Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
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- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude des interactions faune-activités humaines le long d’un gradient de naturalité et d’une rupture de connectivité
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
150 cerfs élaphes, 75 renards roux, 50 blaireaux et 50 chats forestiers sont capturés par fléchette anesthésiante ou au piège, puis sédatés, bagués, pucés, équipés d'un collier émetteur et soumis à des prélèvements de sang, de poils et de fèces dans le rectum, tandis que 150 faons de cerf et de chevreuil sont saisis au gîte peu après la naissance et manipulés sans anesthésie. Déclarés dans la catégorie autres mammifères, ces 475 individus sauvages sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit pourtant, pour les pièges à contention, des luxations, des "fractures des os longs" et de l'automutilation dans de rares cas, ainsi qu'un risque de mortalité faible lié à l'anesthésie ou aux blessures. Tous sont relâchés sur leur site de capture et suivis pendant des mois, parfois des années.
Objectifs
Le projet vise à étudier les interactions comportementales entre la faune sauvage et les activités humaines le long d’un espace où la nature passe progressivement d’un environnement très naturel à un environnement fortement modifié par l’homme (route nationale, voie ferrée, urbanisation). Il porte sur deux ongulés (cerf élaphe et chevreuil européen) et trois mésocarnivores (renard roux, blaireau européen et chat forestier). Pour suivre leurs déplacements, nous utilisons des dispositifs innovants qui enregistrent les mouvements avec une fréquence bien supérieure à celle des colliers GPS classiques, trop peu précis pour l'étude fine des comportements. Le projet se décline en trois axes : (1) étudier l’impact des aménagements humains (routes, rails, zones urbaines) sur les voies de passage des animaux. Il combine le suivi des déplacements animaux avec une cartographie détaillée du trafic et de l’usage du sol, et une approche pseudo-expérimentale associée à l’ouverture d’une nouvelle route de 4 km ; (2) évaluer les risques liés aux contacts entre faune sauvage et domestique en suivant des cerfs et des bovins afin de mesurer la transmission possible de maladies (e.g. le virus de la maladie hémorragique épizootique) et la concurrence pour la nourriture. Les mésocarnivores sont étudiés afin de caractériser leurs interactions spatiales avec les carnivores domestiques, les dynamiques de transmission associées (e.g. virus de la maladie de Carré) et les facteurs favorisant la reproduction entre les chats forestiers et domestiques ; (3) déterminer comment les conditions de vie précoces des faons de cerf et de chevreuil influencent leurs déplacements et leurs comportements à l’âge adulte.
Bénéfices attendus
Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales et appliquées et d’appui aux politiques publies. Sur le plan fondamental, le projet permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes de décision comportementale à l’origine du mouvement et de l’occupation de l’espace. Sur le plan finalisé, le projet vise à produire des connaissances appliquées pour améliorer la coexistence entre faune sauvage et activités humaines : prévention des risques sanitaires à l’interface faune sauvage et domestique, optimisation des mesures de mitigation (corridors écologiques, protection des cultures, aménagement de franchissements). Le projet va enfin contribuer aux politiques publiques en fournissant des bases scientifiques pour restaurer les continuités écologiques et développer des approches intégrées de santé « One Health », tenant compte simultanément de la santé des animaux, des humains et de l’environnement.
Procédures
Les animaux capturés font l’objet de manipulations, marquages, prélèvements biologiques et suivis des déplacements dans le cadre de trois procédures concernant les cerfs élaphes subadultes et adultes, les faons de cerf et chevreuil européen et les mésocarnivores (renard roux, blaireau européen et chat forestier). Il ne s’agit pas d’interventions chirurgicales. Les captures sont réalisées à l’aide de dispositifs adaptés (principalement par anesthésie réalisée à distance et cages-pièges) ou par capture directe au gîte pour les faons peu après la naissance. A l’exception des faons qui sont manipulés brièvement sans anesthésie, les autres animaux sont systématiquement sédatés par injection afin de sécuriser les manipulations. Le marquage repose sur la pose de boucles auriculaires pour tous les individus et, pour les cerfs et mésocarnivores, l’implantation d’une puce électronique sous-cutanée. Les animaux sont équipés de colliers émetteurs (GPS, VHF ou reverse-GPS) adaptés à leur morphologie ou croissance, permettant un suivi à distance des déplacements. Des prélèvements biologiques sont effectués lors de la manipulation, incluant du sang (< 1% de la masse), des poils, des muqueuses (écouvillons), des fèces, des vibrisses, des ectoparasites et de graines dans le pelage selon les espèces. La durée d’une intervention individuelle de capture et de manipulation est généralement d’une demi-heure. Après manipulation, les animaux sont relâchés sur leur site de capture et font l’objet d’une surveillance jusqu’à récupération complète. Le suivi des déplacements se poursuit ensuite sur plusieurs mois à plusieurs années selon la durée de vie des dispositifs et les systèmes de décrochement programmés ou naturels, sans intervention invasive supplémentaire. Sur l’ensemble du projet de cinq ans, les interventions concernent 150 cerfs subadultes ou adultes, 100 faons de cerf, 50 faons de chevreuil, 75 renards roux, 50 blaireaux et 50 chats forestiers.
Impact sur les animaux
Sauf mention contraire, il est anticipé que les nuisances décrites ci-dessous durent pendant moins d’une journée. La capture et la contention peuvent occasionner : - Stress : altération de la mobilité de l’animal pendant la phase de réveil, et du comportement spatial jusqu’à deux semaines suivant la capture. - Douleur lors des prélèvements (prise de sang) ou du marquage (bague auriculaire, puce sous-cutanée d’identification). - Inconfort lié au prélèvement de fèces dans le rectum, au port du collier pendant la durée du suivi. - Troubles locomoteurs légers en réponse à un stress musculaire. - Blessures superficielles. Celles-ci mettent un temps variable à se résorber en fonction de leur nature et de leur profondeur (quelques semaines au maximum). Pour les captures par anesthésie à distance (par projection d’une seringue) : hématomes sur la zone d’injection ; pour les captures par piège : plaie au niveau du membre entravé, atteinte des tendons et hématomes (pour pièges à contention), lésions de la cavité buccale, limage des griffes. - Atteintes des muscles squelettiques (myopathie) : ce risque est faible mais ne peut être exclu dès qu’une contention/anesthésie a lieu. - Blessures sévères dans de rares cas : boiterie du membre entravé, luxation des articulations, fractures des os longs, automutilation pour les captures avec des pièges à contention. - Risque de mortalité : faible, en lien avec l’anesthésie ou des blessures sévères à la capture. Les effets indésirables de la sédation profonde incluent : - Diminution des capacités motrices et de vigilance dans une courte phase suivant le réveil - Nausées, vomissements - Ulcères cornéens - Perturbations de la température corporelle : hypothermie et hyperthermie - Troubles ioniques, notamment l’excès de potassium dans le sang - anomalies du rythme cardiaque - Hypotension - Hypovolémie par vasoconstriction puis vasodilatation en cas d’hémorragie - Dépression respiratoire : hypoventilation pouvant conduire à une diminution de la pression partielle en oxygène dans le sang artériel (hypoxémie) puis à une diminution de la quantité d’oxygène apportée par le sang aux tissus (hypoxie) - Dans de rares cas, arrêt cardio-respiratoire dû à l’induction de l’anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont relâchés dans le milieu naturel immédiatement après leur manipulation.
Remplacement
Les questions scientifiques abordées dans ce projet, portant sur les interactions entre faune sauvage et activités humaines, notamment les enjeux de connectivité écologique à de larges échelles spatiales et les échanges de pathogènes entre faune sauvage et domestique, ne peuvent actuellement être résolues par des méthodes alternatives. De même, les observations à l’échelle des décisions comportementales ne sont pas disponibles sur ces espèces ce qui nécessite donc nécessairement l’acquisition de nouvelles données. En revanche, ces données acquises au cours de ce projet grâce à des technologies innovantes (logger GPS R&D, reverse-GPS) constituent une ressource de référence qui peut être utilisée dans de futures études traitant de problématiques similaires, contribuant ainsi à limiter le recours à de nouvelles captures et à de nouvelles expérimentations.
Réduction
Cette étude multi-spécifique croisant suivi spatial, comportemental et sanitaire le long d’un gradient de naturalité bénéficie à de nombreux projets du laboratoire et à ceux de partenaires scientifiques, institutionnels et territoriaux. Les données sur l’écologie spatiale des individus suivis sont mises à disposition dans le cadre d’un réseau scientifique européen sur les mouvements des mammifères et, plus globalement, dans une dynamique mondiale de partage de ce type de données. Les données génétiques (génotype des individus et souches d’agents pathogènes) générées dans le cadre de ce projet sont mises à disposition sur une plateforme. L’effort particulier consenti par l’équipe du projet à la réutilisation des données est de nature à réduire la nécessité de multiplier ce genre de suivi à long terme et donc de réduire in-fine le nombre d’animaux utilisés par la communauté scientifique dans sa globalité. De plus, ce projet envisage d’utiliser les données obtenues pour évaluer l’apport de méthodes moins invasives (loggers passifs déployés sans captures, pièges-photographiques) aux questions souhaitées et ainsi de tester des alternatives de remplacement.
Raffinement
Raffinement des captures : les individus reproducteurs sont capturés hors du dernier tiers de la gestation et de la période de mise bas. Les captures nécessitant une anesthésie (procédures 1 et 3) sont réalisées pour des températures comprises entre -5° et 25°C, en privilégiant des protocoles rapidement réversibles. Raffinement des captures par piège (ponctuellement cerfs, procédure 1; mésocarnivores, procédure 3) : les opérations sont guidées par des pièges photographiques afin de limiter les captures d’espèces non-cibles. Les pièges sont équipés d’une alarme de déclenchement et/ou d’un piège photo transmettant les images en temps réel. Les opérateurs interviennent dans un délai maximal de 2h après détection en cas de capture diurne, d’intempéries, de capture d’un chat forestier ou de capture par piège à contention. Dans les autres cas, les pièges sont relevés dans les 2h suivant le lever du soleil et inspectés visuellement 2 fois par jour. Les pièges à contention sont équipés de ressorts et d'articulations sur la longe afin d’amortir les forces de traction et de torsion), ainsi que de bourrelets en tissus maintenant la circulation sanguine ; leur tension est réglée pour améliorer la sélectivité. Raffinement des manipulations : le rôle de chaque intervenant est défini à l’avance afin d’optimiser la prise en charge de l’animal. Les opérations sont réalisées sous la supervision d’un vétérinaire. Après formation des équipes, un vétérinaire référent reste disponible pour avis. Les constantes vitales et points limites sont surveillés, les animaux protégés des conditions climatiques et des stimuli externes, et les prélèvements ainsi que la pose des équipements suivent des procédures standardisées. Les animaux sont placés dans une caisse isolée durant le réveil, relâchés sur site après récupération complète, puis localisés afin de détecter toute anomalie. Procédure 2 : manipulation par une seule personne expérimentée (< 5 min.); mains frottées dans la végétation afin de limiter les odeurs d’origine humaine ; intervention reportée si le faon a moins de 24h afin de préserver l’établissement du lien mère-jeune. Dans une démarche d’amélioration continue, des bilans post-capture semestriels sont réalisés au sein de la structure bien-être animal afin d’évaluer le déroulement des opérations, les incidents et les effets observés, puis d’adapter et d’actualiser les procédures si nécessaire.
Choix des espèces
Le choix de ces cinq espèces répond à des enjeux écologiques et de gestion complémentaire. Le cerf constitue un modèle central pour étudier les interactions faune–activités humaines, notamment en raison de son implication dans les collisions routières, son impact sur la régénération forestière, ses interactions avec les bovins et son rôle potentiel dans la circulation d’agents pathogènes (maladie hémorragique enzootique, fièvre catarrhale ovine, diarrhée virale Bovine, tuberculose bovine). Le chevreuil apporte un modèle contrastant d’ongulé, avec des stratégies spatiales et des réponses aux perturbations différentes. Le renard et le blaireau, concernés par la mortalité routière, permettent d’analyser l’effet des infrastructures sur les mésocarnivores et leurs interactions avec les paysages anthropisés. Le chat forestier représente un enjeu majeur de connectivité et de conservation face à l’hybridation avec le chat domestique. Ces espèces présentent également un intérêt du fait de leur implication dans la circulation d’agents pathogènes d’intérêt (virus de la maladie de Carré, virus de l’immunodéficience féline, virus de la leucose féline, parvovirus félin et canins, virus de l’influenza aviaire). Procédures 1 et 3 : les individus subadultes ou adultes sont ciblés. Ces classes d’âge sont les plus pertinentes pour répondre aux objectifs scientifiques visés, les déplacements des très jeunes individus étant encore fortement contraints par leur dépendance maternelle et leur développement locomoteur. Les subadultes sont particulièrement pertinents du fait des dispersions natales (déplacements importants, potentiellement limités par les continuités écologiques). Sont ainsi considérés : cerf (>6 mois), renard (>6 mois), blaireau (>9 mois) et chat forestier (>6 mois). Procédure 2 : des nouveau-nés de cerf et de chevreuil (>24h) sont équipés puis suivis sur le long terme, jusqu’à la perte de l’équipement ou à la fin de leur suivi. Ce suivi longitudinal est indispensable pour étudier les liens entre conditions précoces et développement du comportement. Les objectifs de cet axe ne peuvent être atteints par l’étude d’individus adultes.
Elevage de souris avec un phénotype dommageable : les souris diabétiques non obèses
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 661 souris d'une lignée qui développe spontanément un diabète de type 1 vont naître dans ce projet d'élevage, classé à un niveau de souffrance léger, et environ la moitié devient diabétique vers 30 semaines. Elles n'ont pas d'intervention prévue, hors une prise de sang sans anesthésie sur deux générations en cas de croisement, mais la maladie provoque une polyurie et peut conduire à long terme à une perte de poids et à des lésions vasculaires. Dans les 48 heures suivant le diagnostic, chaque souris diabétique est tuée ou transférée vers une procédure. Les reproductrices et reproducteurs sont tués à 8 mois au plus, quand leur fertilité décline, et les autres versés dans d'autres projets, alors que le champ structuré du devenir ne signale aucune souris gardée en vie.
Objectifs
Ce projet consiste à élever une lignée murine qui développe spontanément un Diabète de Type 1, similaire à celui observé chez l’homme, afin de générer les animaux nécessaires à la réalisation de plusieurs projets scientifiques. L’autre intérêt de cette lignée murine est l’expression d’une molécule verte fluorescente, permettant d’identifier certaines cellules du système immunitaire d’intérêts dans nos projets. Ces animaux seront donc générés et élevés au sein de l'animalerie d'élevage à partir de plusieurs accouplements composés d’un mâle et d'une femelle. Ils seront transférés et inclus en protocole à l’animalerie où se déroulent nos protocoles entre 4 et 60 semaines d’âge.
Bénéfices attendus
L’utilisation de ce modèle de souris développant spontanément un Diabète de Type 1 va permettre de mieux comprendre l’immunologie de cette pathologie, qui touche environ 300.000 personnes en France et plus de 9 millions de personnes à travers le monde. Ce modèle est particulièrement intéressant pour l’étude de certaines cellules du système immunitaire qui sont facilement analysables chez ces souris car elles sont fluorescentes. Une meilleure compréhension de ces cellules immunitaires pourrait donc servir à mieux comprendre les maladies auto-immunes chez l’homme et donc à pouvoir proposer des thérapies en clinique.
Procédures
Les animaux ne seront pas soumis à une intervention mais il s'agit d'un projet d'élevage dont le phénotype des animaux est considéré comme dommageable. Les animaux peuvent développer un diabète de type 1 avec polyurie à partir de 10-12 semaines de vie nécessitant une surveillance accrue des zootechniciens qui pourrait provoquer un léger stress chez les animaux (test urinaire sur bandelette, change plus fréquent de la litière). Si toutefois la survenue du diabète diminue au fil des générations, nos animaux seront croisés avec des animaux du commerce ne possédant pas de cellules immunitaires fluorescentes. Ces croisements nécessiteront donc sur deux générations un prélèvement sanguin unique pour sélectionner et valider nos animaux d’intérêt pour la continuité de l’élevage. Ce prélèvement est effectué sur animal vigil et ne dure pas plus de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux commencent à développer un diabète spontané à partir de 10-12 semaines d’âge. Cette pathologie a pour conséquence une polyurie, facilement détectable dans la cage par le constat d’une litière plus vite souillée que la moyenne. Le diabète peut conduire au long terme à des nuisances plus graves comme la perte de poids ou des lésions vasculaires. Cependant, dès l’apparition de la maladie, les animaux sont euthanasiés ou transférés pour être inclus en procédure dans les 48h. En cas de croisement avec des animaux du commerce, la descendance devra subir sur 2 générations un prélèvement sanguin unique pouvant provoquer une douleur de courte durée ainsi qu’un risque d’hématome et de saignement modéré.
Devenir
Les animaux reproducteurs seront euthanasiés à l'âge de 8 mois maximum car leur fertilité décline à partir de cet âge. De plus la gestation peut accélérer l'apparition du diabète de type 1 chez les femelles. Les autres animaux seront inclus dans d'autres projets autorisés dans le cadre d'une utilisation continue entre 4 et 60 semaines d'âge. On peut noter que le diabète peut apparaitre à 10-12 semaines d’âge et que l’incidence du diabète est en général de 50 pourcent à 30 semaines d’âge. L’apparition du diabète conduit dans les 48h maximum après validation du diagnostic à un export pour l’introduction en procédure ou à l’euthanasie.
Remplacement
Le modèle animal est indispensable pour étudier le rôle du système immunitaire dans un contexte de maladie auto-immune, ici le diabète de type 1. Dans la mesure du possible, un maximum des questions scientifiques de nos projets font appel à des expériences in-vitro. Cependant, les organes et les réponses immunitaires étudiés sont complexes et il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires entrant en jeu.
Réduction
1661 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet d'élevage en comptant 5 pourcent de marge de manœuvre pour palier à la variabilité de production des accouplements. Nous devons renouveler les accouplements tous les 6 mois. Les animaux produits seront 1) dédiés à la reproduction pour maintenir la lignée 2) inclus dans des futurs projets expérimentaux préalablement autorisés. Pour ce projet d'élevage, il n'y aura pas de tests statistiques effectués. En revanche nous nous basons sur les données de notre logiciel de gestion.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec 2 enrichissements : un pour la nidification et changé toutes les semaines et un bâton de bois pour la mastication. Les animaux sont observés tous les jours par les membres qualifiés de l’animalerie afin de garantir un monitoring sanitaire régulier et tout comportement anormal ou diagnostique de diabète qui est directement communiqué à la personne responsable du projet. L’état sanitaire des animaux est aussi contrôlé trimestriellement afin de garantir l’absence de pathogènes. Des points limites suffisamment prédictifs ont été établis.
Choix des espèces
La souris est un modèle validé en immunologie et particulièrement pour les études de développement de nouvelles immunothérapies. Le modèle de diabète de type 1 (DT1) y est très bien caractérisé. Nous pourrons facilement implémenter ce modèle et ainsi minimiser le nombre de souris nécessaires pour l’établissement de nos études ou de nos immunothérapies. Par ailleurs, ce modèle souris offre l’avantage de pouvoir utiliser des outils immunologiques puissants permettant de suivre ou isoler les cellules d’intérêt. Du fait de l’utilisation de ces modèles très spécifiques, le projet tel qu’il est ne pourrait pas être réalisé dans une autre espèce animale. Les animaux utilisés pour les accouplements pourront être mis en duo à partir de 8 semaines d’âge, âge de bonne maturité sexuelle. Les accouplements seront renouvelés au maximum tous les 6 mois, soit lorsque les animaux seront âgés de 8 mois. Les animaux issus des accouplements seront inclus dans des projets de recherche entre 4 et 60 semaines d’âge.
Etude des circuits cérébraux impliqués dans la reproduction et le métabolisme et leurs réponses aux informations périphériques (EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Injections de vecteurs viraux dans le cerveau, ablation des gonades, chirurgie intracrânienne de deux à quatre heures pour poser des dispositifs d'enregistrement, régimes gras de trois à douze mois, jeûnes de 24 heures et expositions répétées à 4 °C : 14 020 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever organes et tissus. Le projet étudie les cellules de l'hypothalamus qui relient métabolisme et reproduction, dont le porteur espère qu'elles "pourraient un jour servir de cible" à des traitements. Le suivi du comportement sur huit semaines ne précise aucun test. Le choix des espèces évoque aussi le rat pour les cultures de cellules, sans qu'aucun rat figure dans les effectifs déclarés.
Objectifs
Notre laboratoire cherche à mieux comprendre comment le cerveau contrôle des fonctions essentielles du corps, comme l’alimentation, le poids, la dépense d’énergie et la reproduction. Nous étudions en particulier les circuits du cerveau qui pilotent ces fonctions, ainsi que leur manière de recevoir et d’interpréter les informations venant du reste du corps. Nos travaux visent à comprendre : - quels mécanismes permettent aux cellules de communiquer entre elles dans ces processus ; - comment certaines cellules participent à la formation et au bon fonctionnement des réseaux de neurones qui contrôlent le comportement et le fonctionnement du corps ; - comment des facteurs comme l’alimentation, la lumière ou la température peuvent influencer certaines fonctions du cerveau liées au métabolisme et à la reproduction ; - comment ces cellules peuvent aussi jouer un rôle dans le vieillissement du cerveau et dans les fonctions qu’il coordonne. Pour répondre à ces questions, nous travaillons principalement sur des rongeurs, car cela permet d’étudier le cerveau et ses réseaux de manière précise, dans des conditions contrôlées. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les maladies métaboliques, comme l’obésité et le diabète, posent aujourd’hui un vrai problème de santé publique. Elles ont un coût important pour la société et peuvent aussi empêcher de vieillir en bonne santé. Elles peuvent également perturber la fertilité, qui est devenue un enjeu important en France et en Europe. Nos recherches s’intéressent à certaines cellules d’une zone du cerveau appelée hypothalamus. Cette région joue un rôle essentiel dans l’équilibre entre le métabolisme, comme le poids corporel et la régulation du sucre, et la reproduction. Nous cherchons à comprendre comment ces cellules participent à ces fonctions et si elles pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements. L’un de nos objectifs est aussi de trouver des moyens d’agir sur le cerveau de manière plus sûre, sans avoir à forcer le passage à travers sa barrière naturelle de protection (la barrière hématoencéphalique), ce qui peut présenter des risques. À terme, ces travaux pourraient aider à mieux traiter certaines maladies métaboliques et troubles de la reproduction, tout en contribuant à préserver la santé du cerveau au cours de la vie.
Procédures
Les interventions décrites ici auront lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les animaux recevront différents traitements (vecteurs viraux ou molécules pharmacologiques), soit directement dans le cerveau (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), ou intracérébrale (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), soit en périphérie (20 minutes maximum). Ces traitements permettront d’étudier leurs effets sur plusieurs fonctions importantes, comme la reproduction, le métabolisme, le comportement et l’activité du cerveau. Les animaux seront suivis pendant plusieurs semaines au cours d’un suivi longitudinal afin d’observer l’évolution de ces effets dans le temps sur plusieurs fonctions importantes : - la reproduction (8 semaines), - le métabolisme (4 à 20 semaines), - le comportement (8 semaines), l’activité du cerveau (8 semaines maximum). La durée totale de ce suivi sera de 2 à 38 semaines avec des temps de récupération allant de 6 à 30 semaines pour les procédures nécessitant plusieurs gestes chirurgicaux. Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des antidouleurs seront utilisés chaque fois que nécessaire pour limiter l’inconfort. Les anesthésies seront réalisées par injection intrapéritonéale ou inhalation et l’analgésie en injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou en spray. Selon les besoins du protocole, les traitements pourront être administrés aux animaux par différentes voies : eau de boisson ou gavage, injection intrapéritonéale, injection intraveineuse, injection sous cutanée ou implants. Des prélevements sanguins pourront également être réalisés de manière unique ou répétées (veine mandibulaire, caudale, ou latérale) selon les volumes et fréquences maximales recommandées pour le bien être de l’animal et dans le respect de la réglementation en vigueur (durée des interventions 5 à 20 minutes). Dans certains groupes, des interventions chirurgicales seront nécessaires, comme l’ablation des gonades dans les études sur la reproduction (Durée intervention : 15-20 min. Durée anesthésie maximum 1h). Une intervention chirurgicale intracranienne sera pratiquée pour la mise en place de dispositifs permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (durée de l’intervention 2 à 4h). Pour les études sur le métabolisme, les animaux pourront recevoir des régimes particuliers, tels que des régimes hyperlipidémiques (riche en graisses, durant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (10 jours maximum), ou une mise à jeun (durée maximale 24h).
Impact sur les animaux
Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Les procédures de chirurgie, d’injections ou de prélèvements de sang peuvent provoquer des douleurs à court-terme qui seront limitées par l’utilisation d’analgésiques pendant et après la procédure si nécessaire. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la thermogénèse adaptative, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées dans les tests d’exposition au froid (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h) ou de thermoneutralité (48h à 29-30°C > 4-8h à 4°C > 64-68h à 29-30°C > 6-8h à 4°C). Les différentes contraintes sont cependant appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification).
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront mis à mort, puis certains organes et tissus seront prélevés pour être analysés postmortem.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (cellules souches pluripotentes induites (IPS), organoïdes, cultures cellulaires, …). La dernière procédure consiste à prélever des tissus chez des animaux sans intervention lourde, afin de créer des cultures de cellules sur lesquelles nous pourrons tester des molécules directement en laboratoire (in vitro). Cela nous aidera à réduire le nombre de molécules et de doses à tester chez l’animal (in vivo), et donc à diminuer le nombre total d’animaux utilisés, en accord avec le principe des « 3R » (Remplacer, Réduire, Raffiner). Cependant, pour comprendre finement le fonctionnement normal et les dérèglements du système nerveux et des hormones (neuroendocrinologie), il est aujourd’hui encore indispensable d’avoir recours à des modèles animaux. Des méthodes alternatives permettant d’étudier, en laboratoire, des interactions très complexes entre cellules et tissus sont en cours de développement dans notre équipe, mais elles ne sont pas encore suffisamment avancées pour remplacer complètement les animaux. Notre recherche porte sur de grandes fonctions du corps, comme la reproduction, la régulation du poids et de l’équilibre énergétique, ou encore certaines fonctions liées à la mémoire. Ces fonctions sont trop complexes pour être entièrement étudiées uniquement avec des cellules en culture. En revanche, les travaux réalisés dans le cadre de ce projet permettront de produire de nouvelles connaissances et de nouvelles méthodes qui, à terme, aideront à mieux modéliser certains aspects de ces phénomènes in silico et ainsi, progressivement, à limiter davantage l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est limité au strict minimum pour obtenir des résultats fiables sur le plan scientifique. La taille de chaque groupe a été calculée à l’aide d’un outil de planification expérimentale, afin d’éviter tout animal surnuméraire tout en garantissant la solidité des résultats. Par ailleurs, comme indiqué dans les procédures, certaines expériences ne seront réalisées que si les résultats des étapes précédentes le justifient. Nous présentons donc ici un nombre maximal d’animaux, qui ne sera en pratique pas atteint dans de nombreux cas.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, avec un haut niveau de protection sanitaire. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture en continu, et leur environnement est enrichi, par exemple avec des cylindres de coton, pour favoriser leurs comportements naturels, réduire le stress et les aider à maintenir leur température corporelle. Les périodes d’isolement sont limitées au minimum nécessaire et toujours justifiées. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, et les animaux sont progressivement habitués à ces manipulations pour diminuer au maximum leur stress. Une attention particulière est portée au principe de raffinement, qui consiste à adapter les procédures pour réduire au mieux la peur, l’anxiété et la douleur. Cela inclut, par exemple, le regroupement des animaux, l’enrichissement de leur environnement, ainsi que des soins attentifs avant, pendant et après les interventions (asepsie, anesthésie, analgésie). Toutes les procédures pouvant être douloureuses ou invasives sont effectuées sous anesthésie appropriée, avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention lorsque c’est nécessaire. Après chaque anesthésie, les animaux sont surveillés en continu jusqu’à leur réveil complet. Par la suite, leur état général est contrôlé chaque jour : activité, posture, aspect du pelage, alimentation, hydratation et poids sont évalués à l’aide d’une grille de suivi. Des critères d’arrêt précis sont définis. Si un animal présente des signes de souffrance, de détresse prolongée, une perte de poids importante ou une dégradation de son état général, il est immédiatement retiré de l’étude et, si besoin, euthanasié afin d’éviter toute souffrance supplémentaire. Dans le cas où cela s’avèrerait vraiment nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les établissements utilisateurs. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie afin d’identifier de nouvelles thérapies pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité, l’infertilité et les maladies neurodégénératives. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations où aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. Les espèces utilisées ont été choisies afin de maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux. La souris est privilégiée en raison de la disponibilité d’outils génétiques et viraux permettant de cibler précisément des populations cellulaires, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires et la variabilité expérimentale. Le rat est utilisé uniquement lorsque la quantité de tissu requise ou la robustesse cellulaire ne peuvent être obtenues chez la souris, notamment pour l’établissement de cultures primaires. Pour les étapes principales (procédures 1 à 8), nous utiliserons des souris adultes, dès l’âge de 6 semaines, jusqu’à des animaux plus âgés (plus de 24 mois).
Exploration fonctionnelle du système visuel par imagerie optique chez le marmouset MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
34 marmousets, des ouistitis communs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue pour prélever leur cerveau. Chacun subit deux ou trois chirurgies de deux à sept heures pour poser une chambre d'imagerie sur le cerveau, puis des anesthésies pouvant durer six heures chaque semaine pendant des mois, avec des complications possibles allant des infections aux abcès et à l'œdème cérébral. Le porteur estime que 36 mois entre l'implantation et la mise à mort devraient suffire pour étudier comment le cortex représente la scène visuelle. Il présente ce maintien prolongé comme une réduction du nombre de marmousets, obtenue "tout en gardant des animaux en très bonne santé".
Objectifs
Cette demande d'autorisation de projet fait suite à un projet déjà mis en place dans notre laboratoire et présente deux objectifs principaux. Il vise dans un premier temps à comprendre comment les neurones corticaux encodent différents attributs de la scène visuelle et interagissent ensemble pour générer une représentation globale de l'information, par exemple un simple objet en déplacement dans l'espace visuel. Ceci implique plusieurs sous-objectifs tels que le développement d'un protocole d'entraînement des animaux afin de pouvoir enregistrer l'activité neuronale pendant qu'ils réalisent une tâche visuelle simple, ainsi que le raffinement des procédures d'imagerie déjà mises en place dans notre laboratoire pour enregistrer cette même activité neuronale sous anesthésie. Ces deux modalités d'acquisition de données (éveillé et anesthésié) testées sur les mêmes animaux nous permettront ainsi d'obtenir des informations sur le fonctionnement des réseaux neuronaux qui sous-tendent la vision. Le second objectif de ce projet est de développer des outils et méthodes permettant l'acquisition de données d'électrophysiologie (activité électrique) des neurones du cortex visuel chez le marmouset couplées aux données d'imagerie optique.
Bénéfices attendus
En premier lieu, la réalisation de ce projet nous permettra d'accroitre nos connaissances fondamentales sur le système visuel et de mieux comprendre la manière dont le cerveau intègre et représente l'information visuelle et le rôle joué par certaines régions spécifiques du cerveau dans les comportements moteurs d'orientation des yeux. Par ailleurs, les informations collectées pourraient permettre d'améliorer les solutions mises en place chez certains patients. Elles pourront par exemple contribuer à améliorer les techniques d'appareillage prothétique et la performance en réhabilitation visuelle.
Procédures
Les animaux seront soumis à 2 ou 3 interventions chirurgicales pouvant durer de 2 à 7h. Ils pourront être par la suite anesthésiés une fois par semaine maximum, chaque anesthésie durant 6h au maximum (4h en moyenne). Ces sessions sous anesthésies seront conduites pendant plusieurs mois, mais la durée de l'expérience ne peut être prédéterminée à l'avance car elle dépendra de l'état de santé des animaux. C'est pourquoi la santé de chaque animal inclus dans ce projet sera suivie quotidiennement par du personnel formé, et leur état de santé réévalué tous les 6 mois. Nous estimons toutefois qu'une période de 36 mois entre la chirurgie d'implantation et la mise à mort de l'animal devrait suffire pour l'entraîner et acquérir toutes les données nécessaires. Aussi, les animaux qui passeront les mêmes expériences mais en étant éveillés devront être habitués et entraînés à passer ces exépriences. Cela implique qu'ils soient manipulés et capturés plusieurs fois par semaine.
Impact sur les animaux
Ces expérimentations impliquent plusieurs chirurgies, des anesthésies répétées dans le temps et une manipulation hebdomadaire voire quotidienne des animaux (entraînements vigiles, contention pour induction d'anesthésie, contention pendant les entraînements vigiles, enregistrements éveillés...) qui pourront induire du stress pendant les mois d'expérimentation. Du stress et des complications faisant suite aux chirurgies et anesthésies peuvent également survenir dans les jours qui suivent l'intervention (mise à jeun la veille de chaque anesthésie, isolement quelques heures en retour de chirurgie, douleurs, inflammation, infections, difficultés respiratoires, perte d'appétit, tremblements, abcès, oedème cérébral...).
Devenir
Pour avoir des données complètes sur le système visuel que nous étudions, le projet nécessite le prélèvement du cerveau à la fin de la procédure, et donc la mise à mort des animaux utilisés.
Remplacement
Ce projet requiert l'enregistrement de l'activité cérébrale à différentes échelles, c'est à dire à l’echelle d'une aire cérébrale mais avec une grande résolution spatiale (neurone) et temporelle (potentiel d’action). Les méthodes non-invasives ne permettent pas cet accès, et l'utilisation d'animaux ne peut donc être remplacée.
Réduction
Afin de minimiser le nombre d'animaux prévus pour réaliser cette étude, nous voulons faire passer les animaux par toutes les techniques d'imagerie optique dont nous disposons une fois qu'ils seront implantés de la chambre d'imagerie. Nous avons conscience que cela implique que les animaux restent plus longtemps dans le protocole (plusieurs mois entre l'entraînement aux tâches comportementales, les chirurgies, l'acquisition des données et la mise à mort) mais cela nous permettra de réduire considérablement le nombre d'animaux nécessaires pour répondre à toutes les questions scientifiques posées. De plus, les séances d'entrainement permettront d'habituer les animaux à leurs expérimentateurs, ce qui permettra de diminuer le stress de leur manipulation. L'expérience acquise sur les animaux associés au projet précédent nous a également permis d'améliorer nos techniques de chirurgie et notre matériel expérimental, ce qui permettrait pour ce projet de conserver une chambre d'imagerie sans tissus de repousse pendant plus de 200 jours (contre 100 jours estimés a priori sur la base des articles trouvés dans la littérature) chez la plupart des animaux, tout en gardant des animaux en très bonne santé, et par conséquent de réduire le nombre d'animaux sur la durée du projet.
Raffinement
La chambre d'enregistrement a déjà été raffinée, nous essayons de l'améliorer au fur et à mesure de l'expérience acquise. Cette chambre est composée d'un piston réglable en hauteur équipé d'une vitre courbe qui épouse la forme du cerveau sans le comprimer. Grâce à cette nouvelle chambre, nous espérons limiter la repousse de tissus généralement observée, et par conséquent réduire le nombre d'interventions pour retirer ces tissus, ce qui minimisera les risques d'infection et le nombre d'interventions nécessaires à leur réalisation. De plus, d'après nos observations, nous nous attendons à pouvoir garder cette chambre hermétiquement fermée pendant plusieurs mois, sans que cela n'impacte la santé ni les comportements des animaux. Nous nous attendons aussi à ce que l'expérience acquise au cours du projet permette le raffinement de nos techniques de chirurgie et donc une meilleure récupération post-opératoire, ainsi qu'un raffinement du bien-être tout au long de la période d'imagerie de ces animaux. Le nombre réduit d'anesthésies nécessaires à l'acquisition de données (1 fois 3h/semaine VS. 2 fois 6h/semaine prévu au commencement du projet) permettra aussi de limiter l'impact sur l'état de santé des animaux et de minimiser une potentielle habituation aux agents anesthésiants. Dans ces conditions, nous nous attendons à ce que les animaux ne montrent aucun signe clinique de mal-être lié aux anesthésies répétées. Les sessions d'imagerie sous anesthésie nous permettront aussi de continuer d'acquérir des données, tout en évitant le stress induit par la manipulation des animaux éveillés. L'état de santé des animaux inclus dans les protocoles sous anesthésie sera suivi de près et quotidiennement par du personnel formé et qualifié, et une évaluation du vétérinaire référent et de la SBEA sera réalisée tous les 6 mois afin de s'assurer qu'aucun signe clinique lié aux anesthésies répétées ne survient. En ce qui concerne les entraînements pour les séances éveillées d'acquisition de données, les animaux seront tous entraînés par renforcement positif avec de la gomme arabique (aliment présent dans le régime alimentaire des marmousets), ce qui permettra d'éviter toute restriction alimentaire ou hydrique. Enfin, les animaux seront hébergés en paires dans des volières adaptées et enrichies de plusieurs éléments (hamac, tunnels, nids suspendus, perchoirs...).
Choix des espèces
L'utilisation de primates ne peut être remplacée puisque le système visuel est un système complexe et nécessite d'être étudié chez une espèce au plus proche de l'espèce humaine pour les besoins de ce projet (le système visuel des rongeurs étant très différent de celui des primates). Le modèle marmouset nous permettra de travailler sur une espèce de primate non humain qui possède plusieurs avantages significatifs pour notre projet. C'est une espèce dont le système visuel est très proche de celui de l'humain, avec une hiérarchie des aires corticales supérieures identique. De plus, c'est une espèce lissencéphale ce qui permet d'utiliser l'ensemble de nos techniques d'imagerie sur tout le système visuel. Enfin, sa petite taille nous permet de l'utiliser pour des expériences d'imagerie biphotonique. Age : à partir de 12 mois (animaux matures), nous n'avons pas de contrainte d'âge pour ce projet. Poids : 0.3 à 0.5 kg
Étude de la maturation neuroendocrinienne et des conséquences fonctionnelles de perturbations précoces du développement chez la souris EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Les souris gestantes ou allaitantes reçoivent des molécules actives ou un régime gras, puis leurs souriceaux sont identifiés par un prélèvement à l'oreille ou à la queue et, pour certains, injectés de molécules ou de vecteurs viraux. Viennent ensuite, selon les groupes, jusqu'à douze mois de régime gras, dix jours de restriction alimentaire, des jeûnes de 24 heures, des isolements de 24 heures à deux semaines, quatre expositions de 24 heures à 4 °C, et des chirurgies de deux à quatre heures pour enregistrer l'activité cérébrale. 12 134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et les tests de comportement prévus vers huit semaines ne sont pas nommés. La narration annonce la mise à mort des souris à l'issue des procédures, alors que le champ structuré en compte 500 réutilisées.
Objectifs
Les premiers mois de vie constituent une période essentielle pour le développement du cerveau et de l’organisme. Durant cette phase, des facteurs tels qu’une naissance prématurée, une alimentation maternelle déséquilibrée, des variations hormonales ou certaines maladies génétiques peuvent influencer durablement la santé. Ces perturbations précoces peuvent augmenter, à long terme, le risque de développer des troubles métaboliques (comme l’obésité ou le diabète), des problèmes de fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques), ainsi que des difficultés cognitives. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment l’environnement précoce influence le développement du cerveau, en particulier les circuits neuronaux qui contrôlent des fonctions essentielles comme l’alimentation, l’équilibre énergétique et la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à : - explorer l’impact des perturbations précoces sur le développement du cerveau et sur certaines fonctions essentielles tout au long de la vie, de la naissance à l’âge adulte ; - comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans ces processus ; - identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir ou corriger certaines maladies, comme l’obésité, le diabète ou les troubles de la fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques). Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les premiers mois de vie sont une période cruciale pour le développement du cerveau. Des perturbations durant cette phase, comme une naissance prématurée, des déséquilibres hormonaux ou une alimentation maternelle inadaptée, peuvent avoir des conséquences durables sur la santé de la descendance. Elles augmentent notamment le risque de troubles métaboliques (comme l’obésité, le diabète ou certaines maladies cardiovasculaires), de difficultés reproductives, ainsi que de troubles du développement cognitif à l’âge adulte. Les résultats de ce projet présentent un double intérêt. D’une part, ils permettront d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes cellulaires et neuronaux impliqués dans le développement postnatal des circuits cérébraux qui régulent ces fonctions essentielles. D’autre part, ils pourraient contribuer à la santé publique en ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention ou de prise en charge des maladies métaboliques et reproductives. Enfin, ces travaux participeront au développement de modèles expérimentaux plus fiables et mieux adaptés pour la recherche en endocrinologie, en neurodéveloppement et en reproduction.
Procédures
Les interventions décrites ici pourront avoir lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les interventions d’une même procédure auront lieu soit intégralement dans l’EU1/2 soit intégralement dans l’EU2/2. Aucun transport d’animaux n’aura lieu en cours de procédure. Les animaux dont le modèle aura été créé dans l’EU2/2 seront transportés vers l’EU1/2 pour l’évaluation métabolique et comportementale. Chez les mères: Des femelles gestantes et/ou allaitantes recevront des molécules actives (par voie orale ou par injection) ou feront l’objet d’interventions nutritionnelles (régime enrichi en graisses). Les effets de ces traitements seront évalués chez les souriceaux dès la naissance, au cours d’un suivi longitudinal à moyen et long terme. Ce suivi comprendra différentes procédures d’évaluation de la reproduction (à partir de 8 semaines), du métabolisme (entre 4 et 20 sem.), du comportement (vers 8 sem.) et de l’activité cérébrale (jusqu’à 8 sem.). Chez la descendance: Tous les animaux issus des mères gestantes seront identifiés et prélevés au niveau de l’oreille ou de la queue. Des souriceaux (mâles et femelles) recevront, à des âges définis, des injections de molécules ou de vecteurs viraux. Ils feront ensuite l’objet d’un suivi longitudinal similaire, incluant des analyses de la reproduction, du métabolisme, du comportement et de l’activité cérébrale. Types d’interventions et durée : Les animaux pourront recevoir différents types de traitements par voie orale, par injections ou implantation de dispositifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés (veines mandibulaire, caudale ou latérale), en respectant les volumes et fréquences maximaux autorisés. La durée de ces interventions est généralement comprise entre 5 et 20 minutes. Certains groupes seront soumis à des interventions chirurgicales dans le but d’évaluer la reproduction (anesthésie: 1h; intervention: 15 à 20 minutes) ou de réaliser un enregistrement de l’activité cérébrale (anesthésie et intervention: 2 à 4 h). Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés chaque fois que nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par inhalation et l’analgésie sera administrée par injection ou par application locale. Les animaux impliqués dans l’étude du métabolisme pourront recevoir des régimes spéciaux (régime enrichi en graisses pendant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (jusqu’à 10 jours) ou des périodes de jeûne (durée maximale de 24 heures).
Impact sur les animaux
Les manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner du stress, de la fatigue et un certain inconfort. Certaines procédures, telles que les interventions chirurgicales, les injections ou les prélèvements sanguins, peuvent provoquer des douleurs légères de courte durée pouvant être répétées. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la réponse aux changements de température, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h OU 24-72h à 30°C).
Devenir
À l’issue des procédures, les animaux sont mis à mort selon des méthodes réglementaires et encadrées, afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Ces prélèvements sont indispensables pour comprendre en détail les mécanismes étudiés et ne peuvent pas être réalisés autrement.
Remplacement
Pour évaluer l’impact de l’environnement périnatal sur le développement des systèmes neuroendocriniens, il n’existe actuellement pas d’alternative à l’expérimentation animale. La complexité des phénomènes étudiés, notamment l’influence de l’environnement maternel sur le développement de l’organisme, implique des interactions étroites entre plusieurs organes (cerveau, tissus périphériques, systèmes hormonaux) qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des modèles informatiques. Les animaux invertébrés ne peuvent pas être utilisés dans ce contexte, car leur organisation biologique est très différente de celle des mammifères. Ils ne possèdent pas les mêmes structures cérébrales ni les mêmes systèmes hormonaux, ce qui ne permet pas d’étudier les mécanismes neuroendocriniens pertinents pour la santé humaine. Par ailleurs, les modèles in vitro, tels que les organoïdes ou les cellules souches, bien qu’utiles pour certaines questions spécifiques, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les organes ni les réponses physiologiques intégrées de l’organisme entier. Or, ces interactions sont essentielles pour répondre aux objectifs de nos recherches en physiologie intégrée.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide de calculs de puissance statistique, afin de garantir l’obtention de données fiables tout en limitant leur utilisation au strict minimum. La taille de chaque groupe expérimental a été définie à l’aide d’outils de planification adaptés, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en excès tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines expériences ne seront entreprises que si les résultats des étapes précédentes le justifient, ce qui permet d’éviter des expérimentations inutiles. Enfin, les protocoles expérimentaux ont été conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Lorsque cela est possible, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même individu (par exemple, des évaluations physiologiques et des analyses moléculaires sur différents organes), réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, garantissant leur bien-être et un bon état de santé. Ils ont accès en permanence à l’eau et à la nourriture, et leur environnement est enrichi (par exemple avec des matériaux pour construire un nid), afin de leur permettre d’exprimer des comportements naturels et de réduire le stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et les animaux sont progressivement habitués à être manipulés afin de diminuer leur stress. Une attention particulière est portée à la réduction de toute douleur, peur ou inconfort. Lorsque des interventions sont nécessaires, elles sont réalisées sous anesthésie adaptée et des traitements contre la douleur sont administrés si besoin, avant et après les procédures. Après chaque intervention, les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet, puis leur état de santé est suivi quotidiennement (activité, alimentation, poids, comportement) avec le moins de perturbations possibles. Une attention particulière sera apportée afin de prévenir tout transfert d‘odeurs étrangères à la cage qui pourraient compromettre le lien entre la mère et ses petits. Des critères précis sont définis pour intervenir rapidement en cas de problème. Si un animal montre des signes de souffrance ou de détresse, il est immédiatement pris en charge et, si nécessaire, retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les différentes contraintes sont appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification). Lors du déplacement des animaux de l’EU2/2 vers l’EU1/2, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les EU. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation. Des points limites ont été définis et seront appliqués. Tout animal présentant des signes s’approchant ou atteignant l’un d’entre eux seront retirés de l’étude et si nécessaire, mis à mort.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre les interactions entre le corps et le cerveau afin d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. Nous étudierons des souris de la naissance à l’âge adulte afin de couvrir l’ensemble des étapes clés du développement et de la maturation des systèmes biologiques. La période néonatale correspond à une phase critique de mise en place et d’organisation des structures, notamment au niveau neuroanatomique et neuroendocrinien, tandis que l’âge adulte reflète un état fonctionnel stabilisé de ces systèmes. Cette approche permet d’appréhender la dynamique des mécanismes physiologiques au cours du temps et d’identifier d’éventuelles origines développementales aux altérations observées à l’âge adulte. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations dans lesquelles aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. L’espèce utilisée a été choisie de manière à maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux utilisés. La souris est privilégiée car des données essentielles à l’interprétation des résultats ne sont disponibles que dans cette espèce, ce qui contribue également à réduire la variabilité expérimentale et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les études physiologiques en neuroendocrinologie ainsi que les recherches sur l’obésité et l’infertilité ont historiquement été menées chez la souris, facilitant la comparaison avec les données existantes. Enfin, certaines expériences proposées nécessitent l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels la souris constitue de loin le modèle expérimental le plus pertinent et le mieux caractérisé.
Ecologie et évolution de la dormance chez les parasites responsables de la malaria aviaire.
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour entretenir en laboratoire le parasite et les moustiques qui le transmettent, le porteur prévoit de réemployer des canaris déjà passés par d'autres procédures "légères", après deux semaines de repos. 753 canaris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour étudier les stades dormants du paludisme aviaire. Ils sont infectés par injection dans le muscle ou la graisse du ventre, ou exposés aux piqûres de moustiques infectés sur les pattes, puis prélevés de deux à onze fois, certains servant de donneurs de sang parasité. La narration prévoit de replacer après autorisation les canaris porteurs d'une souche locale, et le champ structuré compte 519 oiseaux rendus sur 753. Ceux infectés par une lignée absente d'Europe sont systématiquement tués, comme un lot destiné au prélèvement d'organes.
Objectifs
Les parasites du paludisme aviaire (Plasmodium) sont au premier plan de la recherche sur la conservation des oiseaux depuis l'introduction accidentelle de Plasmodium relictum dans les îles Hawaï au début du XXe siècle, qui a entraîné le déclin et l'extinction de plusieurs espèces d'oiseaux indigènes. En raison de l'augmentation prévue de l'occurrence, de la distribution et de l'intensité du paludisme aviaire associée au changement climatique en cours, ces parasites sont considérés comme une menace permanente pour la biodiversité et la conservation des oiseaux. L'une des clés du succès de l'invasion de ces parasites est leur capacité à produire des stades dormants qui se "cachent" pendant de très longues périodes (mois ou années) dans des organes internes tels que le foie, les poumons ou le cerveau. Lorsque les conditions environnementales favorisant leur transmission s'améliorent (par exemple présence de moustiques qui les transmettent), les stades dormants recolonisent le sang, où ils peuvent reprendre leur multiplication et être transmis à un nouvel hôte par des moustiques lors d'un repas sanguin. De ce fait, ces stades dormants ont des implications cruciales pour l’épidémiologie de la maladie. Cependant, en raison de leur localisation dans les tissus profonds, nous n’en savons encore très peu sur la biologie fondamentale de la dormance chez les parasites responsables du paludisme aviaire. Ce projet utilisera une combinaison d'approches moléculaires et expérimentales pour fournir l'une des études les plus complètes à ce jour de la biologie moléculaire des stades dormants de ces parasites et des mécanismes sous-jacents de leur réactivation leur permettant de retourner dans le sang.
Bénéfices attendus
Les stades dormants de Plasmodium représentent des défis cruciaux pour le contrôle et l'élimination des parasites du paludisme aviaire, lesquels sont responsables du déclin et de l'extinction de plusieurs oiseaux sauvages endémiques, ainsi que d'épidémies répétées dans les zoos du monde entier. Il est important de noter que la dormance a également été identifiée comme un obstacle majeur au contrôle de Plasmodium vivax, la deuxième cause la plus importante de paludisme humain dans le monde. Malgré cela, et malgré des décennies de recherche, les facteurs qui influencent la biologie, la persistance et l'activation des stades dormants sont encore mal compris. Plus important encore, peu d'observations ont été faites sur la triade hôte-pathogène-vecteur et son impact sur la dormance, ce qui est uniquement possible dans le cas du paludisme aviaire. Le projet aura un impact scientifique considérable, en étendant l'analyse comparative de la dormance au-delà des parasites du paludisme humain et simien et en générant des connaissances cruciales sur ce stade de la vie du parasite ouvrant la voie au développement de thérapies curatives à la fois en santé humaine et animale.
Procédures
Minimum 5 jours après leur réception les canaris subiront un prélèvement équivalent à une petite goutte de sang afin de les diagnostiquer pour le paludisme aviaire et exclure ce qui sont déjà infectés, car nous devons contrôler les infections. Selon les expériences, ils seront infectés par le parasite du paludisme aviaire soit de façon directe par injection intramusculaire ou dans la masse graisseuse du ventre, soit par exposition à des moustiques infectés au laboratoire, le moustique étant l’insecte qui transmet naturellement le parasite au cours d’une piqûre. Le suivi de la parasitémie est effectué par des prélèvements équivalent à une petite goutte de sang allant de 2 à 11 espacés d’un à dix jours selon les expériences et les paramètres de l’infection étudiés. Certains canaris infectés serviront de donneurs de sang parasité et seront soumis à un prélèvement plus important autorisé par la règlementation, afin d’infecter d’autres canaris. Pour tester les facteurs susceptibles de déclencher la réactivation des stades tissulaires du parasite et d’en caractériser les mécanismes, des lots de canaris infectés recevront un traitement antipaludéen ciblant spécifiquement les parasites circulant dans le sang. Ils seront ensuite soit exposés à des piqûres de moustiques, soit recevront des composés plasmatiques jouant un rôle dans la communication du parasite, isolés à partir de sang infecté. Enfin, un lot de canaris sera euthanasié pour prélever les organes où se « cachent » le parasite pour des analyses.
Impact sur les animaux
Dans de très rares cas, les infections par Plasmodium chez le canari peuvent, provoquer des anémies sévères, se manifestant par une léthargie, une prostration ou un plumage ébouriffé. La manipulation et la contention nécessaires lors des expérimentations peuvent induire un stress, susceptible d’affecter le bien être des oiseaux, bien que nous appliquions toutes les mesures pour le minimiser. Les injections, comparables à douleur due à une piqûre d’aiguille, peuvent provoquer une gêne passagère, tandis que les piqûres de moustiques peuvent entraîner des réactions inflammatoires locales.
Devenir
Les canaris infectés naturellement ou expérimentalement avec des souches locales du parasite seront replacés après autorisation des autorités compétentes. Les oiseaux qui seront infectés avec une lignée de parasite ne circulant pas en Europe seront systématiquement euthanasiés pour éviter le risque de sa propagation. Quelques oiseaux pourront être gardés plusieurs mois afin de maintenir cette lignée nécessaire à la poursuite de recherches. Cette mesure permet de limiter l'utilisation de nouveaux animaux. Un lot d’oiseaux sera euthanasié en fin de procédure pour prélever les organes afin d’y étudier les stades dormants du parasite.
Remplacement
Les parasites du paludisme aviaire sont des parasites intra-cellulaires. Si des cultures d’autres espèces de ce genre de parasite (notamment celui du paludisme humain), a donné de bons résultats, malheureusement aucun laboratoire n’a réussi à cultiver les parasites aviaires in vitro. A ce jour malheureusement il n’est pas possible de s’affranchir de l’expérimentation animale dans l’étude du paludisme aviaire afin de comprendre les interactions complexes du parasite avec l’organisme de son hôte.
Réduction
Dans chacune de nos manipulations, nous veillons à réduire au maximum le nombre de canaris utilisés, tout en préservant la puissance statistique de nos analyses. Afin de déterminer le nombre minimal d’oiseaux expérimentaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement robustes, nous avons réalisé une analyse statistique basée sur des données similaires obtenus dans notre laboratoire. Lorsque cela est possible, par exemple pour la maintenance au laboratoire du parasite aviaire vivant et du moustique qui le transmet, nous sélectionnons des individus ayant déjà participé à d’autres procédures classées comme « légères », en respectant une période de repos minimal de deux semaines. De même, dans nos expériences, nous cherchons à infecter deux ou trois oiseaux expérimentaux à partir d’un seul oiseau donneur, limitant ainsi le nombre total d’oiseaux utilisés.
Raffinement
Les méthodes utilisées sont soigneusement conçues et raffinées afin de maximiser le bien être des canaris et de limiter leur stress. Lors des expositions aux moustiques, l'ensemble du corps à l'exception des pattes est protégé des piqûres. Pendant les expérimentations les cages des canaris sont recouvertes d’un tissu afin de réduire le stress lié à la présence des expérimentateurs et la capture des oiseaux voisins. Nous accordons une attention particulière à l’enrichissement des conditions de vie des oiseaux, notamment l’utilisation de baignoires pour l’entretien du plumage, l’apport de branches de millet à picorer, constituant une friandise et contribuant à lutter contre l’ennui, à réduire le stress et à améliorer le bien-être global des oiseaux.
Choix des espèces
Le choix du canari se justifie par : (1) le fait que le paludisme aviaire est bien toléré chez les canaris infectés, avec pour seul effet visible une anémie et une légère perte de poids au pic de l’infection. Il n'y a pas de signe de détresse évident, ni de modification du comportement mis en évidence pendant l’infection et la mortalité est très occasionnelle. (2) La facilité de la prise d'un repas sanguin par les moustiques sur les pattes des canaris. (3) La rapidité avec laquelle les infections expérimentales produisent des stades transmissibles aux moustiques au cours d'un repas sanguin. (4) La facilité de stabulation de cette espèce communément domestiquée. Les canaris (mâles et femelles) que nous utilisons ont environ 1-2 ans (les infections expérimentales fonctionnent bien à cet âge et les oiseaux en récupèrent facilement).
Mise au point d’un modèle de souris pour mieux comprendre les effets de la dystrophie myotonique de type 1 sur le système nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris de ce projet sont génétiquement modifiées pour déclencher à volonté les mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1, l'induction se faisant dès le premier jour de vie pour une partie d'entre elles. 3 672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyser leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une injection sous anesthésie ou une chirurgie de trente minutes, deux mois de régime mou pour certaines, et le porteur cite parmi les symptômes attendus l'apathie, la myotonie "ou encore mort subite". Les deux tests d'anxiété prévus ne sont pas nommés.
Objectifs
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie rare et multisystémique, avec un large éventail de symptômes cliniques affectant des patients de tous âges et des deux sexes. La DM1 est l'une des formes les plus courantes de dystrophie musculaire. Bien qu'elle ait été initialement caractérisée par des symptômes musculaires tels que la faiblesse musculaire, la myotonie, les défauts de conduction cardiaque; elle est hautement multisystémique. Les manifestations neuropsychologiques sont très invalidantes et particulièrement prononcées dans les formes précoces de la DM1. Ce projet vise à comprendre le rôle des différents types de cellules du cerveau (neurones, astrocytes et oligodendrocytes) dans les atteintes cérébrales observées dans la DM1, ainsi qu'à déterminer si ces atteintes sont réversibles et à quel moment la mise en place d'un traitement serait le plus efficace.
Bénéfices attendus
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la forme la plus fréquente de dystrophie musculaire chez l'adulte. Sa prévalence mondiale est estimée à 1 personne sur 8000, avec des variations selon les régions. Une étude récente suggère une prévalence globale pouvant atteindre 1 cas sur 2400 individus. La DM1 est une maladie chronique, évolutive et multisystémique, ainsi la prise en charge mobilise de nombreuses ressources médicales, sociales et familiales. Les soins de santé actuels se concentrent sur la réduction des incapacités grâce à des approches médicales multidisciplinaires, entraînant des coûts substantiels atteignant en moyenne 50 000 euros par patient par an. Ces dépenses peuvent s’élever à 1,5 million d’euros au cours des deux premières années de vie dans les cas congénitaux les plus sévères. Par conséquent, la recherche de traitements efficaces n’est pas seulement une nécessité médicale, mais également un impératif socio-économique essentiel pour améliorer la qualité de vie des patients, favoriser leur intégration socio-économique et réduire les coûts des soins de santé. Les efforts de recherche et de thérapie sur la DM1 se sont principalement concentrés sur les symptômes musculaires, tandis que la recherche sur la physiopathologie cérébrale a commencé plus tard et reste non résolue. Ce projet permettra de valider un nouveau modèle de souris unique, conçu pour reproduire plus fidèlement les atteintes cérébrales de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Une fois ce modèle validé, il sera utilisé pour mieux comprendre le rôle des différents types de cellules du cerveau et il permettra également d'évaluer si ces troubles peuvent être corrigés lorsque l'expression des ARN toxiques est arrêtée, ce qui reproduit l'effet attendu de futures approches thérapeutiques ciblant le système nerveux central.
Procédures
En début de procédure, les animaux seront soumis à une injection sous anesthésie générale (1 minute) ou une chirurgie sous analgésie et anesthésie générale et locale (30 minutes). Les animaux suivront ensuite deux tests comportementaux pour tester l'anxiété (animal vigile, 30 minutes maximum par test). Quelques groupes d'animaux seront mis sous un régime alimentaire spécial en cours de procédure (animal vigile, 2 mois maximum). Enfin, un prélèvement sanguin sera réalisé en fin de procédure (animal sous anesthésie générale, 1 minute) suivi d'une euthanasie réglementaire (animal sous anesthésie générale pour certains groupes avec un acte de 1 minute et animal sous anesthésie générale et analgésie pour les groupes avec chirurgie terminale de 15 minutes).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront exposés à plusieurs nuisances : les injections pourront provoquer une douleur légère et de courte durée au niveau du site d'injection. Certaines injections et prélèvements sanguins pourraient engendrer un hématome ou une hémorragie dans de rares cas. Les actes chirurgicaux peuvent entrainer des douleurs modérées ainsi que des difficultés de récupération et de cicatrisation. Certains actes seront réalisés sous anesthésie ce qui pourrait provoquer une hypothermie et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire. Les tests comportementaux peuvent engendrer un stress chez l'animal. Les incisives pourraient connaitre une pousse excessive avec la mise en place d'une alimentation spéciale molle. Enfin, les animaux pourraient développer des symptômes de la dystrophie musculaire après l'induction via administration : apathie, somnolence, myotonie ou encore mort subite.
Devenir
En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir réaliser toutes les analyses nécessaires au projet : différents prélèvements seront réalisés afin d'analyser les effets de la maladie sur le cerveau. Ces analyses permettront d'étudier le fonctionnement de certains gènes, d'observer la présence des marqueurs caractéristiques de la maladie, d'évaluer l'état des cellules du cerveau, de mesurer le poids du cerveau et de rechercher d'éventuels signes d'inflammation ou d'altérations des tissus.
Remplacement
Le projet se concentre sur une maladie humaine rare : la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Des études préliminaires ont validé la stratégie en culture cellulaire, où le système d'activation-réversion a démontré son efficacité. Ces travaux ont été réalisés sur des neurones primaires et seront étendus aux astrocytes et aux oligodendrocytes. Toutefois, si les modèles de culture cellulaire permettent d'étudier certains mécanismes à l'échelle d'une cellule ou d'un type cellulaire, ils ne reproduisent pas la complexité d'un organisme entier. L'utilisation de souris génétiquement modifiées est donc indispensable pour étudier les interactions entre les différents tissus et cellules, ainsi que les effets de la stratégie thérapeutique dans un contexte physiologique complet.
Réduction
3672 animaux seront utilisés dans ce projet. Afin de réduire et d’optimiser le nombre d’animaux, la stratégie a d'abord été validée in vitro, ensuite, tous les animaux issus des croisements (sans distinction de sexe) seront utilisés et les souris n’ayant pas le génotype d’intérêt seront utilisées comme contrôles, enfin nous utiliserons les mêmes groupes contrôles pour chaque expérience. La procédure a été établie de manière à ce que chaque animal testé permette d’obtenir le plus de résultats possibles (physiologie, biologie moléculaire, histologie...). Nos études précédentes, nous ont permis de déterminer le nombre minimum de souris à utiliser afin de nous permettre de réaliser des analyses statistiques fiables.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum (nidification et mastication) et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Les animaux sont déjà acclimatés à l'environnement car l'élevage est dans l'établissement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Une anesthésie associée à une analgésie est mise en place dès que nécessaire (injections, chirurgie, prélèvements). Des précautions sont prises pour éviter le rejet par la mère dès que des souriceaux sont manipulés. Un gel ophtalmique est placé sur les yeux des souris adultes endormies afin d’éviter une sécheresse oculaire. Quand les animaux sont sous anesthésie, ils sont placés sur tapis chauffant pour limiter l’hypothermie. Pour les tests comportementaux les animaux seront manipulés dans une pièce dédiée au calme. Si les régimes alimentaires particuliers sont mous, un bâton à ronger en bois sera ajouté dans la cage. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Nous utilisons un modèle de souris spécialement développé pour cette étude, qui permet de déclencher de manière contrôlée les mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1. Ce modèle est particulièrement adapté pour comprendre comment la maladie affecte le cerveau et pour évaluer l'efficacité de nouvelles approches thérapeutiques dans des conditions proches de celles observées chez les patients. Deux âges sont utilisés : la naissance (1 jour de vie), pour reproduire une atteinte d'origine périnatale (formes congénitale et pédiatrique), et l'âge adulte (60 jours de vie), pour reproduire une atteinte d'origine tardive. Les analyses sont conduites jusqu'à un âge maximal de 6 mois. Ce choix permet de valider l'induction et l'extinction du système à des âges d'apparition représentatifs de l'hétérogénéité clinique de la maladie.
Rôle des récepteurs CB1 des ganglions de la base dans les comportements locomoteurs
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris de ce projet portent une modification ciblée des récepteurs cannabinoïdes CB1 dans certaines régions du cerveau, issues de lignées dont le porteur indique vouloir réduire la "production excédentaire". 3 008 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit deux chirurgies de 45 à 60 minutes à vingt jours d'intervalle, avec pose d'implants d'enregistrement, des injections sans anesthésie, puis jusqu'à deux tests de locomotion que le résumé ne nomme pas. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leur cerveau.
Objectifs
Les comportements moteurs regroupent l’ensemble des mouvements et actions permettant à un organisme d’interagir avec son environnement. Ils reposent sur des mécanismes biologiques, en partie innés et en partie acquis, qui organisent et adaptent les mouvements en fonction des besoins et des contraintes du milieu. Cela inclut aussi bien des actions rapides et orientées vers un but, comme se déplacer ou atteindre un objet, que des ajustements plus fins permettant de maintenir l’équilibre ou la posture. Ces différentes formes de mouvement s’articulent en permanence pour assurer une adaptation flexible aux situations. Le contrôle du mouvement est assuré par des circuits cérébraux spécialisés impliqués dans la sélection et la coordination des actions. Dans ce cadre, certaines molécules naturelles présentes dans le cerveau contribuent à ajuster finement la communication entre neurones et à moduler la manière dont les comportements moteurs sont initiés et exécutés. Bien que leur action soit souvent associée à une diminution de l’activité neuronale, elles peuvent également jouer un rôle important dans la fluidité et la flexibilité des mouvements. L’objectif de ce travail est d’étudier le rôle de ces mécanismes biologiques dans le contrôle du comportement moteur, dans une région cérébrale impliquée dans la régulation des actions et des habitudes motrices. L’hypothèse est que ces mécanismes, présents dans différents types de cellules cérébrales, participent à la transition entre différents états moteurs et à l’adaptation du comportement. Ces processus pourraient être altérés dans certaines maladies neurologiques responsables de troubles du mouvement, comme la maladie de Parkinson. Pour tester cette hypothèse, des souris présentant une modification ciblée de ces mécanismes dans certaines régions du cerveau seront étudiées lors de tâches motrices standardisées. Ces tâches permettent d’évaluer la coordination et l’adaptation des mouvements dans des conditions contrôlées. Des approches complémentaires en biologie moléculaire, en enregistrement de l’activité cérébrale et en analyse comportementale seront utilisées afin de comprendre comment ces mécanismes influencent le comportement moteur.
Bénéfices attendus
Les substances actives du cannabis agissent sur des mécanismes naturels présents dans le cerveau, impliqués dans la régulation de l’activité des cellules nerveuses. Dans des conditions normales, ces mécanismes sont activés par des molécules produites par l’organisme lui-même et participent à l’équilibre de la communication entre neurones ainsi qu’à certains processus de protection du système nerveux. Certaines substances dérivées du cannabis ont également été étudiées pour leurs effets potentiels sur le cerveau, notamment dans des pathologies affectant les fonctions motrices et comportementales. Comprendre le fonctionnement de ces mécanismes naturels permet de mieux expliquer comment ces substances modifient l’activité cérébrale. Ce projet vise à clarifier comment ces processus biologiques régulent des circuits cérébraux impliqués dans le contrôle du mouvement et du comportement. L’objectif est de contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour des troubles liés à des altérations du comportement et du mouvement, notamment dans certaines maladies neurodégénératives et psychiatriques. Les premiers résultats pourront être présentés lors de réunions scientifiques publiques environ un an après le début des analyses. La publication dans une revue scientifique est envisagée dans un délai de 4 à 5 ans.
Procédures
Les animaux recevront des injections sur animaux vigiles (nombre d'injections défini selon le protocole expérimental ; durée d'environ 20 secondes par injection). Deux interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec prise en charge antalgique. Chaque intervention chirurgicale durera, dans son ensemble, environ 45 à 60 minutes, et les deux chirurgies seront espacées d'environ 20 jours. Cinq semaines après les interventions chirurgicales, les animaux seront soumis, au maximum, aux deux tests comportementaux destinés à évaluer leur locomotion, réalisés successivement à une distance d'une semaine entre eux. La durée totale des tests sera d'environ 30 minutes par animal, répartie sur plusieurs jours selon le protocole expérimental.
Impact sur les animaux
Les douleurs post-opératoires et la possible perte de poids liées à l’acte chirurgical sont prévues. Des nuisances liées à la cicatrisation des implants d'enregistrement sont également attendues, pouvant se traduire par un inconfort local transitoire au niveau du site d'implantation ainsi qu'un risque d'irritation ou d'inflammation locale pendant la période de cicatrisation. Un stress mineur est attendu lors des tests comportementaux utilisés, en raison du placement dans la salle expérimentale et du déplacement depuis la cage d’hébergement. Les tests comportementaux peuvent entraîner des nuisances globalement légères et transitoires. Elles sont principalement liées, d’une part, à l’exposition à un environnement nouveau, à la manipulation et à l’isolement temporaire pendant l’enregistrement comportemental, pouvant induire un stress modéré et de courte durée, et d’autre part, à l’effort locomoteur répété associé aux essais.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des toutes les procédures pour prélèvement des cerveaux pour analyses.
Remplacement
A ce jour, notre connaissance du comportement et de l'organisation des circuits neuronaux chez les mammifères, y compris l'homme, ainsi que leur plasticité, ne nous permet pas de concevoir et de réaliser des simulations fiables afin d’étudier les changements qui se produisent. En outre, l'utilisation d'invertébrés, dont le système nerveux est complètement différent, serait inappropriée. Dans ce contexte, le recours à des expériences sur les mammifères reste nécessaire. Le but du projet est d'étudier un phénomène comportemental qui ne peut pas être reproduit par des études in-vitro (dans des cultures cellulaires) car il s’agit de tests comportementaux.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est fixé au minimum permettant d'obtenir des résultats fiables et comparables à la littérature scientifique, compte tenu de la variabilité importante des mesures comportementales locomotrices. Des estimations préalables de taille d'échantillon garantissent une puissance statistique suffisante pour détecter des effets biologiquement pertinents, avec des analyses adaptées à la nature des mesures et à la taille des groupes. Le nombre total d'animaux prévu pour l'ensemble du projet est d'environ 3008 souris sur 5 ans, en raison de la combinaison de plusieurs approches expérimentales et de l'utilisation de différentes lignées de souris. Pour les analyses combinant comportement et mesures biologiques, un maximum d'environ 16 animaux par groupe est prévu, ce nombre pouvant être réduit si les données montrent qu'un effectif plus faible suffit. Plusieurs approches permettent de limiter le nombre d'animaux utilisés : une gestion adaptée des accouplements et des colonies évite les étapes inutiles, l'identification précoce des animaux pertinents réduit leur production excédentaire, et la conservation/le partage de lignées validées évite leur production répétée.
Raffinement
Nous attendons au moins 1 semaine (7 jours) pour permettre aux animaux de s'adapter au cycle jour/nuit de notre animalerie expérimentale. Toutes les procédures chirurgicales, tant préopératoires que postopératoires, comprennent également l'utilisation d'analgésiques pour la gestion de la douleur et des mesures d'analgésie prises immédiatement si nécessaires. L'établissement des points limites est basé sur une évaluation de l'état général et du comportement des animaux. Si un point est atteint, le vétérinaire en sera informé et nous prendrons une décision ensemble soit des soins comservatoires, soit une mise à mort, afin d’éviter toute souffrance des animaux. Nous définissons les points limites par un état anormal constaté sur deux jours consécutifs. Une habituation à la préhension sera réalisée avant chaque protocoles expérimentaux.
Choix des espèces
La souris est utilisée comme modèle de référence en raison de sa forte utilité expérimentale, de la possibilité de comparer les résultats avec des travaux antérieurs réalisés au sein du laboratoire et dans la littérature scientifique, ainsi que de la disponibilité de modèles permettant d’étudier des altérations ciblées de certaines protéines d’intérêt. Les expériences sont réalisées chez des animaux adultes afin d’éviter les effets liés au développement et de limiter la variabilité interindividuelle. Ce choix permet également une meilleure comparabilité avec les études existantes. Les interventions chirurgicales sont effectuées vers l’âge de 8 semaines, suivies d’une période de récupération de plusieurs semaines avant les évaluations comportementales. Les tests sont ensuite réalisés lorsque les animaux ont atteint l’âge adulte stabilisé, soit entre 12 et 16 semaines.
Immunisation par des nanoparticules d’ARN chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune peut être mise à jeun jusqu'à six fois, gavée sans anesthésie et soumise jusqu'à six prises de sang sous anesthésie, avec des isolements de trente minutes pour recueillir ses fèces. Il s'agit de vérifier si des nanoparticules d'ARN messager avalées déclenchent une réponse immunitaire dans l'intestin, le vaccin oral restant un bénéfice "à long terme". Des essais sur cellules et sur un intestin reconstitué en trois dimensions ont précédé, mais le porteur écrit que ces méthodes "ne reflètent pas entièrement la réalité du corps vivant".
Objectifs
Développer des vaccins plus efficaces contre les infections au niveau des muqueuses est un enjeu important, notamment celles qui commencent au niveau des muqueuses. Les muqueuses sont en effet la porte d’entrée de nombreux virus et bactéries. Parmi elles, la muqueuse intestinale est particulièrement intéressante, car elle contient de nombreux éléments du système immunitaire et peut déclencher une forte défense directement à l’endroit où l’infection débute. Cependant, administrer un vaccin par voie orale est difficile à cause de l’acidité de l’estomac, des enzymes digestives et de la couche de mucus qui protège l’intestin. La pandémie du Covid-19 a permis le développement de nouveaux vaccins utilisant l’ARN messager (ARNm), une molécule naturellement présente dans notre organisme qui donne aux cellules les instructions pour fabriquer des protéines. Cet ARNm est transporté par des nanoparticules composées de lipides. Néanmoins, il n’existe encore aucun vaccin à ARNm pouvant être pris par voie orale. Pour relever ce défi, des nanoparticules combinant des lipides et des polymères pourrait offrir une meilleure protection de l’ARNm et faciliter son passage jusqu’à la muqueuse intestinale. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer si ces nanoparticules peuvent induire une réponse immunitaire après administration par voie orale.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’évaluer les capacités d’immunisation des nanoparticules d’ARNm chez la souris. Les bénéfices scientifiques du projet portent principalement sur la compréhension des mécanismes impliqués dans l’induction d’une réponse immunitaire au niveau de l’intestin (cinétique d’apparition des anticorps, acteurs immunitaires, chimie et composition des nanoparticules utilisées). Le bénéfice majeur du projet à long terme est le développement d’un vaccin à ARNm administré par voie orale, pouvant être adapté à différents agents infectieux touchant le système digestif.
Procédures
560 souris seront soumises à des mises à jeun (6 fois par animal maximum) et à des injections et/ou administrations (6 fois/animal maximum, durée moins d’une minute par administration), dont 370 maximum seront administrées sous anesthésie (1 fois/animal, durée 5min). Un groupe de 285 souris sera soumis à des prélèvements sanguins (3 fois/animal, durée 1 min) sous anesthésie (3 fois/animal, durée 5 min), prélèvement de fèces (6 fois/animal, durée maximal de l'isolement : 30 min) et des prélèvements de salive (2 fois/animal, durée 1 min). Un autre groupe de 275 souris sera soumis à des prélèvements sanguins (6 fois/animal, durée 1 min) sous anesthésie (6 fois/animal, durée 5 min), prélèvement de fèces (6 fois/animal, durée maximal de l'isolement : 30 min) et des prélèvements de salive (2 fois/animal, durée 1 min).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux sont : - Contention : la manipulation des animaux peut entraîner un stress léger et transitoire. - Anesthésie gazeuse : la phase d’induction peut générer un stress modéré en raison du bruit, de l’odeur et d’une sensation respiratoire désagréable. - Mise à jeun : les souris seront mises à jeun six heures avant l’administration par gavage oral, ce qui peut entraîner une hypoglycémie transitoire, une augmentation du stress et une légère hypothermie. - Administration dans le muscle : l’injection peut induire un inconfort léger au site d’injection. - Administration orale par gavage : ce geste réalisé sur animal vigile entraîne un stress léger lié à la contention et un inconfort transitoire post-administration. - Prélèvement de sang : un risque de lésion des vaisseaux sanguins et des nerfs oculaires existe (risque faible lorsque le geste est maîtrisé). - Prélèvement des fèces : l’isolement temporaire des animaux est indispensable pour prélever les fèces et peut être à l’origine d’un stress léger. - Administration dans le ventre : réalisée sur animal vigile, ce geste peut entrainer un stress léger dû à la contention et un inconfort léger au site d’injection (procédure de classe légère). - Administration d'une molécule qui peut induire des effets transitoires tels que des tremblements, une diarrhée, une piloérection et une augmentation du toilettage.
Devenir
A l’issu des procédures, l’ensemble des animaux seront mis à mort afin de prélever les organes d’intérêts.
Remplacement
Avant de tester les nanoparticules chez l’animal, des expériences ont été réalisées sur des cellules intestinales et immunitaires, ainsi que sur un modèle en trois dimensions reproduisant partiellement l’intestin humain. Cependant, ces modèles ne reflètent pas entièrement la réalité du corps vivant et ne possèdent pas certaines structures de la paroi intestinale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques du projet tout en garantissant des résultats fiables. Au total, le projet prévoit l’utilisation de 560 souris sur une période de 5 ans. Des tests préliminaires ont permis de sélectionner uniquement les formulations les plus prometteuses, ce qui réduit fortement le nombre d’animaux nécessaires. Les formulations seront évaluées et comparées progressivement. Celles ne donnant pas de résultats satisfaisants seront écartées, afin de concentrer les études sur un nombre restreints de candidats. A terme, seules quatre formulations seront retenues pour les étapes finales. De plus, un schéma vaccinal optimisé sera sélectionné afin de réduire davantage le nombre d’animaux utilisés. Cette approche progressive et sélective permettra de limiter au maximum le nombre d’animaux.
Raffinement
Dans l’ensemble du projet, des mesures seront appliquées afin de limiter la souffrance et le stress des animaux tels que l’ajout d’enrichissement dans le milieu en cas de stress, une mise à jeun de jour ce qui correspond à une période où les animaux sont moins actifs et ont l'habitude de moins manger, des administrations réalisées sous anesthésie générale, des prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie générale et locale et un suivi accru des souris après chaque manipulation. Des points limites sont définis afin de repérer rapidement tout signe de souffrance ou de problème chez les animaux. Si l’un de ces critères est atteint, des mesures seront prises immédiatement, et si nécessaire, l’animal sera mis à mort sans délai afin d’éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est un modèle couramment utilisé dans le développement de vaccin. Dans ce projet, des souris mâles et femelles seront utilisées afin d’analyser la réponse immunitaire induire par des nanoparticules. Des souris de plus de 8 semaines seront utilisées afin d’assurer un système immunitaire mature.
Effet antitumoral d’un composé combiné à différents hydrogels
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 728 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyser tumeurs et cellules immunitaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Greffées de cellules tumorales sous la peau, elles reçoivent de trois à onze injections d'un composé oncolytique associé à des hydrogels de chitosan, et leurs tumeurs sont mesurées au pied à coulisse tous les deux ou trois jours. Les tumeurs peuvent provoquer des douleurs locales, les traitements une perte d'appétit et de poids, pour des retombées cliniques que le porteur renvoie au "plus long terme". Il juge "indispensable" de confirmer in vivo des données obtenues in vitro, et affirme qu'aucune alternative ne permet d'étudier l'activation immunitaire.
Objectifs
Les approches d’immunothérapie anticancéreuse ont profondément modifié la prise en charge de certains cancers. Néanmoins, seule une fraction des patients présente une réponse durable, en particulier lorsque les tumeurs sont peu infiltrées par les cellules immunitaires. Notre composé est un composé oncolytique membranolytique conçu pour induire localement la mort des cellules tumorales. Cette lyse provoque la libération simultanée d’antigènes tumoraux et de signaux de danger, susceptibles d’activer le système immunitaire. Le projet vise à optimiser cette stratégie en combinant notre composé à différents hydrogels de chitosan. Le chitosan présente un double intérêt scientifique : il augmente la rétention intratumorale du composé grâce à ses propriétés de gel visqueux et mucoadhésif, et il possède des propriétés immunostimulantes/adjuvantes susceptibles de « primer » le microenvironnement tumoral en faveur d’une immunité anticancéreuse. Il existe différentes formulations de Chitosan qui influencent la viscosité, la libération locale du composé et l’immunomodulation. Nous commencerons par déterminer les formulations les plus aptes à potentialiser l’effet antitumoral de notre composé. Puis, les procédures suivantes nous permettront de définir les paramètres les plus favorables à l’obtention d’une réponse antitumorale durable. Nous utiliserons d’abord une approche vaccinale qui pourrait permettre d’exploiter l’effet oncolytique et immunogène de de notre composé sans dépendre uniquement d’une injection intratumorale directe, ce qui serait pertinent pour les lésions non injectables ou les maladies disséminées/métastatiques. Nous vérifierons ensuite si le blocage du point de contrôle immunitaire PD-1 améliore l’effet antitumoral du composé avec son chitosan et définirons plus précisément quels types de cellules immunitaires (Cellules T et/ou cellules dendritiques) sont à l’origine de cet effet.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra d’identifier les formulations de chitosan les plus aptes à potentialiser l’activité antitumorale de notre composé. L’étude fournira des informations importantes sur l’impact des propriétés physicochimiques du Chitosan, son efficacité thérapeutique et sa capacité à induire une réponse immunitaire antitumorale. Elle permettra également de mieux comprendre les mécanismes immunologiques associés à cette combinaison. Ces connaissances contribueront à optimiser l’utilisation de notre molécule et à définir les paramètres les plus favorables à l’obtention d’une réponse antitumorale durable. À plus long terme, les résultats pourraient soutenir le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques à visée translationnelle, notamment l’optimisation d’une formulation locale de notre composé destinée au traitement de tumeurs accessibles à une injection intratumorale, avec l’objectif d’améliorer l’efficacité clinique tout en limitant les administrations répétées.
Procédures
Les animaux recevront une injection sous anesthésie générale (2min) puis trois à onze injections sous anesthésie locale (vigile,
Impact sur les animaux
Les nuisances découleront des interventions et greffes suite à une injection de cellules tumorales sous anesthésie, des injections de traitements, par contention de l’animal avec anesthésie locale, des suivis de croissance tumorale à l'aide d'un pied à coulisse tous les deux ou trois jours. Ces différentes manipulations pouvant entraîner du stress chez l’animal. Les croissances tumorales en sous-cutanées peuvent entraîner des douleurs locales et modérées. Les traitements médicamenteux peuvent entraîner une perte d’appétit modérée et donc une perte de poids modérée chez la souris ainsi qu’un possible changement léger de température.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées pour analyse des tumeurs et des cellules immunitaires après traitement.
Remplacement
Il est indispensable de réaliser des expériences in vivo chez la souris afin de pouvoir confirmer nos données obtenues in vitro. Cette étude ne peut être conduite qu'in vivo car il n’y a pas de modèles alternatifs pour l’étude de l’activation du système immunitaire et son effet sur la croissance tumorale.
Réduction
Chaque groupe comprendra 10 souris, soit 9 animaux nécessaires définis par un logiciel de statistique spécifique et 1 animal supplémentaire pour tenir compte des exclusions possibles (tumeurs hétérogènes au moment du traitement, problème comportemental, atteinte précoce d’un point limite ou mortalité non liée au traitement). Les deux sexes seront utilisés, avec des lots non mixtes, afin de détecter d’éventuelles différences liées au sexe sans risque d’accouplement ni agressivité liée au mélange des animaux. Les expériences seront conduites de manière séquentielle : seules les meilleures formulations identifiées dans les procédures initiales seront poursuivies dans les procédures mécanistiques ultérieures, ce qui limite le nombre d’animaux exposés. Les contrôles seront mutualisés lorsque cela est possible et l’étude sera arrêtée si les premières expériences ne soutiennent pas l’hypothèse scientifique.
Raffinement
Le milieu est enrichi à l’aide de sizzlenests, tunnels, maisons. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes. Les injections seront réalisées après anesthésie locale. La mise en place d’une grille de suivi stricte des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation, des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués. Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tous changements.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par plusieurs raisons. Tout d’abord, la souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. Par ailleurs, il s’agit d’un animal très utilisé en oncologie, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. Enfin, la méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux sont utilisés au stade adulte (7 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et un système immunitaire mature.
Élevage d’une lignée de souris à phénotype dommageable d’une pathologie neuromusculaire héréditaire
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les souris de cette lignée sont tuées systématiquement à sept mois, l'âge où leur cardiomyopathie dilatée évolue en insuffisance cardiaque. 823 souris vont être utilisées dans ce projet d'élevage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie subissant une biopsie de queue pour le génotypage. Dès quatre mois, les souris atteintes développent une atteinte cardiaque et musculaire, une cyphose et une perte d'environ 20 % de leur poids, et le porteur indique qu'aucun signe de douleur n'apparaît avant sept mois selon la grille de l'établissement. Les reproductrices et reproducteurs sont tués en fin de période reproductive, les autres souris partent en "utilisation continue" dans d'autres projets, en cours ou à venir.
Objectifs
Le but de ce projet est d’entretenir une lignée transgénique de souris, modèle murin d’une pathologie neuromusculaire héréditaire, le syndrome d'Emery Dreifuss. Cette pathologie est une maladie rare et à l’heure actuelle il n’existe pas de thérapie curative pour les patients. Cette lignée est un outil essentiel pour approfondir nos connaissances sur la physiopathologie et le développement de thérapies innovantes pour cette pathologie. Cette lignée, n’est pas commercialisée et n’est donc pas disponible en dehors de notre établissement utilisateur. Ce projet permettra le maintient de cette lignée, pour fournir les animaux pour ce projet et pour les autres projets de l’équipe déjà en cours et approuvés par le ministère ou à venir, qui feront l’objet d’un dépôt de dossier afin d’obtenir les autorisations nécessaires.
Bénéfices attendus
Le bénéfice premier de projet est de maintenir notre lignée de souris transgénique en évitant la dérive génotypique afin de fournir des animaux pour les projets en cours ou à venir de l’équipe. Cette production d’animaux permettra de fournir des lots expérimentaux qui seront utilisés pour mettre en évidence de nouveaux mécanismes de signalisation moléculaire impliqués dans le développement des troubles du rythme cardiaque et de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques. Au 1er janvier 2023, environ 2,74 millions de personnes en France avaient un antécédent d’hospitalisation pour trouble majeur du rythme ou trouble de conduction cardiaque. Cela correspond à une prévalence d’environ 3,2 pour cent de la population française pour la fibrillation atriale, 1,9 pour cent pour les troubles de conduction, et 0,4 pour cent pour les tachycardies ventriculaires ou arrêts cardiaques nécessitant une hospitalisation.
Procédures
Une biopsie de queue d’environ un millimètre sera réalisée sur une partie des animaux pour lesquels une identification génétique est nécessaire.
Impact sur les animaux
Le phénotype dommageable débute à 4 mois avec l’apparition progressive d’une cardiomyopathie dilatée d’abord légère et qui évolue vers 7 mois en insuffisance cardiaque. Cette progression de l’atteinte cardiaque est corrélée à une atteinte progressive et moins sévère des muscles squelettiques de type oxydatif, l’apparition d’une cyphose légère et une perte de poids d’environ 20 pour cent par rapport au poids de l’animal à 4 mois (environ 20 g). Ce phénotype réduit l’espérance de vie des animaux. En se référant à l’échelle de la grille d’observation fournie par notre établissement utilisateur, les animaux ne présentent aucun signe caractéristique de douleur avant l’âge de 7 mois. Le génotypage invasif d’une partie des animaux provoque un stress et une douleur de courte durée.
Devenir
Tous les animaux reproducteurs seront euthanasiés en fin de période reproductive. Les souriceaux issus des accouplements serviront d’une part comme animaux reproducteurs et seront euthanasiés en fin de période reproductive. D’autre part, ils serviront en utilisation continue au sein des projets de recherche autorisés en cours et de projets à venir après leur autorisation.
Remplacement
Nous sommes toujours dépendants de l’utilisation de modèles animaux car les questions que nous abordons ne peuvent l'être dans des modèles cellulaires. En effet, les cellules cardiaques adultes, ayant atteint un état de différenciation terminale, ne se divisent pas. Il est par conséquent impossible d’en dériver une lignée cellulaire stable. De plus, ces cellules adultes ne se conservent en culture primaire que quelques jours et ne peuvent pas être transfectés par des agents de transfection non viraux. D'autre part, aucun modèle d'expression in vitro ne reproduit les conditions physiologiques spécifiques de la cellule cardiaque (expression de protéines spécifiques dans des domaines cellulaires spécifiques). Bien qu’il existe des lignées cellulaires issues de cellules souches, celles ci ne résument la physiologie d’un cœur adulte que partiellement. Elles seront toutefois utilisées pour tester certaines de nos hypothèses qui ne nécessitent pas de modèle animal.
Réduction
Le nombre d’animaux inclus dans ce projet est évalué à partir de la connaissance et l’expérience approfondie de l’investigateur principal en matière d’entretien de lignée de souris. Le nombre d’accouplements par an et par génotype est évalué en fonction de la durée d’un accouplement, du temps moyen entre deux portés, du nombre de portées moyen par femelle, de la taille moyenne d’une portée (sevrée), du taux de sevrage, du taux de mortalité, du sexe ratio, du génotype ratio, de l’indice de reproductivité. Le nombre total d’animaux est estimé à 823. Ce projet ne nécessite pas d’analyses statistiques. Les tests statistiques seront réalisés dans les projets autorisés qui inclueront ces animaux d'élevage. La lignée est cryoconservée en cas de non‑utilisation prolongée. La gestion des accouplements sera adaptée en fonction de la demande en animaux des projets associés autorisés.
Raffinement
Les animaux seront observés tous les jours par les membres qualifiés de l'animalerie et tout comportement anormal sera directement communiqué à la personne responsable du projet. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, 6 par cage maximum pour les cages après sevrage, jusqu'à 15 (souriceaux et reproducteurs) pour les cages de reproduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire au maximum toute douleur, souffrance ou angoisse que pourraient subir les animaux: enrichissement du milieu (lanières de papier Kraft, maisons en carton), acclimatation d'une semaine avant toute manipulation, hébergement en groupe, formation technique des utilisateurs. L'hébergement individuel des animaux est évité au maximum, cependant il est possible que certains animaux se trouvent isolés de manière imprévue (seul mâle d’une portée, animal arrivé seul d’un fournisseur, mâle dominant ayant blessé les autres animaux de la cage, dernier animal dans la cage…). Dans ce cas, l’animal bénéficiera d’un enrichissement supplémentaire dans sa cage. Afin de réduire la contrainte liée au phénotype dommageable et de ne pas atteindre les points limites, une grille d'observation mise en place par la Structure chargée du Bien-Être Animal du site est utilisée pour suivre l’évolution du phénotype au cas par cas. Les animaux seront euthanasiés systématiquement à l’âge de 7 mois.
Choix des espèces
La souris est l’animal choisi pour ce projet en raison des similitudes de ses systèmes cardiovasculaire et musculaire avec ceux des humains et de l’existence d’une lignée génétiquement modifiée portant une mutation responsable à l’état homozygote du syndrome d’Emery-Dreifuss. De plus, la souris est le modèle animal le plus utilisé dans ce champ de recherche, permettant ainsi des comparaisons avec d’autres études ou d’utiliser les résultats d’autres études afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. Les animaux seront utilisés pour les accouplements à maturité sexuelle entre 2,5 et 6 mois.
Etude de molécules pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux dans un modèle d’ischémie chez le rat. EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés au cou pour qu'un caillot de sang injecté dans leur carotide interne provoque un accident vasculaire cérébral, 413 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Après l'AVC, ils peuvent perdre l'équilibre, présenter une faiblesse des membres et avoir du mal à manger et à boire les premiers jours, puis passent deux IRM sous anesthésie ainsi que le neuroscore et le corner test à J1, J3 et J7. Les molécules testées sont fournies par un partenaire industriel, en vue d'essais cliniques et d'une "mise sur le marché dans les années à venir". Pour justifier le choix du rat, le porteur cite notamment "le coût relativement bas, et la logistique aisée".
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est pathologie cérébrale causée par un caillot sanguin qui bloque une artère dans le cerveau. Actuellement, le traitement principal consiste à administrer un médicament appelé activateur tissulaire du plasminogène (tPA) pour dissoudre le caillot, parfois associé à une intervention chirurgicale appelée thrombectomie. Cependant, ces traitements ne sont pas toujours efficaces et peuvent avoir des effets secondaires graves, limitant leur utilisation à moins de 10% des patients. De plus, l'efficacité du tPA peut varier en fonction de la nature du caillot et de l’origine de la maladie. Pour améliorer la prise en charge des patients à long terme, il est crucial de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Notre projet vise à étudier chez le rongeur différentes façons d'administrer des médicaments pour voir comment ils affectent les dommages cérébraux, les saignements dans le cerveau et la récupération après un AVC. Nous utiliserons un modèle d'AVC chez le rat, largement utilisé en recherche. Cela nous permettra d'étudier comment différents traitements pourraient aider les rats à se remettre après un AVC, ce qui pourrait avoir des implications importantes pour le traitement des patients victimes d'AVC. Ce projet sera réalisé sur deux sites, avec un site pour la réalisation des chirurgies et l’évaluation comportementale et un site pour l’imagerie.
Bénéfices attendus
Actuellement, la prise en charge des patients en phase aigüe de la pathologie repose sur l’administration de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA), capable de dissoudre les thrombi, associée ou non à la thrombectomie chirurgicale. Cependant, en raison des effets secondaires du tPA et de la difficulté relative de la procédure de thrombectomie, seule une faible proportion des patients (
Procédures
Se déroulera à J-1 un prélèvement de sanguin sur tous les animaux vigiles au niveau de la veine caudale. Ce prélèvement ne prendra pas plus de 5 minutes. Tous les animaux de cette DAP seront soumis à une chirurgie au niveau du cou afin de pouvoir injecter un caillot de sang dans la carotide interne provoquant ainsi un AVC. Une fibre doppler sera positionnée sur la tête afin de valider l’AVC. Cet acte chirugical durera 30 minutes, AVC + pose de la fibre. A J+1 et J+7, ces mêmes animaux seront passés à l'IRM sous anesthésie générale pour une durée totale de 20 minutes. Les animaux passeront également une batterie de test comportementaux, jusque 3 jours avant l’induction de l’AVC pour déterminer l’activité basale, puis à J1, J3 et J7. Nous comptons un total de 15 minutes pour la prise du neuroscore et moins de 10 minutes pour le corner test. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une anesthésie léthale. La durée de cette intervention sera comprise entre 10 et 15 minutes, comprenant la récupération de tissu post-mortem.
Impact sur les animaux
Le modèle, par définition, reproduit les effets d’un AVC à savoir des déficits sensorimoteurs dus aux lésions cérébrales de certaines parties du cerveau. Ces déficits sont visibles chez l'animal à court et moyen terme, ce qui nous permet d'effectuer des tests comportementaux et de tirer des conclusions pertinentes. Après un AVC, les animaux peuvent présenter des pertes d’équilibres et une faiblesse musculaire des membres du côté opposé à la lésion cérébrale. Dasn les premiers jours suivant l'AVC, ils peuvent également rencontrer des difficultés à manger, à boire et à intéragir avec leur environnement, nécessitant une surveillance particulière.
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort permettant le prélèvement du cerveau post fixation pour analyse.
Remplacement
Ce projet correspond aux étapes des tests d’innocuité et d’efficacité de thérapeutiques in vivo faisant suite aux nombreuses expérimentations et validations réalisées in vitro par les industriels financeurs. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information obtenue avec l’expérimentation animale. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature et au sein de notre laboratoire font des rats le modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, rattus norvegicus est l’une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’AVC ischémique, permettant une analyse comparative et critique des résultats obtenus.
Réduction
Pour l’étape de mise au point, nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction tout en aquérant un certain niveau d'expertise technique. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon l'expertise nécessaire à la bonne réalisation des gestes techniques. Ainsi, le nombre d'animaux nécessaire pour cette étape de mise au point, a été calculé selon l’expérience de l’expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes) désigné pour réaliser ces gestes chirurgicaux. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM) permettent de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. Les données extraites de la littérature scientifique préclinique, combinées surtout à une étude de détermination de la puissance statistique régulièrement mise à jour avec nos données permettent de définir un nombre minimal d’animaux de 15 par groupe dans nos conditions protocolaires. Cette approche nous offre la capacité de visualiser des différences réelles de manière statistiquement significative entre les groupes étudiés. Afin d’anticiper les exclusions d’animaux, l’augmentation de l’effectif à 20 par groupe expérimentaux est prévu mais non obligatoire pour atteindre un effectif final satisfaisant de 15 animaux par groupe. Maintenir cette marge de sécurité contribue à assurer la validité scientifique de notre projet tout en respectant les normes éthiques et les principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche. Ainsi, en optimisant le nombre d'animaux utilisés, nous parvenons à concilier l'efficacité de notre projet avec sa valeur scientifique, conformément aux principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cages conformes à la Directive, isolées des nuisances sonores, avec enrichissements, nourriture et eau ad libitum. Les rats sont maintenus à 2 par cage. Le bien-être est suivi deux fois par jour en semaine et quotidiennement les week-ends et jours fériés par du personnel qualifié. Lors des chirurgies, les animaux sont anesthésiés avec analgésie pour soulager la douleur. La température corporelle des rats sera maintenue stable pendant la chirurgie. Le site opératoire est tondu, désinfecté et reçoit une application d'anesthésiant local. Les sutures seront faites par points séparés afin de limiter le risque de déhiscence. Au réveil, les animaux sont placés en cage individuelle chauffée, puis remis en cage avec alimentation facilitée et gel nutritif. La surveillance est continue et renforcée en post-opératoire immédiat. Les points limites sont définis ; en cas de dépassement, ils seront mis à mort. Un suivi strict est assuré les jours suivants (pesée, état général). Le transport entre établissements s’effectue dans les cages d’origine, sur chariot, via un passage souterrain sans exposition extérieure, avec maîtrise des vibrations. À l’arrivée, une période de repos d’1 h est respectée avant toute manipulation.
Choix des espèces
Le rat (Rattus norvegicus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les maladies neurodégénératives, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies vasculaires et génétiques entre l’Homme et le rat, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font des rats un modèle animal privilégié pour la recherche préclinique. Dans le contexte spécifique de l'AVC ischémique, l'utilisation des rats devient incontournable. En effet, elle offre la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme. Les animaux utilisés seront âgés de 6 semaines le jour de l’induction de l’AVC pour un poids allant de 250 à 275 g. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec celles dèjà disponible dans notre laboratoire et dans la littérature scientifique du domaine.