Recherche fondamentale

3720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une inflammation est déclenchée pendant la gestation par injection, avec un risque de fausse-couche pouvant atteindre 40 %, puis la descendance subit une série de tests comportementaux dont un conditionnement de peur, pour étudier le rôle des microglies dans les troubles neurodéveloppementaux. Le porteur indique que ces tests provoquent un stress léger à modéré et prélève ensuite les structures cérébrales après mise à mort. Il conclut que les modèles in vitro ne reproduisent pas ces étapes du développement et qu'un recours à des animaux non-humains vivants est nécessaire.

Objectifs

Les troubles neurodéveloppementaux ont des causes multiples y compris environnementales. Un lien entre des épisodes inflammatoires pendant la gestation et une augmentation du risque de développer des troubles neurodeveloppementaux chez le descendant ont été démontrés. Récemment, le rôle des microglies (cellules immunitaires du cerveau) dans ces troubles a été mis en évidence chez la descendance mâle. Cependant, aucune donnée sur la descendance femelle, ni sur les troubles cognitifs de la descendance n'ont été générées. Ce projet se base sur un modèle d'inflammation gestationnelle couramment utilisé et maîtrisé par les porteurs du projet. L'objectif est d'étudier le rôle des microglies dans les troubles cognitifs neurodéveloppementaux chez le mâle et la femelle.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'établir le rôle des microglies dans la mise en place des troubles cognitifs à l'âge adulte des descendants mâles et femelles après inflammation gestationnelle. Cette étude permettra d'obtenir des données concrètes sur les deux sexes, ce qui n'est actuellement pas disponible mais également sur la sphère cognitive, très peu documentée à ce jour. L'approche par renouvellement des microglies permettra par ailleurs d'établir une nouvelle approche thérapeutique dans le traitement des troubles neurodéveloppementaux.

Procédures

Prélèvement de sang unique de quelques secondes sur animal vigile pour la présélection des femelles. Injection unique de quelques secondes durant la gestation pour la mère gestante. Tests comportementaux à la période juvénile quotidien durant en tout moins de 15 minutes afin d'évaluer les comportements émotionnels et le développement général (6 tests en juvénile), pouvant engender un léger stress chez l'animal. Tests comportementaux à l'âge adulte afin d'évaluer les capacités de mémoire et les comportements émotionnels ( 5 tests, un test par jour, espacés d'au moins un jour entre les tests, sur une période de 2 semaines– quelques minutes par test), pouvant engender un léger stress, voir modéré lors de l'apprentissage de peur conditionné chez l'animal.

Impact sur les animaux

Le modèle d'inflammation gestationnelle présente un risque de fausse-couche pouvant atteindre 40% sans impacter la survie des mères. Les mères gestantes injectées peuvent présenter une baisse de leur prise de poids sans signe majeurs de comportement de maladie. Les bébés mâles présentent généralement un poids inférieur par rapport aux contrôles. Aucune différence de poids n'est trouvée chez les femelles. Aucune mortalité après mise bas n'est documentée sur ce modèle. Les autres tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entraîner un léger stress notamment durant les deux tests sur les réponses émotionnelles, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules et/ou vésicules extracellulaires nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.

Remplacement

L’étude des phénotypes microgliaux au cours du développement nécessite des modèles non humains. L'étude des effets de l’inflammation maternelle ne peut se faire de manière fine chez l'homme et nécessite de fait l'utilisation d'animaux vivants. Les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser ces étapes du développement cérébral et la recherche bibliographique indique que la réponse inflammatoire correspondant à nos modèles n'est pas développée in vitro à ce jour. La proximité des signatures microgliales entre l'homme et l'animal permettra un transfert à l'homme à la suite de ce projet, ce qui reste notre priorité et notre objectif scientifique premier : comprendre chez l'homme le développement des microglies durant les phases développementales.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, nous avons utilisé le site Idele.fr permettant de calculer la taille des effectifs en prenant en compte le nombre de groupes, une significativité à 5%, une puissance statistique à 80% et des moyennes et écarts types fictifs basés sur nos expériences passées. Nous avons alors choisi un nombre permettant un équilibre entre la robustesse des données omiques générées malgré la faible puissance statistique liée au nombre de groupes générés. Réduire ce nombre serait prendre le risque de générer des données non concluantes, ce qui pousserait à reproduire ces expériences avec un nombre plus grand et donc à terme consommerait plus d'animaux. La pertinence du nombre de destinations expérimentales repose sur la limite de détection du matériel que nous cherchons à évaluer sur une population cellulaire triée à partir de structures cérébrales. Nous ne pouvons réduire ce nombre au risque de passer sous la limite de détection des appareils de mesure. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude.

Raffinement

Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur et la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques (buprénorphine à 0.1 mg/kg) les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Une anesthésie par injection intrapéritonéale de pentobarbital (Exagon 300 mg/kg, 100ul/10g de poids corporel) avec une prise en charge de la douleur préalable par utilisation de buprénorphine (0.1 mg/kg) 30 min avant sera utilisée pour réduire la douleur des animaux. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupes sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire. Enfin, nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communauté scientifique.

Choix des espèces

Ce projet s'inscrit dans la continuité des recherches menées par les porteurs du projet. Leurs données préliminaires ont été générées chez la souris et l'accrétion de données nouvelles sur modèle murin permettra de raffiner les données existantes par leur analyse commune avec les nouvelles données générées. De plus, les microglies de la souris et de l'homme partagent de nombreux gènes en commun et permettent de conduire à une valorisation des données chez l'animal par transfert chez l'homme, rendant cette étude pertinente au vu du choix du modèle animal. Les analyses seront conduites au cours de la période post-natale pour le comportement juvénile et à l'âge adulte pour l'évaluation comportementale et les études biologiques subséquentes.

352 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la tuberculose au moyen d'une instillation nasale sous anesthésie et reçoivent entre dix et treize injections, pour étudier l'origine de cellules neuronales pulmonaires apparaissant lors de l'infection. Le porteur indique que l'infection peut altérer l'état corporel, la respiration et le comportement en fin d'étude. Il conclut qu'un "organisme biologique complexe" est nécessaire et que la souris est le "modèle de choix" pour ce travail.

Objectifs

La tuberculose, causée par l’infection respiratoire de la bactérie Mycobacterium tuberculosis, est la deuxième pathologie infectieuse la plus meurtrière après la COVID-19. L’apparition de bactéries résistantes aux traitements antibiotiques existants rend essentiel la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. Une population de cellules neuronales dans les poumons au cours de l’infection par Mycobacterium tuberculosis a récemment été découverte. Des cellules similaires à celles identifiées dans les poumons ont été décrites dans les tumeurs de prostate. Dans ce contexte, il a été montré que ces cellules neuronales dans les tumeurs dérivent de cellules souches provenant du cerveau ; elles sont associées à une plus grande mortalité des patients. Ces cellules neuronales sont donc de potentielles cibles thérapeutiques dans le cadre du cancer. L'objectif de ce projet est d’identifier l’origine et le rôle des cellules neuronales pulmonaires lors de l’infection par Mycobacterium tuberculosis.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de : (i) identifier l’origine et le rôle de cellules neuronales pulmonaires induites par Mycobacterium tuberculosis ; (ii) mieux comprendre les interactions entre le système nerveux et le système immunitaire dans le poumon ; (iii) améliorer notre compréhension de la pathologie liée à la tuberculose ; et (iv) identifier potentiellement une nouvelle cible cellulaire pour une thérapie ciblée sur l'hôte pour traiter la tuberculose.

Procédures

Les souris recevront entre 10 et 13 injections sur animaux vigiles, d’une durée inférieure à 2 minutes par injection. Cela correspond à deux injections quotidiennes sur une période de 5 jours, puis à une injection quotidienne pendant 3 jours. Une pause de 2 jours sera effectuée entre ces deux périodes. Les souris seront également anesthésiées/analgésiées une fois pendant 1h pour être infectées par voie nasale (durée d’environ 30 secondes), et une fois pendant 5 minutes pour recevoir une autre injection d’une durée d’environ 30 secondes.

Impact sur les animaux

Un stress modéré éventuel pourra être engendré par la préhension et la contention afin de procéder aux injections (durée de la contention et de l’injection inférieure à 2 minutes par injection). Une sensibilité locale au niveau de la zone des injections pourrait être observée. Les principaux effets indésirables causés aux animaux résideront dans l'inflammation causée par les bactéries et la pathologie résultant de l'infection (aux points les plus tardifs). De légères altérations de l’aspect (état corporel, pelage) peuvent être observés en fin d’étude ainsi que des légères altérations de la respiration et du comportement (posture et mobilité).

Devenir

Toutes les souris de ce projet seront mises à mort à la fin des procédures pour effectuer des prélèvements.

Remplacement

Afin de mieux comprendre l’interaction entre le système nerveux et le système immunitaire, un organisme biologique complexe doit être utilisé. Des échantillons de patients infectés et de primates non-humains ont d'abord été utilisé mais pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, le projet nécessite l’utilisation de souris vivantes.

Réduction

L'expertise dans l’utilisation de modèles animaux d’infection par Mycobacterium tuberculosis et l’expérience des années précédentes ont fourni des indications sur la taille des lots d’animaux à respecter pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les approches expérimentales permettent d’analyser sur un même lot d’animaux, des paramètres qui étaient avant mesurés sur des lots d’animaux séparés.

Raffinement

Dans ce projet, il existe différentes étapes susceptibles de générer de la douleur, de la souffrance ou de l'angoisse chez les animaux. Pour chaque étape, des mesures adéquates ont été mises en place pour suivre et réduire au maximum ces nuisances. Les infections et les injections pouvant être douloureuses seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Les souris infectées par Mycobacterium tuberculosis seront monitorées quotidiennement par des personnes compétentes. L’aspect, les fonctions corporelles et le comportement des animaux seront pris en compte à chaque observation et les animaux présentant des signes de souffrance seront immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Pour notre projet visant à déterminer l’origine et le rôle de cellules neuronales pulmonaires dans l'infection tuberculose, la souris constitue le modèle de choix en raison i) de l'excellente caractérisation des fonds génétiques et de la variabilité de résistance à la pathologie, et ii) du fort degré de convergence des paramètres de l'immunité chez l'homme par rapport aux autres espèces envisageables. Nous n’utiliserons pour ce projet que des souris adultes et, si possible, par soucis d’homogénéité, âgées entre 6 et 10 semaines. A ce stade de développement, les souris ont un système immunitaire suffisamment mature pour étudier la réponse immunitaire à l’infection par Mycobacterium tuberculosis.

358 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Celles destinées aux analyses sont tuées pour prélever la rate, la moelle osseuse et les reins, tandis que les souris gardées pour l'entretien de la lignée restent en vie. Porteuses d'une mutation reproduisant un lupus humain, elles reçoivent des prélèvements sanguins mensuels sous anesthésie et peuvent développer une insuffisance rénale, des plaies cutanées et des douleurs articulaires. Le porteur affirme devoir recourir à un "modèle entier" pour étudier la production d'auto-anticorps dans les organes lymphoïdes.

Objectifs

Ce projet repose sur l'étude d'une mutation décrite chez une patiente atteinte d'un lupus érythémateux systémique. Un modèle murin reproduisant cette mutation a été récemment créé sur fond C57BL/6J, et décrit dans la littérature. Cette souris présente une survie réduite, une autoimmunité avec une augmentation des lymphocytes B et une production d’auto-anticorps (notamment des anticorps anti-nucléaires). Nous souhaitons étudier en détail le phénotype des lymphocytes B à l’origine de la production des autoanticorps pathogènes. Ce projet n'a pas fait l’objet d'une évaluation par d'autres instances mais repose sur une question scientifique non résolue à ce jour et dont les réponses pourraient bénéficier aux patients.

Bénéfices attendus

Ce projet doit permettre de mieux comprendre comment cette mutation génétique peut conduire à une perte de contrôle de la production d’autoanticorps dans une maladie autoimmune sévère telle que le lupus. Les TLR sont des récepteurs de l’immunité qui ont été impliqués dans la maladie lupique dans la littérature, mais les mécanismes de leur implication sont encore mal connus. Ainsi ces résultats pourraient apporter de nouvelles pistes thérapeutiques pour les patients, à moyen/long terme.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins mensuels, sous anesthésie. Des prélèvements (rate, moelle osseuse, reins) seront effectués sur les animaux en fin de procédure après mise à mort. La protéinurie sera mesurée sur un prélèvement d'urine toutes les semaines, pour l'évaluation des points limites.

Impact sur les animaux

Les souris étudiées dans ce projet développent une maladie proche du lupus humain, qui peut causer une perte d'appétit et donc une perte de poids, une insuffissance rénale matérialisée par une augmentation de la protéinurie mesurable à l'aide de bandelettes urinaire. De plus, les animaux peuvent développer une adénopathie associée à une dermite, entrainant une dépilation et le développement de plaies. Le lupus peut également se matérialiser par des douleurs articulaires induisant des difficultés de déplacement et une mise à l'écart du/des individus, un dos voussé. Les prélèvements sanguins peuvent potentiellement générer une anémie (paleur des muqueuses), une respiration plus rapide ainsi qu'une plaie éventuelle au site de prélèvement. Les nuisances liées aux anesthésies répétées sont inhérentes à toute anesthésie (l'anesthésie est cependant ici de courte durée pour un prélèvement sanguin). L'utilisation de l'isoflurane pour l'anesthésie présente un aspect aversif pour la souris, cependant l'anesthésie génère un stress moins important que de réaliser le prélèvement sur un animal vigile.

Devenir

Les animaux ayant atteint les points limites définis seront mis à mort. Les animaux prévus pour expérimentation seront mis à mort pour pouvoir prélever les organes et analyser les cellules immunitaires. Les animaux gardés pour le maintien des lignées et les croisements seront gardés en vie.

Remplacement

La règle du remplacement n'est pas applicable ici : en effet, nous devons avoir recours à un modèle entier afin d'étudier les réponses immunes et la production d'autoanticorps qui mettent en jeu des coopérations cellulaires multiples dans les organes lymphoïdes tels que la rate et les ganglions.

Réduction

Afin de respecter la règle des 3R, une réduction du nombre d'animaux utilisés a été décidée. La pertinence des résultats sera évaluée à l'aide de tests statistiques multiparamétriques de type Anova nécessitant l'analyse de groupes de 10 souris minimum pour chaque question posée. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et d'optimiser l'utilisation des différentes portées, nous utiliserons les mâles et les femelles de chaque portée générée.

Raffinement

Pour répondre à l'objectif de raffinement, les souris seront hébergées en groupes sociaux, et dans des cages à couvercle filtrants comportant des enrichissements (nids, tunnels), sur des portoirs ventilés. Les animaux seront hébergés dans une animalerie à statut sanitaire propre permettant déviter une infection. Le phénotype des animaux sera examiné de façon hebdomadaire à l'aide d'une grille de score définissant des points limites, décrite pour chaque procédure, afin de soustraire les animaux à la souffrance. Après chaque prélèvement sanguin, les animaux seront également surveillés pendant 24h en utilisant des points limites spécifiques.

Choix des espèces

En ce qui concerne l’espèce choisie, la souris est le modèle approprié afin d'étudier les fonctions du système immunitaire impliquant la coopération cellulaire dans un organisme entier. Les connaissances chez la souris étant très développées, en particulier dans le domaine de l'autoimmunité, pour lequel de nombreuses techniques d'analyse et de nombreux réactifs (anticorps, notamment) sont disponibles, en font un modèle approprié pour mener à bien nos différentes analyses et études. Adulte, en âge de procréer pour maintenir l’élevage. Les animaux utilisés pour expérimentations auront un âge de 3 mois (âge moyen d’atteinte d’un système immunitaire mature chez les souris contrôles) et maximum de 8 mois (âge moyen pour lequel les points limites apparaissent).

330 chèvres vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie réutilisée jusqu'à quatre fois et le reste tué. Ce projet est le premier volet d'un protocole en deux parties de collecte et de transfert d'embryons caprins. Les donneuses reçoivent quatorze injections de superovulation sur huit jours puis des incisions abdominales sous anesthésie pour récupérer les embryons, et les receveuses porteuses d'embryons génétiquement modifiés sont tuées après le sevrage. Le porteur revendique l'obtention rapide de descendants d'intérêt et affirme qu'"aucune stratégie de remplacement n'est possible".

Objectifs

L’objectif du projet consiste à obtenir, chez des chèvres, plusieurs descendants en une seule année. L’unique moyen d’obtenir de 10 à 20 descendants d’une chèvre en une seule saison de reproduction est d’avoir recours aux dons d’embryons de la part de la chèvre en question (chèvre donneuse) à des chèvres receveuses (« mères porteuses ») pour l’obtention des descendants. Les embryons des chèvres donneuses sont collectés au jour 7 de gestation. Ces collectes d’embryons impliquent un traitement de superovulation des chèvres donneuses, puis un rinçage des cornes utérines grâce à une petite incision abdominale sous anesthésie générale, afin de récupérer les embryons. Les embryons récupérés sont alors directement transférés dans des chèvres receveuses.

Bénéfices attendus

L’objectif du projet consiste à obtenir plusieurs descendants à partir de chèvres génétiquement intéressantes en une seule année. L’unique moyen d’obtenir de 10 à 20 descendants d’une chèvre en une seule saison de reproduction est d’une part, d’avoir recours aux dons d’embryons de la part de la chèvre en question (chèvre donneuse) et à des chèvres receveuses (« mères porteuses ») pour l’obtention des descendants. Le bénéfice lié à ce protocole est d’arriver à obtenir suffisamment d’animaux d’intérêts dans un temps restreint afin d’atteindre les objectifs d’études de ces animaux dans la durée d’un contrat de recherche. Sans ce protocole, certaines tâches de contrat ne pourraient pas être atteintes.

Procédures

Série d’injections sur animal vigile pour les donneuses d’embryons (14 injections sur 8 jours, répétées 3-4 fois à 9 semaines d’intervalle minimum) et incision abdominale sous anesthésie générale et analgésie pour le prélèvement des embryons (1 heure, répétée 3-4 fois à 9 semaines d’intervalle minimum). Série d’injections sur animal vigile pour les receveuses d’embryons (4 injections sur 4 jours) et chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes). Durée de chaque injections : quelques secondes.

Impact sur les animaux

La collecte d’embryons par incision abdominale et le transfert d’embryons sont des procédures assez classiques et rapides (respectivement 1 heure et 30 minutes maximum d’intervention). Les effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent être l’hypothermie et des douleurs post-opératoires.

Devenir

La collecte d’embryons par incision abdominale et le transfert d’embryons (procédures successives 1-3) sont des procédures assez classiques, rapides, et qui n'induisent pas d'effet secondaire pour les chèvres donneuses; elles seront donc gardées en vie et pourront être utilisées chacune 3 à 4 fois pour la procédure de collecte d'embryons à J7. Ce qui réduira grandement le nombre de chèvres donneuses nécessaires. Et elles pourront être réutilisées ensuite en élevage (mise en reproduction avec un bouc) ou replacées. Par contre, les chèvres receveuses d'embryons édités/modifiés sont considérées OGM car porteuses d’embryons OGM. Elles ne peuvent pas être replacées, ni utilisées dans d’autres protocoles; elles devront donc être euthanasiées après le sevrage de leurs petits.

Remplacement

Aucune stratégie de remplacement n’est possible sur ce projet, car l’étude d’animaux génétiquement modifiés ne peut pas être réalisée sans animaux.

Réduction

Ce stade de collecte permet la récupération d’embryons par chirurgie, ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires au projet. Dès qu’une vingtaine d’animaux descendants de la chèvre donneuse seront obtenus, les expériences seront stoppées dans un but de restreindre le nombre d’animaux engagés. Les chèvres donneuses et les chèvres receveuses peuvent être utilisées jusqu’à 4 fois en respectant un temps de repos d’au moins 9 semaines entre 2 traitements. Ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires et utilisés dans le projet.

Raffinement

Afin de limiter la douleur et la souffrance des animaux engagés dans ce projet nous allons : (i) Réaliser les interventions sous anesthésie générale précédée d'une analgésie adaptée et d'une antalgie post-opératoire chez les donneuses et chez les receveuses ; (ii) Réaliser les interventions avec monitoring de la température, utilisation de tapis chauffant pendant la chirurgie et de lampes infrarouge en post-opératoire. Ce qui permet de limiter l’hypothermie des chèvres ; (iii) Réaliser les transferts d’embryons sous coelioscopie pour limiter la taille des incisions et le nombre de points de suture. Les chèvres seront hébergées dans un bâtiment fermé. Elles seront en lot afin de conserver leurs relations sociales. Elles auront de l’eau et du fourrage sec à volonté et des compléments alimentaires (granulés) rationnés. Elles bénéficieront d’un milieu enrichi, approprié à l’espèce caprine. Dans le cadre des 4 procédures de ce projet, les animaux seront surveillés quotidiennement par les personnes responsables du bien-être animal. Un traitement antalgique et/ou antibiotique sera réalisé si nécessaire. Le comportement, des chèvres sera surveillé quotidiennement. Si une chèvre montrait des signes de douleur (prostration, manque d’appétit, arrêt des relations sociales animal/animal, soigneur/animal), un vétérinaire serait consulté et son avis serait suivi (traitements, sortie du protocole pour une situation qui s’avèrerait extrême). Cependant s’il y avait des complications péri-opératoire (hémorragie incontrôlable, problème au réveil,…) les chèvres concernées seraient euthanasiées.

Choix des espèces

Ce projet concerne l’espèce caprine. Tous les animaux seront au stade adulte car les chèvres utilisées doivent avoir atteint la maturité sexuelle.

330 chèvres vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie réutilisée jusqu'à quatre fois et le reste tué. Les donneuses reçoivent quatorze injections de superovulation sur huit jours puis une incision abdominale sous anesthésie pour prélever les embryons, répétée trois à quatre fois, et les receveuses portant des embryons génétiquement modifiés sont euthanasiées après le sevrage de leurs petits. L'objectif est d'obtenir dix à vingt descendants d'une même chèvre en une seule saison, pour tenir les délais d'un "contrat de recherche". Le porteur affirme qu'"aucune stratégie de remplacement n'est possible" car l'étude porte sur des animaux non-humains génétiquement modifiés.

Objectifs

L’objectif du projet consiste à obtenir, chez des chèvres, plusieurs descendants en une seule année. L’unique moyen d’obtenir de 10 à 20 descendants d’une chèvre en une seule saison de reproduction est d’avoir recours aux dons d’embryons de la part de la chèvre en question (chèvre donneuse) à des chèvres receveuses (« mères porteuses ») pour l’obtention des descendants. Les embryons des chèvres donneuses sont collectés au jour 7 de gestation. Ces collectes d’embryons impliquent un traitement de superovulation des chèvres donneuses, puis un rinçage des cornes utérines grâce à une petite incision abdominale sous anesthésie générale, afin de récupérer les embryons. Les embryons récupérés sont alors directement transférés dans des chèvres receveuses.

Bénéfices attendus

L’objectif du projet consiste à obtenir plusieurs descendants à partir de chèvres génétiquement intéressantes en une seule année. L’unique moyen d’obtenir de 10 à 20 descendants d’une chèvre en une seule saison de reproduction est d’une part, d’avoir recours aux dons d’embryons de la part de la chèvre en question (chèvre donneuse) et à des chèvres receveuses (« mères porteuses ») pour l’obtention des descendants. Le bénéfice lié à ce protocole est d’arriver à obtenir suffisamment d’animaux d’intérêts dans un temps restreint afin d’atteindre les objectifs d’études de ces animaux dans la durée d’un contrat de recherche. Sans ce protocole, certaines tâches de contrat ne pourraient pas être atteintes.

Procédures

Série d’injections sur animal vigile pour les donneuses d’embryons (14 injections sur 8 jours, répétées 3-4 fois à 9 semaines d’intervalle minimum) et incision abdominale sous anesthésie générale et analgésie pour le prélèvement des embryons (1 heure, répétée 3-4 fois à 9 semaines d’intervalle minimum). Série d’injections sur animal vigile pour les receveuses d’embryons (4 injections sur 4 jours) et chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes). Durée de chaque injections : quelques secondes.

Impact sur les animaux

La collecte d’embryons par incision abdominale et le transfert d’embryons sont des procédures assez classiques et rapides (respectivement 1 heure et 30 minutes maximum d’intervention). Les effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent être l’hypothermie et des douleurs post-opératoires.

Devenir

La collecte d’embryons par incision abdominale et le transfert d’embryons (procédures successives 1-3) sont des procédures assez classiques, rapides, et qui n'induisent pas d'effet secondaire pour les chèvres donneuses; elles seront donc gardées en vie et pourront être utilisées chacune 3 à 4 fois pour la procédure de collecte d'embryons à J7. Ce qui réduira grandement le nombre de chèvres donneuses nécessaires. Et elles pourront être réutilisées ensuite en élevage (mise en reproduction avec un bouc) ou replacées. Par contre, les chèvres receveuses d'embryons édités/modifiés sont considérées OGM car porteuses d’embryons OGM. Elles ne peuvent pas être replacées, ni utilisées dans d’autres protocoles; elles devront donc être euthanasiées après le sevrage de leurs petits.

Remplacement

Aucune stratégie de remplacement n’est possible sur ce projet, car l’étude d’animaux génétiquement modifiés ne peut pas être réalisée sans animaux.

Réduction

Ce stade de collecte permet la récupération d’embryons par chirurgie, ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires au projet. Dès qu’une vingtaine d’animaux descendants de la chèvre donneuse seront obtenus, les expériences seront stoppées dans un but de restreindre le nombre d’animaux engagés. Les chèvres donneuses et les chèvres receveuses peuvent être utilisées jusqu’à 4 fois en respectant un temps de repos d’au moins 9 semaines entre 2 traitements. Ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires et utilisés dans le projet.

Raffinement

Afin de limiter la douleur et la souffrance des animaux engagés dans ce projet nous allons : (i) Réaliser les interventions sous anesthésie générale précédée d'une analgésie adaptée et d'une antalgie post-opératoire chez les donneuses et chez les receveuses ; (ii) Réaliser les interventions avec monitoring de la température, utilisation de tapis chauffant pendant la chirurgie et de lampes infrarouge en post-opératoire. Ce qui permet de limiter l’hypothermie des chèvres ; (iii) Réaliser les transferts d’embryons sous cœlioscopie pour limiter la taille des incisions et le nombre de points de suture. Les chèvres seront hébergées dans un bâtiment fermé. Elles seront en lot afin de conserver leurs relations sociales. Elles auront de l’eau et du fourrage sec à volonté et des compléments alimentaires (granulés) rationnés. Elles bénéficieront d’un milieu enrichi, approprié à l’espèce caprine. Dans le cadre des 4 procédures de ce projet, les animaux seront surveillés quotidiennement par les personnes responsables du bien-être animal. Un traitement antalgique et/ou antibiotique sera réalisé si nécessaire. Le comportement, des chèvres sera surveillé quotidiennement. Si une chèvre montrait des signes de douleur (prostration, manque d’appétit, arrêt des relations sociales animal/animal, soigneur/animal), un vétérinaire serait consulté et son avis serait suivi (traitements, sortie du protocole pour une situation qui s’avèrerait extrême). Cependant s’il y avait des complications péri-opératoire (hémorragie incontrôlable, problème au réveil,…) les chèvres concernées seraient euthanasiées.

Choix des espèces

Ce projet concerne l’espèce caprine. Tous les animaux seront au stade adulte car les chèvres utilisées doivent avoir atteint la maturité sexuelle.

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie de néphrectomie des cinq sixièmes, en deux temps, leur induit une insuffisance rénale chronique, suivie de quinze semaines de régime plus ou moins riche en phosphate, de passages en cage métabolique et de prélèvements de sang. Le porteur reconnaît que la chirurgie, le changement de régime et les prélèvements sont sources de douleur, et prévoit une analgésie post-opératoire. Il affirme que "seul un modèle in vivo" permet d'étudier les liens entre os, rein, intestin et aorte dans le métabolisme du phosphate.

Objectifs

La mortalité cardiovasculaire est la principale cause de décès dans l'insuffisance rénale chronique à cause du développement de calcifications vasculaires. En effet, le défaut de fonctionnement des reins entraine des taux élevés de phosphate circulant dans l’organisme. Nous souhaitons évaluer l’impact de la réduction de l’entrée du phosphate (=absorption) dans l’organisme sur le niveau de phosphate circulant lors de la pathologie de l’insuffisance rénale chronique et sur les complications vasculaires. Nous avons récemment découvert que des souris possédant une extinction génique de la sialoprotéine osseuse (BSP) présentent une absorption intestinale de phosphate réduite, ce qui en fait un modèle intéressant pour tester le rôle de ce paramètre dans le développement des complications vasculaires au cours de l’insuffisance rénale chronique. Ce projet implique des souris contrôles et d’autres modifiées pour la BSP qui subiront une chirurgie de néphro-réduction (procédure visant à induire l’insuffisance rénale chronique). Elles recevront une alimentation avec des taux de Pi normaux ou très élevés durant 15 semaines avant mise à mort et prélèvements des tissus pour étudier l'impact du défaut d'absorption intestinale sur le niveau de phosphate circulant des souris malades et le développement des calcifications vasculaires.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude nous permettront d’étudier si la réduction de l’absorption intestinale du phosphate via la voie paracellulaire permet de normaliser les taux circulants de phosphate et donc d’empêcher le développement de calcifications vasculaires en condition de maladie rénale chronique.

Procédures

Certains animaux seront soumis à une chirurgie de néphro reduction des 5 /6 (laissant donc 1/6ème de la masse rénale initiale en place), il s’agit de deux procédures chirurgicales à 1 semaine d’intervalle, et chaque chirurgie dure environ 30 minutes. Les animaux sham auront également deux chirurgies de même durée, avec des actes mimant la néphrectomie. Les animaux auront eu une analgésie préalable ainsi qu’une anesthésie locale et gazeuse lors des procédures. La couverture analgésique post-opératoire est également prévue et sera en continue et adaptée en fonction de l’étude des signes cliniques (avec respect du délai d'administration - délai de 4 à 8 heures). Les animaux seront ensuite placés pendant 15 semaines sous régime ± riches en phosphate. Pendant cette période, les animaux seront placés 2 fois pendant 23 heures en cage métabolique pour collecter les urines et les fèces. En cours de protocole, une goutte de sang sera prélevée sur les animaux anesthésiés via la veine caudale. 6 et 2 jours avant la fin du protocole, les animaux recevront une injection de tétracycline (marqueur de formation osseuse). A la fin de l’étude, un acte de prélèvement de sang va être réaliser (sur des animaux anesthésiés), les animaux seront ensuite euthanasiés à l’aide d’une injection d’un produit pharmaceutique, pour ensuite collecter les organes nécessaires aux analyses de l’étude.

Impact sur les animaux

La chirurgie peut être source de douleur, mais également la modification du régime alimentaire, le passage en cage métabolique, la prise de sang et les injections.

Devenir

A la fin de la procédure expérimentale, les animaux seront mis à mort. L’enjeu du projet est d’étudier le développement des calcifications vasculaires donc l’arche aortique sera prélevée. De plus, d’autres organes comme le cœur, les os et le rein seront prélevés. Le sang sera également collecté en vue d’observer la modification du métabolisme du phosphate et les marqueurs de dysfonctionnement rénal.

Remplacement

Nous souhaitons investiguer la relation entre l’os (lieu d’expression de la BSP), le rein (insuffisance rénale chronique) et l’intestin (absorption du phosphate) et l’arche aortique (développement de calcifications vasculaires). La relation entre ces organes va nous permettre d’étudier le métabolisme du phosphate. Seul un modèle in vivo permet de réaliser cette étude.

Réduction

Avant cette étude, une étude pilote a été réalisée. Cette dernière nous a permis de déterminer le sexe des animaux utilisés dans cette étude, et ainsi réduire le nombre d’animaux utilisés. L’étude pilote a indiqué que nos animaux supportaient très bien la néphrectomie (2 décès sur 47 souris). Avec un risque d’erreur de type I choisi de 5% et une puissance souhaitée d’environ 60% ; il faut inclure au moins 10 animaux par groupe. Les données de littératures sur des animaux C57Bl6 indiquent un taux de mortalité inférieur à 10% 12 semaines après néphrectomie. De ce fait et prenant en compte les possibles décès des animaux suite à la chirurgie, un nombre de 12 animaux par groupe a été jugé suffisant pour obtenir une puissance statistique jugée robuste. Cela est en accord avec les résultats de notre étude pilote. De plus, toutes les procédures chirurgicales seront réalisées par un même expérimentateur de façon à réduire la variabilité inter opération. Également, la personne choisie possède de l’expérience dans la réalisation de Nx, ce point permettra de réduire le taux de mortalité.

Raffinement

Les animaux proviennent de l’élevage du laboratoire, ils sont donc habitués aux expérimentateurs et au personnel de l’animalerie, notamment via le change toutes les semaines. Les animaux sont dans la salle d’hébergement avec de la musique, un passage quotidien, ils ont également de l’enrichissement physique et sociale : cage transparente, 3-4 animaux par cage, bâtons de bois, et copeaux pour les nids. Pour limiter le stress des autres animaux dans la salle d’hébergement, tous les animaux ayant subi l’intervention seront placés dans une autre salle d’isolement. Avant l’expérience, les animaux seront déjà placés dans cette salle pour les habituer. Une grille de scoring sera proposée pour évaluer le bien-être des animaux, et cette évaluation sera effectuée régulièrement. Les actes douloureux comme la chirurgie seront effectués sous anesthésie, et la couverture analgésique sera continue et suffisante durant toute l’étude. De plus, toutes les procédures chirurgicales seront réalisées par un même expérimentateur de façon à réduire la variabilité inter opération. Également, la personne choisie possède de l’expérience dans la réalisation de cette procédure, ce point permettra de réduire le taux de mortalité. Les animaux seront sous surveillance accrue à compter de leur chirurgie. Concernant les injections de tétracycline en fin de protocole, elles seront effectuées par un expérimentateur habilité et formé. Les animaux seront habitués à la contention 48h avant les injections pour diminuer leur stress et également pour vérifier que la contention ne génère pas de douleur au niveau des cicatrices, bien que les cicatrices soient loin de la zone d’injection. Le prélèvement de sang sera réalisé sur animal anesthésié, la mise à mort sera rapide et sans douleur via l’injection d’un produit euthanasiant.

Choix des espèces

L’induction de l’insuffisance rénale chronique via une néphrectomie des 5/6ème est connue et maîtrisée chez la souris (plus de 200 animaux opérés, et un taux de mortalité global post opératoire faible). Nous disposons au laboratoire des souris déficientes en BSP. L’étude est menée sur des animaux âgés de 20 semaines. A cet âge, le phénotype des animaux est suffisamment établi pour obtenir des résultats représentatifs d’une population.

Jusqu'à quarante-quatre instillations d'allergène dans le nez sous anesthésie gazeuse, plus deux injections d'allergène dans l'abdomen : des souris femelles sont ainsi rendues asthmatiques, parmi 144 utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit un fragment d'anticorps censé bloquer le métabolisme des acides gras et réduire le remodelage des bronches, puis, sous anesthésie, une trachéotomie permet de mesurer la respiration des souris avant leur mise à mort sans réveil et le prélèvement de leurs organes. Le porteur choisit des femelles parce que l'asthme sévère est plus fréquent chez la femme, et prévoit de traiter par bronchodilatateur l'essoufflement qui peut suivre les instillations. Les points limites se résument à des "critères de perte de poids, comportement anormal ou difficulté respiratoire", sans aucun seuil chiffré.

Objectifs

L’asthme est une maladie très fréquente des voies respiratoires qui touche 300 millions de personnes dans le monde. Le terme « d’asthme sévère » s’applique aux patients présentant un asthme dont le contrôle est impossible malgré des traitements inhalés à fortes doses. Un des besoins non couvert dans l’asthme sévère est la prévention efficace des exacerbations. Ces exacerbations sont des épisodes caractérisés par une majoration des symptômes d'essoufflement, de toux, de respiration sifflante ou d'oppression thoracique et par une diminution de la fonction respiratoire. L'asthme est caractérisé par une hyperréactivité, une inflammation et un remodelage bronchique. Le remodelage bronchique est un changement structurel qui comprend entre autres l’augmentation de la taille du muscle lisse bronchique. La taille du muscle lisse bronchique est une valeur très importante, car son augmentation est associée à une fonction respiratoire dégradée et à un taux d’exacerbation plus élevé. L’objectif de ce travail est d’étudier si le blocage du métabolisme des acides gras par un fragment d’anticorps contre une des molécules de cette chaine métabolique au moment d’installation des caractéristiques de l’asthme est capable de diminuer les symptômes de la maladie dans le modèle murin de l’asthme chronique allergique.

Bénéfices attendus

Ce projet montrera si le blocage d’une des molécules qui jouent le rôle important de régulation du métabolisme énergétique dans les muscles lisses bronchiques permet de diminuer les symptômes d’asthme et notamment de remodelage du muscle lisse bronchique chez les animaux de laboratoire. Les données ainsi obtenues ouvriront la voie pour la nouvelle thérapie de cette pathologie respiratoire.

Procédures

Les animaux seront soumis à quarante-quatre (maximum) instillations intranasales sous anesthésie gazeuse (durée jusqu’à 2 minutes) et les deux injections intra-péritonéales de l’allergène (2 injections). Les mesures de paramètres respiratoires d’une durée de 10 minutes seront faites par la méthode de trachéotomie sur les animaux anesthésiés dans la procédure sans réveil.

Impact sur les animaux

Les animaux vont subir un léger stress suite aux contentions pour l’injection/l’instillation des allergènes et un bref placement dans une boîte en plexiglass. Les souris ressentiront une légère douleur des piqûres pendant l’injection. L’anesthésie sous isoflurane induit également un léger stress. La sensibilisation aux allergènes induit des symptômes asthmatiques chez l’animal : l’inflammation des voies respiratoires et éventuel remodelage bronchique. Ces symptômes peuvent survenir après l’instillation de l’allergène et éventuellement provoquer une dyspnée (un essoufflement). Après l’anesthésie, l’opérateur observera les animaux et toute dyspnée sera corrigée par l'utilisation d’un broncho-dilatateur d’action rapide.

Devenir

L’objectif de ce projet est d’estimer l’efficacité de traitement contre le remodelage bronchique dans l’asthme. Suite au développement des symptômes d’asthme, les animaux recevront le traitement et les paramètres respiratoires seront réalisés. Puis les animaux seront mis à mort et les organes seront prélevés et analysés au laboratoire.

Remplacement

En raison de la complexité de la communication intercellulaire menant à la maladie, il n’existe pas de modèle in vitro qui permet d’estimer l’évolution du remodelage bronchique dans l’asthme. Grace au modèle animale, nous testerons les hypothèses apparues après nos résultats in-vitro sur les lignées cellulaires. L’utilisation du modèle murin d’asthme chronique allergique dans nos études nous donnera une meilleure compréhension des phénomènes et à terme de proposer des traitements plus efficaces pour la prise en charge des personnes asthmatiques.

Réduction

Se souciant de réduire le nombre des animaux en expérimentation, comme pour chaque test statistique, nous avons défini le nombre de souris par groupe pour obtenir des résultats significatifs, et nous réaliserons de multiples études ex vivo sur différents organes et selon différentes techniques. Nos expériences ne seront pas répétées. Nous allons comparer les organes des groupes de souris asthmatiques avec ceux des animaux témoins qui recevront ou non le traitement pouvant diminuer les symptômes d’asthme. Comme il a été déjà démontré par nos travaux précédents, les groupes de souris doivent être composés de 10 souris minimum afin de mettre en évidence une différence significative sur les différents paramètres analysés grâce aux pléthysmographie invasive notamment la résistance bronchique dont la variabilité est importante. Afin d’analyser l’inflammation broncho-alvéolaire nous utilisons les 6 animaux par groupe.

Raffinement

Afin de diminuer la souffrance et l’angoisse des animaux, des dispositifs sont prévus (anesthésie pour les instillations), raffinement des conditions d’hébergement (hébergement en groupe sociaux, frisottis et bâtonnets), vérification par la structure en charge du bien-être des animaux et nous avons soigneusement décrit des points limites en relation avec notre protocole (critères de perte de poids, comportement anormal ou difficulté respiratoire). La dyspnée éventuelle induite par les instillations intranasales peut être traitée par la nébulisation pendant 15 s d’un broncho-dilatateur d’action rapide.

Choix des espèces

La souris est une espèce classiquement utilisée pour l’étude de la réactivité des voies aériennes normales et pathologiques. De plus, le laboratoire utilise cette espèce depuis plusieurs années, et dispose donc dans cette espèce, de nombreuses données sur lesquelles s’appuie la présente étude. Les animaux utilisés sont des femelles. La majorité des études sur l’asthme est menée sur les souris femelles. L’utilisation des femelles permet de rapprocher le modèle murin de la maladie humaine car la sévérité de l’asthme est plus fréquente chez la femme que chez l’homme. Les animaux utilisés pour commencer le protocole sont des jeunes adultes âgés de 5 à 10 semaines. La plupart des études scientifiques dans le domaine pneumologique sont réalisées sur les animaux de cet âge.