines sur le développement des phases précoces de l’athérosclérose, il faut donc induire la carbamylation des protéines avant le développement de la pathologie. Toutes les expérimentations et les mises sous anesthésies se feront sur un animal adulte (âgé de 9, 13 et 16 semaines pour la procédure 1 et âgé de 9 et 13 ou 16 semaines pour la procédure 2).

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 320
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 240
▲ 80
Devenir
 -
 -
 -
 320

320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Selon les modèles, elles subissent une inflammation de la peau, des poumons ou du cerveau, dont un AVC provoqué par chirurgie, avec injections rétro-orbitales et pose d'un cathéter à la queue. Le porteur indique que le modèle pulmonaire peut provoquer une détresse respiratoire et le modèle d'AVC des douleurs et des difficultés motrices. Les souris sont tuées encore anesthésiées pour quantifier les saignements dans les tissus.

Objectifs

Ce projet sera réalisée dans deux établissements utilisateurs. L’arrêt des saignements implique notamment les plaquettes sanguines, qui, suite à une lésion du vaisseau, adhèrent, s’activent et agrègent pour former le clou plaquettaire qui limite le saignement. Il a été mis en évidence que les plaquettes jouent un rôle particulièrement important également dans l’arrêt des saignements en conditions inflammatoires. En effet, l’inflammation induit un recrutement des neutrophiles qui traversent la paroi vasculaire entrainant la formation de brèches vasculaires. Les plaquettes jouent alors leur rôle et colmatent les brèches. Cependant, les mécanismes impliquant les plaquettes dans ce processus restent encore peu compris à ce jour. Ce projet vise donc à évaluer l’importance d’une famille de récepteurs présents à la surface des plaquettes, les intégrines β1 et β3, dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont une meilleure compréhension des mécanismes impliquant les plaquettes dans l’arrêt des saignements inflammatoires, ce qui à terme pourrait conduire à une meilleure prise en charge des patients.

Procédures

Pour l’inflammation cutanée, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à des injections intradermiques et rétro-orbitales et à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h). Pour l’inflammation pulmonaire, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h) et à une inoculation intranasale. Pour l’inflammation cérébrale, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à des injections rétro-orbitales, à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h), à une chirurgie au niveau du cou qui permettra d’induire un AVC (maximum 30min) et à une imagerie IRM (maximum 1h). Toutes les interventions sont faites dans l’EU1, sauf l’IRM qui est réalisée dans l’EU2.

Impact sur les animaux

Un effet indésirable attendu est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire, un saignement au niveau du point de prélèvement ou d’injection. De plus, une inflammation locale sera observée. Dans le modèle pulmonaire, on pourra observer une surcharge de liquide dans les poumons conduisant à une détresse respiratoire légère à modérée. Pour le modèle d’AVC, on s’attend à des douleurs suite à la chirurgie, à des difficultés motrices et pour s’alimenter dues aux manifestations de l’AVC.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les animaux encore anesthésiés sont mis à mort afin de prélever et quantifier les saignements dans les tissus.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’évaluer l’importance d’une famille de récepteurs présents à la surface des plaquettes, les intégrines β1 et β3, dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire. Ce processus fait intervenir de multiples types cellulaires (plaquettes, leucocytes, cellules endothéliales), il n’est donc pas possible de remplacer le modèle animal par d’autres méthodes du fait de la nécessité du métabolisme de la souris pour évaluer le processus complet.

Réduction

Le projet se fera par étapes. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum, ce nombre étant fixé à 10 souris/groupe pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Le critère recherché est la comparaison de moyennes des résultats obtenus pour chaque groupe d’animaux.

Raffinement

Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux 2 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont entre 2 et 5 par cage afin d’éviter le stress causé par l’isolement. • Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée des procédures • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée à 38°C afin lutter contre l’hypothermie pendant les procédures. • Par l’application d’une goutte de tétracaïne sur l’œil après les injections retro-orbitale pour réduire la douleur au réveil • Par l’injection de lidocaïne 4 mg/kg et de buprénorphine 0.1 mg/kg 10 min avant la chirurgie dans le modèle d’AVC pour réduire la douleur Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.

Choix des espèces

Ce travail s’appuie sur des travaux effectués sur la souris démontrant le rôle primordial des plaquettes dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire. Afin de pouvoir comparer nos résultats avec ceux publiés, il est nécessaire de réaliser ce modèle dans la même espèce animale. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1600
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1600

1 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections directement dans le cerveau sous anesthésie et des prélèvements de sang, avant d'être tuées pour prélever leurs organes, afin de valider des vecteurs censés faire passer des médicaments vers le système nerveux. Une lignée de souris est génétiquement humanisée pour le récepteur ciblé. Le porteur, une société, met en avant un "gain de temps considérable" et "donc économique", à côté de l'argument scientifique.

Objectifs

-Introduction : Les maladies neurodégénératives (pathologies affectant les neurones), et maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. A l’heure actuelle, les besoins médicaux restent malheureusement sans solutions, traitements curatifs, ou palliatifs (qualité de vie). Ainsi, ces neuropathies sont de très bons exemples d’enjeux de santé publiques. C’est dans ce contexte scientifique que notre société a développé un savoir-faire qui consiste à attacher des protéines ou peptides avec un fragment d’anticorps (aussi appelé VHH), l’ensemble couplé à un médicament afin de passer plus efficacement les barrières physiologies, notamment la Barrière Hémato-Encéphalique du cerveau (BHE). Ces molécules ou vecteurs, appelés VHH pourront ainsi atteindre le tissu cible du système nerveux central et traiter les cellules malades. Pour l’instant, la plupart des médicaments utilisés en thérapie restent inefficaces par manque de passage de ces barrières sélectives et donc d’accès aux tissus à traiter. Concept général : L’objectif principal de notre société sera donc de proposer de nouvelles formulations capables de reconnaître spécifiquement leurs partenaires naturellement exprimés (endogènes), au niveau des barrières cellulaires de l’organisme et d’utiliser leurs mécanismes naturels de passage pour ainsi, délivrer les médicaments au niveau central (cérébral). Par cette technique du cheval de Troie, nous faciliterons le passage de médicaments du sang vers le système nerveux central (SNC). -Objectif du projet : Les études pharmacologiques passent par différentes étapes de validation avant tout développement pré-clinique, elles utiliseront des voies d’administrations simplifiées pour qu’elles puissent être facilement applicables à grandes échelles et moins contraignantes pour les patients. Ces traitements sont généralement administrés par voie périphérique, sous-cutanée, intra-veineuse ou par voie orale. L’optimisation de nos vecteurs (VHH) devra avant tout développement périphérique passer par une étape de validation et confirmation de l'efficacité au niveau central. A travers cette demande de projet et la réalisation d’injections intra-cérébrales, nous tenterons d’améliorer l'action de nos molécules VHH-médicaments sur souris consanguines, dites « standards », puis, de le confirmer ces résultats sur ce même fond, humanisé pour le récepteur cible.

Bénéfices attendus

-Validation de l'efficacité pharmacologique de nos molécules VHH pour améliorer les traitements actuels et apporter des solutions thérapeutiques contre les pathologies à enjeux de santé publique. Ce nouvel axe de recherche pré-clinique pourrait ainsi servir de levier dans le traitement des maladies du système nerveux, au même titre que les derniers vaccins innovants développés pour la lutte contre la COVID-19. -Choix d’une lignée de souris humanisée pour le récepteur ciblé : La transposition de nos recherches sur un modèle murin pour lequel nous avons humanisé le récepteur cible permet, non seulement d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos vecteurs (VHH), mais aussi d’anticiper les possibles effets secondaires ou toxicités associées. Son utilisation assure de développer au maximum les études sur le modèle murin (souris) avant d’engager la phase préclinique et la transposition à l’homme, lesquelles auraient certainement nécessité des séries de tests supplémentaires sur divers modèles animaux de plus grandes tailles. De plus, cela constitue un excellent outil stratégique et scientifique, permettant in fine, une réduction importante du nombre d’animaux au sein des cohortes, sans parler du gain de temps considérable pour la société, et donc économique.

Procédures

Au cours de cette procédure, nous allons avoir une étape d'anesthésie et analgésie pour réaliser les administrations centrales : -Analgésie : Anti-douleur administré 30 minutes avant le début de l’anesthésie (durée 1h) -Anesthésie générale : Anesthésie gazeuse (voie aérienne) par induction en chambre (5 minutes), puis relais au masque (durée 15-20 minutes maximum) pour réaliser les administrations. Puis, au cours de la cinétique, nous aurons trois étapes de prélèvements : -Un premier prélèvement de sang sur des temps intermédiaires en cours de cinétique (maximum X3 espacés de minimum 24h). Réalisés sur animal éveillé et immobilisé dans une contention spécialisée (durée 2 minutes), par une micro incision de l'extrémité de la queue. Cette étape très rapide et peu invasive se fait sans trop de contraintes, ni stress pour l’animal. Le saignement est ensuite stoppé par un point de pression à l’aide d’un papier absorbant stérile pour une cicatrisation rapide. -Un deuxième avec le prélèvement sanguin en point final en toute fin de cinétique (durée 3 minutes), en post-mortem. -La troisième étape consiste à récupérer les organes et tissus d’intérêts, toujours en post-mortem (durée 5 à 10 minutes en fonctions de la quantité de tissus à prélever pour les tests post-expérimentaux) .

Impact sur les animaux

Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Les possibles sources de stress, angoisse et/ou douleurs sont ici listées avec une description des principaux actes engagés afin d’éviter leurs apparitions qui seront détaillés ci-après dans la partie procédure correspondante. -Transport et adaptation : Arrivée des animaux et stabulation qui peuvent engendrer du stress et un impact sur l’alimentation et le comportement -Tonte avant chirurgie et constitution des groupes : manipulation qui pourrait générer une source de stress -Chirurgie et injection (infusion lente) : Pas de risques notables avec une bonne maîtrise des antalgiques et anesthésiques. -La pose de points et période de cicatrisation : Pas de risques par une bonne réalisation de points individuels. -Effets secondaires toxiques et immunogènes des composés en suivi post-administration : Pas de risques majeurs pour les animaux (et études) car ces paramètres sont anticipés. -Nettoyage et traitement des plaies à la vétédine savon : Source de stress. -Prélèvements sanguins intermédiaires sur animaux éveillés : Source de stress, qui sera considérablement réduite par le geste expert du manipulateur. -sacrifice par injection létale : Source de stress au moment de l'injection intrapéritonéale.

Devenir

En fin de procédure, tous les animaux seront mis à mort pour réaliser les prélèvements tissulaires en post-mortem (voir 5.6.1).

Remplacement

Pour mener à bien nos projets, nous réalisons en amont de nos procédures toute une série de tests in vitro. Cette première série de tests permet notamment de vérifier le maintien de la liaison avec le récepteur cellulaire cible, mais en aucun cas de prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations) qui conditionnent le succès de nos vecteurs conjugués. Pour faire face à cette sélection physiologique, nous envisagerons donc de réaliser nos expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique, ou suffisamment informel tel que les organoïdes (micro-tissus en culture chargés de reproduire le fonctionnement d'un organe). Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres mécanistiques et homéostasiques précédemment cités, indispensables à l’étude d’une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Dans notre cas, le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit alors de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. L’utilisation de faibles cohortes d'animaux permettra d’aller en ce sens, tout en allant exploiter un maximum de résultats et par l’obtention de données statistiques significatives.

Réduction

L’optimisation de nos molécules et l’injection intra-cérébrale permettent d'envisager une médication optimisée et réduite (dose infime par animal), de limiter les possibles effets secondaires, mais aussi le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux sera réparti sur de petits groupes de n=4 (2 mâles/2 femelles), à raison de maximum 8 groupes par étude et 5 études par an, sur le fond standard et sur la lignée humanisée, nous n’aurons besoin que de 320 animaux par an, soit un total de 1600 souris sur 5 ans. Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles (cages séparées). Pour une analyse statistique, le faible « n » (4 individus), sera suffisant et nous orientera vers des modèles non-paramétriques. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. Nous pourrons réaliser un équivalent du test d’homogénéité entre groupes, ou encore une analyse de variance. En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile des souris et permettra d’optimiser la procédure sur plusieurs types de post-expérimentations. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires en cours de cinétique permet d'obtenir des données de stabilités pharmacologiques supplémentaires, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

La formation initiale et l’expérience du personnel sont nécessaires pour appréhender les moindres signes et/ou comportements caractéristiques d’une douleur ou gène chez l’animal. Nous porterons une attention particulière à la préparation amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux, laquelle sera au minimum de 7 jours (fond standard) voire 14 jours (lignée humanisée) dès réception. 48h à 72h avant les administrations, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce spécialisée. Elles sont ainsi maintenues dans un contexte familier. Par la suite, les animaux seront tondus (partie supérieure du crâne) la veille des administrations (sous anesthésie gazeuse) pour éviter l’accumulation des anesthésies le jour même (J0) et le stress associé. A J0, les administrations intra-cérébrales seront réalisées sous anesthésie. Les manipulations sur animal éveillé, en cours d’étude, seront précises et rapides (≤ 2min). Une couveuse chauffante (env.37°C) sera utilisée pour assurer le bon réveil lors de la phase post-opératoire et une attention quotidienne (nettoyage vétédine savon) sera portée durant 72h à 1 semaine (fonction avancement cicatrisations) pour assurer une bonne cicatrisation et récupération des animaux. Des points limites seront malgré tout établis en cours de chirurgie, puis lors du réveil et tout au long de la cinétique. Tout comme son contrôle standard, la lignée humanisée utilisée n’a jusqu’alors jamais présenté d’apparitions de phénotypes dommageables.

Choix des espèces

-Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études précliniques. A l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur, ici la souris, reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’homme. Par sa petite taille, Il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques) et une diminution des posologies. Notre modèle de transposition sur la lignée humanisée est particulièrement avantageux car il présente une cible endogène humanisée (récepteurs) tout en gardant les avantages cités précédemment. Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Les animaux seront utilisés pour réaliser des validations pharmacologiques centrales et des échantillonnages de sang et tissus. -Pour notre procédure et nos deux lignées utilisées, nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 10 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter-individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Cet âge présente un poids moyen de 27-30g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Multisystémique
    • Oncologie
Souris : 224
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 224
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 224

224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un impact crânien est infligé à des souriceaux de 17 jours, suivi de l'implantation d'un mini-microscope par une fenêtre crânienne, puis de tests comportementaux (exploration, coordination motrice, sensibilité tactile, état anxieux) et d'imagerie du cerveau. Le porteur qualifie le traumatisme de "léger" et affirme qu'aucun signe de douleur n'apparaît au réveil. Toutes les souris sont tuées pour des analyses en immunohistochimie et par IRM.

Objectifs

Chaque année 1,5 millions d'européens sont victimes d'un traumatisme crânien le plus souvent subit lors d'un accident de la route, d'une chute ou au cours de pratiques sportives. 70 000 personnes perdent la vie des suites du traumatisme et environ 100 000 ne présentent pas de récupération totale et demeurent handicapées, notamment chez les enfants et les jeunes adultes qui représentent une population particulièrement vulnérable en regard de ce type de traumatisme. Bien qu'au cours des dernières années un raffinement des procédures de prise en charge par les urgences et les hôpitaux a permis de réduire la mortalité des traumatisés crâniens, il est apparu qu'un grand nombre de patients souffrent par la suite de désordres chroniques invalidants tels que : épilepsie, dépression, démence progressive, etc. À ce jour, aucun traitement ne permet d'empêcher la mise en place de tels désordres à la suite d'un traumatisme crânien. Le projet que nous avons développé vise à étudier les changements qui se mettent en place à la suite d'un traumatisme crânien (TC) au sein du cerveau et qui contribuent aux atteintes comportementales à long terme. Nous allons nous focaliser dans ce projet sur les atteintes des vaisseaux sanguins ainsi que sur les processus inflammatoires qui se mettent en place après un TC. Le caractère unique de ce projet est assuré par l’utilisation d’une technique innovante permettant d’imager les cerveaux de souris se comportant grâce à un mini-microscope qui sera implanté sur leur tête.

Bénéfices attendus

Les mécanismes physiopathologiques découlant d’un traumatisme survenant pendant l’enfance sont encore assez peu connus. Ainsi on ne sait pas pourquoi seule une partie des enfants souffrant d’un traumatisme crânien léger vont développer à plus ou moins long terme des symptômes tels que des maux de tête, pertes d’équilibre, problèmes de concentration ou retards d’apprentissage… De plus il n’existe à ce jour aucun traitement efficace pour prévenir les conséquences d’un traumatisme crânien survenant chez l’enfant. Notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces traumatismes et devrait permettre de mieux cerner les conditions propices au développement de symptômes post-trauma (notamment l’influence du sexe de l’individu).

Procédures

1. trauma crânien léger juvénile (TC): 17 jours après leur naissance, les animaux seront anesthésiés pendant 5 min et subiront un impact léger calibré de 200 µs. Animaux contrôles soumis au même geste, sauf impact. Réalisé une seule fois. 2. Implantation des lentilles de miniscope. Réalisé un mois après TC sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Réalisation d’une fenêtre crânienne. Le cas échéant injection stéréotaxique de virus. Insertion et fixation du prisme, scellement de la base d’ancrage. Durée de 1h à 1h30, plus 30 min en cas d’injection virale. Réalisé une seule fois. 3. Tests comportementaux et imagerie calcique sur animal vigile. Tous les 3 mois (2 fois pour la moitié des animaux, 4 fois pour l’autre moitié). A. mise en place du miniscope. Contention à la main et positionnement du miniscope à l’aide d’une plateforme aimantée sur la lentille. B. Chaque série comportementale comprendra 1 test d’exploration, 3 tests de coordination motrice, 2 tests de sensibilité tactile, et 1 test d’évaluation de l’état anxieux. Tests de 5 minutes réalisés à raison d’1 test/jour. C. Injection intrapéritonéale unique (environ 3 secondes) lors de la dernière session comportementale (6 mois post TC pour la moitié des animaux, 12 mois pour l’autre moitié), une demi-heure avant le test d’évaluation de l’état anxieux.

Impact sur les animaux

Ce projet repose sur l’utilisation d’un modèle léger de traumatisme crânien chez l’animal juvénile anesthésié. Une fois réveillé l’animal ne montre aucun signe de douleur et reprend immédiatement un comportement normal. Les conséquences incluent des altérations d’apprentissage et une légère altération de la coordination motrice, sans altération de mobilité, d’anxiété ou de douleur. Il n’y a pas de phénotype dommageable. Nous utiliserons des modèles de souris permettant une exploration longitudinale par imagerie calcique parfaitement décrits qui sont très utilisés dans le domaine et très bien décrits dans la littérature. Aucun phénotype dommageable n’a été décrit. La chirurgie envisagée peut entraîner à faible niveau hypothermie, déshydratation, douleur postopératoire et stress. La pose d’un implant tel que la lentille de miniscope s’accompagne de la possibilité de perte de l’implant. Lors de l’imagerie calcique sur animal vigile couplée au comportement, la pose du miniscope sur la lentille entrainera une contention très courte d’environ 20s. Le poids (< 2g) et le câble reliant le miniscope peuvent occasioner une gêne. Chaque série comportementale peut représenter une source de stress pour les animaux. L’injection IP du composé peut entraîner une douleur ou une gêne locales.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de la procédure, soit 224 animaux. Ceci est nécessaire pour les analyses en immunohistochimie et par imagerie IRM qui complèteront et seront essentielles à cette étude.

Remplacement

Le projet vise à caractériser les atteintes du tissu cérébral suite à un TC ainsi qu’à évaluer l’intérêt d’une cible thérapeutique sur la récupération post TC. À ce jour, aucun modèle in vitro ou informatique ne permet de simuler la complexité des interactions cellulaires mise en jeu, tant nos connaissances demeurent encore superficielles en la matière. Notre recherche sur des bases de données scientifiques permet d’affirmer qu’à notre connaissance, il n’existe pas d’autre modèle expérimental que l’animal afin d’étudier ces réactions tissulaires dans leur ensemble. Par conséquent, notre projet ne peut pas se passer de l’expérimentation animale.

Réduction

Les procédures expérimentales ont été spécialement conçues pour réduire le nombre d’animaux utilisés par l’obtention d’un suivi longitudinal non invasif. En effet, l’utilisation de l’imagerie in vivo permet d’enregistrer sur un même animal l’évolution de l’unité neurovasculaire au cours du temps, limitant significativement le nombre d’individus nécessaires à cette étude (par exemple, pour 4 temps d’intérêt un seul groupe d’animaux ne sera nécessaire contre 4 groupes avec des techniques classiques). De même cette technique permet de diviser par 2 le nombre d’individus nécessaires pour une approche pharmacologique, les animaux représentant leurs propres contrôles, et augmentant de fait la significativité des résultats. Pour permettre la réalisation des enregistrements d’imagerie, l’utilisation d’animaux transgéniques à phénotype non-dommageable sera privilégié dans la mesure du possible à l’utilisation d’injection virale. Ceci permettra d’augmenter l’efficacité des techniques d’imagerie et donc réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en conservant une puissance statitistique satisfaisante, nous avons réalisé une étude de la robustesse de notre nombre d’animaux pour déterminer le nombre minimal d’animaux à utiliser.

Raffinement

Le projet permet de raffiner l'expérimentation animale en utilisant un modèle pertinent par rapport à la situation chez l'homme. Il s’appuie sur la mise en place des méthodes d'imagerie les plus sensibles disponibles actuellement. Pour permettre la réalisation des enregistrements d’imagerie, l’utilisation d’animaux transgéniques à phénotype non-dommageable sera privilégié dans la mesure du possible à l’utilisation d’injection virale. Ceci permettra de réduire le temps de chirugie d’environ 30 min et donc favoriser la récupération post-opératoire des animaux. Le projet sera mis en oeuvre par des personnes qualifiées en expérimentation animale. Le bien-être des animaux sera assuré par des protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptés. Le stress des animaux sera limité à son maximum, avec un sevrage mis en place à 25 jours post-natal, et des conditions d'hébergement enrichies (matériels de nidification) et permettant les interactions sociales. La réalisation du projet repose sur l'établissement de points-limites et de pratiques permettant de minimiser au maximum le stress, la détresse et la souffrance des animaux. Une fiche de suivi post-opératoire sera mise en place.

Choix des espèces

Le système nerveux central de la souris est parmi les mieux connus et les plus étudiés. Son organisation est aussi très proche de celle du cerveau humain. Les résultats obtenus permettent ainsi de proposer des hypothèses de dysfonctionnement du cerveau humain suite à un traumatisme crânien et de proposer des pistes thérapeutiques pour leur traitement. De plus, le modèle murin permet l’utilisation de souches génétiquement modifiées. Dans ce projet, les traumatismes crâniens seront réalisés sur des souris juvéniles à 17 jours post natal, ce qui nous permet de modéliser les effets d’un traumatisme crânien en pédiatrie chez des enfants de 4 à 6 ans. Nous conserverons les animaux jusqu’à 12 mois après le traumatisme crânien afin d’évaluer les conséquences à long-terme.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
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Pour savoir si les lipides de la salive de moustique facilitent l'infection par les flavivirus, 297 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Sous anesthésie, elles reçoivent dans la peau une injection de virus et de lipides, des produits qui peuvent être irritants, puis trois souris sur dix par condition subissent à 24 heures une biopsie de peau et sont tuées par dislocation cervicale sous anesthésie. Les autres sont suivies quinze jours pour mesurer leur survie, avec une prise de sang tous les trois jours, l'infection pouvant causer perte de poids, dépression, excitation ou convulsions. Elles sont tuées plus tôt si elles développent des "signes de souffrance", que le texte ne détaille pas, et sinon à la fin des quinze jours.

Objectifs

L'objectif du projet est de déterminer le rôle des lipides de la salive de moustique dans les infections par les flavivirus pour développer une nouvelle méthode de lutte ciblant les lipides de la salive.

Bénéfices attendus

Les bénéfices à court terme sont : i) Identifier une cible pour bloquer la transmission de tous les flavivirus au niveau de la peau, ii) Comprendre l’effet des lipides de la salive de moustique sur l'infection. A long terme, les résultats permettront le développement d’un médicament préventif ou curatif contre tous les flavivirus, lesquels infectent un demi-milliard de personnes et en tuent 250 000 par an.

Procédures

Dans toutes procédures, nous injecterons les souris avec des produits qui peuvent être irritants, mais cela se fait sous anesthésie. L'injection intradermique se fait en 2- 3 min. Nous collecterons, sur une partie des souris dans toutes les procédures, des biopsies de peau sur des animaux anesthésiés qui seront euthanasiés juste après. L‘autre partie des souris seront suivies pendant 15 jours pour la survie et les signes cliniques suite aux infections et nous réaliserons des prélèvements sanguins tous les 3 jours. Les biopsies et l'examen clinique prennenent environ 3- 5 min/ animal, le prélèvement sanguin prend 2- 3 min. Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure.

Impact sur les animaux

-Douleur passagère dans le site de l’injection lors de l’inoculation des virus avec les lipides. Nuisances suite aux prélèvements sanguins sur la veine mandibulaire qui se traduisent par une lésion et douleur passagères après la ponction. -Perte de poids, mobilité réduite ou inactivité, mauvais état corporel, stress, comportement anormal, troubles neurologiques (dépression, excitation ou convulsions), liés à l’infection par les virus.

Devenir

Dans toutes les procédures, les souris seront euthanasiées sous anesthésie : après la réalisation des biopsies cutanées, si elles développent des signes de souffrance et à la fin des expériences.

Remplacement

Dans notre cas, le modèle animal est incontournable. Aucun model autre que le modèle animal ne permet de tester l’effet des lipides de la salive de moustique sur la transmission des flavivirus. Néanmoins, nous avons générés les données préliminaires nécessaires pour supporter notre hypothèse sur des modèles in vitro. Nous identifierons les lipides impliqués dans l'augmentation de l'infection virale sur des modèles in vitro en utilisant des cellules humaines avant de confirmer l’effet avec le modèle animal.

Réduction

Pour réduire le nombre des souris à utiliser, nous faisons toutes les optimisations sur les modèles in vitro. Nous avons étudié l'effet des lipides sur les différents flavivirus in vitro, et sur les souris nous validerons l’effet observé pour seulement deux espèces de flavivirus pour limiter l'utilisation des souris. De plus, nous testerons différentes doses sur des souris males et puis nous validerons la dose ayant un effet sur des souris femelles. Dans nos expériences, nous utiliserons dans chaque condition le minimum des souris nécessaire pour avoir des données statistiquement analysables (10 souris/ condition dont 3 seront utilisées pour la collecte de la peau à 24h post infection pour étudier la transmission, et le reste des souris seront suivies pour la survie, les signes cliniques et la virémie).

Raffinement

-Les souris seront manipulées de façon à réduire au maximum le stress, la douleur et la souffrance. Elles seront anesthésiées avant l’inoculation intradermique des produits et les biopsies cutanées. Nous utiliserons des coussins chauffants et une lampe chauffante pour maintenir la température des souris anesthésiées. Un contrôle régulier, toutes les 15 min, sera effectué pour déceler toute possible anomalie liée à l'anesthésie : suivi des grandes fonctions et desséchement de la cornée. -Nous ajouterons un gel ophtalmique pour palier au dessèchement de la cornée. En dehors des expériences, le suivi des souris s’effectuera chaque jour. -Les souris infectées seront euthanasiées après la collecte des biopsies cutanées par dislocation cervicale sous anesthésie. -Les souris seront maintenues par 3 à 5 individus/cage avec de la litière et des enrichissements en alternance. Nous changerons la litière tous les 3 jours.

Choix des espèces

Nous allons utiliser dans ce projet des souris immunocompétentes, contrairement aux autres modèles d’infection pour les flavivirus, qui utilisent généralement des souris transgéniques avec une immunité innée déficiente. Notre projet vise à étudier l'effet des lipides salivaires sur la transmission des flavivirus et nécessite un modèle animal avec une immunité fonctionnelle. De plus, nous avons déjà validé et établie les conditions sur les souris. Par ailleurs, les souris sont des animaux de petites tailles, faciles à manipuler. Les constantes physiologiques seront facilement mesurables avec des outils adaptés. Nous allons utiliser des sujets adultes de 5 semaines, qui ont une taille corporelle et un système immunitaire mature permettant une réponse immunitaire adéquate nécessaire pour l'étude de la transmission, l'inoculation en intradermique, et leur manipulation.