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Souris : 20
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20 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent sous anesthésie une injection intra-trachéale unique de particules virales déclenchant une mutation cancéreuse dans les poumons, avant d'être tuées pour analyse pulmonaire. Ce volet ajoute un groupe de souris témoins pour renforcer des données sur le rôle d'un facteur à bromodomaine dans le cancer du poumon. Le porteur affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reflète la dynamique observée in vivo et conclut à la nécessité du modèle animal.

Objectifs

La transformation maligne des cellules pourrait être considérée comme une série d'événements de reprogrammation cellulaire conduite par des facteurs de transcription oncogéniques et des voies de signalisation en amont. La plasticité et la dynamique de la chromatine sont des déterminants critiques dans le contrôle de la reprogrammation cellulaire. Une augmentation de la dynamique de la chromatine pourrait donc constituer une étape essentielle dans la conduite de l'oncogenèse et dans la génération de l'hétérogénéité des cellules tumorales, ce qui est indispensable pour la sélection des propriétés agressives, y compris la capacité des cellules à se disséminer et à acquérir une résistance aux traitements. L'apport et le dosage d'histones sont les régulateurs les plus connus de la dynamique de la chromatine. En facilitant la reprogrammation cellulaire, le sous-dosage des histones devrait également être crucial dans la transformation cellulaire et les métastases tumorales. L'objectif de ce projet est d'évaluer le rôle d'un facteur à bromodomaine, dans la transformation tumorale et plus particulièrement dans le développement du cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC). Cette modifcation du projet concerne l'addition d'un groupe de souris contrôles pour renforcer nos données.

Bénéfices attendus

Le gène étudié au cours des 15 dernières années a été largement décrit comme étant surexprimé dans tous les tissus cancéreux humains étudiés et présentant un facteur de mauvais pronostic. Après analyse des articles scientifiques sur ce gènee et le cancer, il s'avère que toutes les études ont été réalisées in vitro avec des modèles de lignées cellulaires de différents cancers ou in vivo en utilisant des modèles de xénogreffes. Ceci rend difficile de conclure sur le degré d’implication de ce gène dans l’initiation et la progression tumorales in vivo d’où la nécessité de développer des modèle (s) animaux de cancer impliquant directement cette protéine. Les expériences entreprises dans ce projet devraient nous permettre de démontrer si l’activité de la protéine d'intérêt est nécessaire pour la réponse du génome à des facteurs oncogéniques. Ce travail devrait permettre non seulement de découvrir un mécanisme moléculaire de base essentiel mais encore inconnu, mais constitue aussi une étape commune critique dans la transformation maligne.

Procédures

Les animaux recevront par voie intra-trachéale une injection unique et sous anesthésie de particules virales induisant la mutation désirée dans les poumons. Aucun prélèvement ni procédure chirurgicale n'est prévu durant cette période. La préparation des particules virales dure 30 minutes environ. La durée de l'anesthésie est de 5 minutes par souris. Une fois anesthéssiées, les souris recevront par voie intratrachéale une dose de particules virales. Cette étape dure 1 à 5 minutes par souris. À la fin de cette étape, les animaux seront placés pendant 10 à 15 minutes sur une plaquante chauffante dans un environnement calme afin de leur permettre de se réveiller.

Impact sur les animaux

Dans cette partie du projet, les souris recevront les particules virales.

Devenir

A l'issue de cette procédure, toutes les souris seront sacrifées et les poumons prélevés pour analyse histologique et biochimique.

Remplacement

Bien que les propriétés fonctionnelles du facteur que nous investigons dans cette étude aient été initialement abordées par des tests in vitro et dans des modèles de cultures cellulaires, ces derniers présentent néanmoins des limites considérables. Il n’est pas possible d’appréhender l’ensemble des mécanismes que nous étudions sans l’apport du modèle animal. A ce jour et à notre connaissance il n’existe pas de modèle animal qui permet de déterminer le rôle de notre protéine dans l’initiation et la progression tumorales. Nous avons développé des modèles alternatifs en invalidant des gènes d’intérêt dans des cellules souches de souris ou dans des lignées humaines ou encore l’utilisation de modèles de xénogreffes, mais ces systèmes basés sur la culture cellulaire in vitro présente plusieurs limites. Ce modèle de culture cellulaires est en effet très loin de la physiologie animale et ne reflète pas les évènements de dynamique de la chromatine qui ont lieu in vivo.

Réduction

Après avoir discuté avec nos biostatisticiens nous nous étions fixés un nombre minimal de 4 animaux par groupe nécessaire afin de réaliser une cinétique d'infection pour suivre l'évolution des tumeurs (sur le plan histologique mais aussi et surtout au niveau moléculaire) et pouvoir l'analyser statistiquement, car les tumeurs pulmonaires sont très hétérogènes. D'autre part, d'après notre expérience, il arrive que des animaux décèdent lors de l'expérimentation. Une réduction de nos groupes expérimentaux initiaux rendrait caduque l’interprétation et l'analyse de nos données, c'est pourquoi nous comptons faire un individu supplémentaire si besoin. Enfin, contrairement à la version précédemment autorisée nous ne réaliserons des prélèvements qu’aux 2 temps les plus pertinents par rapport aux données déjà obtenues (6 et 12 semaines) et plus à 5 temps (4, 6, 8, 10 et12 semaines), ce qui nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. C’est pourquoi nous avons n=5 animaux par groupe x 2 lignées 2 temps d’analyse différents.

Raffinement

Les injections de particules virales sont faites sous anasthésie générale pour limiter la douleur et le stress. Les souris seront maintenues sous tapis chauffant pour éviter une perte de tempréature. Du gel occulaire sera appliqué pour éviter la déshydratation. Des points limites seront mis en place pour maintenir un état de douleur léger.

Choix des espèces

Afin de mieux comprendre les mécanismes de développement et d'aggessivité tumorales et pour découvrir de nouveaux moyens plus efficaces pour diagnostiquer et traiter le cancer, il est nécessaire de mener des recherches sur les animaux vivants. Les études sur les souris sont essentielles pour comprendre la complexité des processus fondamentaux qui sous-tendent le cancer dans les organismes vivants. Le modèle a été validé sur des souris agées de 6 à12 semaines afin d'induire les tumeurs. Les souris de cet âge sont suffisement adultes pour se rétablir assez rapidement des effets de l'anesthésie, du volume des particules virales utilisé anisi que des effets de l'intubation intratrachéale.

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Autres mammifères : 160
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160 baleines à bosse (30 adultes et 10 baleineaux par an sur quatre ans) vont être biopsiées dans leur milieu naturel puis laissées sur place, dans des procédures classées en souffrance légère. Le prélèvement de peau, réalisé par tir d'un emporte-pièce à courte distance sur animal vigile, provoque une réaction de surprise, un spasme et une accélération de la nage, que le porteur présente comme sans conséquence importante d'après la littérature. Le projet vise à évaluer l'état de santé de la population face au réchauffement climatique et au dérangement lié au whale-watching. Le porteur affirme qu'aucun autre modèle ne peut se substituer au prélèvement sur ces baleines sauvages.

Objectifs

Les baleines à bosse de l’Hémisphère sud sont des espèces sentinelles de l’écosystème antarctique, dont les caractéristiques biochimiques tels que les indices d’adiposité, de fécondité et du régime alimentaire (isotopes stables et acides gras) sont intimement corrélés aux conditions environnementales. Dans le contexte du réchauffement climatique, ce programme se propose d’échantillonner 40 individus (30 adultes et 10 baleineaux) par an sur une période de 4 ans (2023-2026), dans le but de contribuer à une vision d’ensemble sur l’état de santé des populations de baleines à bosse de l’Hémisphère sud et d’évaluer leur vulnérabilité face au changement climatique. Au niveau local, ces données apporteront des connaissances importantes pour évaluer le niveau de vulnérabilité des individus venant se reproduire dans la zone d'étude, face aux dérangements répétés et aux perturbations liés à l’activité croissante du « whale-watching ». Ces données permettront également de mieux interpréter les modèles visant à expliquer l’influence de facteurs environnementaux sur le niveau de fréquentation de la zone d'étude par les baleines.

Bénéfices attendus

Ce programme se propose d’échantillonner au maximum 40 baleines à bosse (30 adultes et 10 baleineaux) par an sur une période de 4 ans (2023-2026) en vue d’analyser divers paramètres biochimiques (indices d’adiposité, de fécondité et marqueurs de régime alimentaire-isotopes stables et acides gras). Les baleines à bosse de l’Hémisphère sud sont des espèces sentinelles de l’écosystème antarctique, dont les paramètres biochimiques pré-cités sont intimement corrélés aux conditions environnementales. L’évaluation de ces paramètres biochimiques pour cette population permettra de disposer d’un état de référence pour ce stock, tout en suivant son évolution temporelle. De plus, la comparaison de ces paramètres biochimiques avec ceux des autres stocks permettra de disposer d’une vision globale de l’état de santé des populations de baleines à bosse à l’échelle de l’Hémisphère sud. Ces données seront également pertinentes pour la mise en place de mesures de gestion à l’échelle locale afin de préserver la quiétude des animaux venant se reproduire dans la zone d'étude.

Procédures

Les biopsies cutanées seront effectuées sur animaux vigiles. Un animal sera prélevé une seule fois. La biopsie cutanée dure généralement quelques secondes.

Impact sur les animaux

Les biopsies cutanées sont réalisées sur de nombreuses espèces de cétacés, des plus petits delphinidés aux plus grands mysticètes. De nombreuses publications scientifiques sont disponibles sur l’impact de la pratique des biopsies sur les individus et les populations. Sur les grands cétacés, il a été montré que la pratique de biopsies n’a pas de conséquences importantes. De plus, bien qu’il y ait généralement une réaction de surprise lors de l’impact (spasme du corps, accélération de la nage), les animaux reviennent rapidement à leur activité initiale.

Devenir

Les objectifs du projet impliquent le prélévement de biopsie cutané sur des animaux vivants dans leur milieu naturel. Les individus prélevés seront laissés dans leur habitat naturel

Remplacement

Les objectifs du programme imposent le prélèvement de biopsie cutanée sur des baleines à bosse dans le but d’évaluer l’état de santé la population par l’analyse de divers paramètres biochimiques (indices d’adiposité, de fécondité et marqueurs de régime alimentaire) en vue notamment de leur conservation. Aucun autre modèle ne peut être substitué.

Réduction

Dans un souci de comparaison des paramètres biochimiques analysés avec les autres stocks de baleines à bosse de l’Hémisphère sud, ce programme se propose d’échantillonner, via une biopsie cutanée un maximum de 40 baleines à bosse (30 adultes et 10 baleineaux) par an, sur une période de 4 ans (2023-2026) dans la zone d'étude. Le nombre choisi permet de disposer d’un nombre suffisant de biopsies pour des analyses statistiques fiables, tout en permettant d’échantillonner une portion restreinte de la population. Le nombre d’échantillons prélevés sera adapté en fonction de la fréquentation annuelle des baleines à bosse (rabaissé en cas de faible fréquentation). La photo-identification des individus biopsiés permettra d’éviter de prélever le même individu à deux reprises.

Raffinement

Les groupes de baleines à bosse seront approchés lentement et progressivement par les ¾ arrière, non seulement pour éviter l’effet de surprise et minimiser l’angoisse, mais aussi pour permettre à l’équipe d’attribuer un indice comportemental à chaque individu. Le point limite le plus précoce correspond à un indice de 2. Si le groupe est difficile à approcher (individus farouches ou score >2, état de la mer mauvais), ou que plus de 3 tentatives d’équipement auront été infructueuses, un autre groupe sera recherché. Seuls les individus en bonne condition physique seront prélevés. De même, les mères accompagnées de très jeunes baleineaux ne seront pas prélevées. Le prélèvement de biopsie sera réalisé : •après la désinfection préalable de l’emporte-pièce, afin de minimiser l’infection de la plaie et d’éviter la contamination de l’échantillon de biopsie, •perpendiculairement au corps de l’animal, à une distance courte (4 à 10 m), afin de disposer d’une puissance de tir optimale permettant le prélèvement d’une quantité suffisante de peau et de lard sous-cutané, et évitant toute rétention de la flèche de prélèvement sur l’animal, responsable d’angoisse et de réactions fortes. •Au niveau de la zone située sous la nageoire dorsale, zone connue pour induire le moins de réaction physique et physiologique •par des personnes formées et expérimentées, afin de limiter les tentatives en autorisant un taux de réussite optimal. La réaction de l’individu cible, ainsi que du groupe auquel il appartient, sera suivie pendant 15 minutes et les comportements seront consignés. La présence d’un vétérinaire et de membres de la structure chargée du bien être au sein de l’équipe permettra le contrôle du respect du principe des 3 R et des points limites. L’identification des individus prélevés par la méthode de photo-identification permettra d’éviter de prélever deux fois le même animal et autorisera le suivi de sa cicatrisation à plus ou moins long terme, lors des diverses prospections ultérieures

Choix des espèces

Les baleines à bosse de l’Hémisphère sud sont des espèces sentinelles de l’écosystème antarctique, dont les marqueurs biochimiques tels que les indices d’adiposité, de fécondité et les marqueurs de régime alimentaire sont intimement corrélés aux conditions environnementales. L’analyse de ces paramètres biochimiques des différents stocks de l’Hémisphère sud et leur suivi temporel permet non seulement de dresser l’état de santé de ces populations, de disposer d’un état de référence et de suivre l’évolution temporelle de ces indices dans un contexte global de réchauffement climatique. L’évaluation de leur état de santé et de leur condition physique permettra de mieux comprendre les mécanismes qui influence leur migration et leur niveau de vulnérabilité face aux interactions avec les activités anthropiques. Au niveau mondial, le statut de conservation de cette espèce est identifié comme « préoccupation mineure » sur la liste rouge UICN. Nous souhaitons prélever 30 baleines adultes et 10 baleineaux. Une partie des analyses consistent en l’estimation de la concentration en Polluants Organiques Persistants (POPs) chez les mâles adultes. Le prélèvement sur les baleineaux permettra de disposer d’un état initial de concentration en POPs afin d’étudier la bioaccumulation chez les adultes.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
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Souris : 250
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250 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, le projet consistant à leur greffer une tumeur puis à les livrer à un chercheur extérieur. Une lignée de cellules de glioblastome humain leur est implantée sous la peau du flanc sous anesthésie, puis elles sont expédiées au demandeur dans les quinze jours, avant l'apparition annoncée de nuisances. Ce laboratoire se limite donc à greffer une tumeur et à fournir les animaux à un tiers, qui les utilisera pour tester des sondes d'imagerie. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer "l'animal entier" pour étudier la biodistribution d'un composé.

Objectifs

Ce projet a pour but de fournir, à la demande d'un chercheur extérieur à notre laboratoire, des souris modèles de cancer cérébral. Ces souris modèles seront ensuite utilisées chez le chercheur afin d'évaluer la spécificité de nouvelles sondes d'imagerie TEP (Tomographie d'émission de positons) ciblant en particulier le métabolisme du tryptophane. La lignée cellulaire tumorale d'origine humaine U87 MG Luc correspond aux besoins du chercheur. L’objectif du financement ANR du chercheur est le transfert en clinique de radiopharmaceutiques innovants pour l’imagerie TEP en oncologie et neurologie et la radiothérapie moléculaire. Il est donc nécessaire des réaliser ce projet sur une lignée cellulaire humaine. Les souris porteuses de tumeurs cérébrales en sous cutanée seront envoyées au chercheur 15 jours maximum après leur induction.

Bénéfices attendus

Le métabolisme du tryptophane via la voie de la kynurénine médiée par l'indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO) joue un rôle dans l'immunomodulation et est devenu une cible plausible pour l'immunothérapie contre le cancer. Ce projet permettra au chercheur d'évaluer la spécificité de nouvelles sondes d'imagerie TEP (Tomographie d'émission de positons) ciblant le métabolisme du tryptophane. L'imagerie TEP est un outil diagnostique de choix en cancérologie chez l'homme.

Procédures

Souris porteuses de tumeurs cérébrales en sous cutanée : 1 seule injection par animal, cellules injectées sous anesthésie gazeuse en sous cutanée au niveau du flanc des souris. Cette procédure dure moins de 5 minutes. Pesée des animaux vigiles , dure 30 secondes, 1 fois par semaine minimum. Mesure de la tumeur au pied à coulisse, se fait sous anesthésie gazeuse, dure moins de 1 minute, 1 fois / semaine maximum. Si l'envoie des souris se fait 15 jours après l'induction: pour chaque souris 3 pesées minimum et 2 mesures de tumeur au pied à coulisse).

Impact sur les animaux

Les dommages attendus sont liés au développement d'une tumeur sous cutanée. Dans ce modèle, il n'y aura pas de métastases. Les souris seront envoyées au chercheur avant l'apparition de nuisances ou d'effets indésirables soit 2 semaines maximum après l'induction des tumeurs. La douleur infligée par l’injection des cellules correspond à celle d’une piqûre d’aiguille et se fait sur souris anesthésiée (Isoflurane 2% dans l'air) tout comme la mesure de la tumeur au pied à coulisse qui est indolore. Les souris immonodéficientes utilisées présentent un phénotype dommageable dû à leur immunodéficiences qui n'apparait pas puisqu'elles sont hébergées en portoir ventilé.

Devenir

Tous les animaux du projet (50 souris x 5 envois= 250 souris) seront uniquement induits puis hébergés dans nos locaux pendant 2 semaines maximum. Ils pourront ensuite être fournis au chercheur demandeur de ce modèle pour des projets expérimentaux autorisés réalisés dans son UE. Nous lui fournirons la grille de scoring et le suivi pondéral des animaux dans nos locaux.

Remplacement

Aucun modèle in vitro n'est à même de remplacer l'animal entier étant donné la complexité des processus mis en jeu, notamment les interactions avec le microenvironnement tumoral. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle in vitro nous permettant d’étudier la biodistribution d'un composé dans tous les organes d'un individu. Le recours à l'animal entier, vivant, est indispensable pour l'étude de la biodistribution/ciblage de nouvelles sondes d'imagerie.

Réduction

Ce modèle de cancer chez la souris a pour finalité d'être utilisé par un chercheur pour l'étude de nouvelles sondes d'imagerie. D'une part, nous avons déterminé avec lui le nombre minimal de souris nécessaire pour mener à bien son projet et d'autre part le chercheur mettra en œuvre une technique d'imagerie (Tomographie d'émission de positon) qui permettra de réaliser un suivi longitudinal des animaux et ainsi de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Pour chaque série expérimentale, il analysera les images ce qui permettra de comparer l’accumulation du traceur dans différentes zones (« zones d’intérêt ») entre les temps d’imagerie pour chaque groupe, et entre les groupes. Les différences d’accumulation du traceur dans chaque zone d’intérêt seront analysées statistiquement.

Raffinement

Les cages sont enrichies avec des petits cylindres de coton pour la fabrication d’un nid. Elles auront un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h pendant toute la durée de l’expérimentation. Les animaux seront observés quotidiennement et afin d’éviter toute souffrance avant leur départ chez le chercheur, nous mettrons en place une grille de score et utiliserons des points limites adaptés et un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance.

Choix des espèces

Ce modèle animal nous donne la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la biodistribution/le ciblage de nouvelles sondes d'imagerie. Modèle de cancer réalisable chez le jeune animal (6 à 10 semaines). A ce stade, la croissance et le développement des tumeurs sont optimaux. Sur des animaux plus âgés, il est possible qu’une légère immunocompétence apparaisse, augmentant ainsi le risque de rejet de greffe tumorale.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 3200
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3200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules cancéreuses leur sont greffées sous la peau du flanc, puis elles reçoivent des chimiothérapies et immunothérapies par voie intrapéritonéale, la masse tumorale pouvant gêner leurs mouvements avant leur mise à mort lorsque la tumeur devient trop volumineuse ou pour en prélever le tissu. Le projet vise à comprendre le rôle de la cytokine IL-1 dans la résistance aux traitements de trois cancers parmi les plus mortels. Le porteur affirme que l'évaluation de ces combinaisons "doit être réalisée sur les organismes vivants" et conclut au recours à des souris immunocompétentes greffées.

Objectifs

Le but du projet est d’évaluer le rôle de l’ IL-1sur l’efficacité des traitements de chimiothérapies et d’immunothérapies utilisés en clinique. Nous étudierons également la présence de cellules immunitaires dans les tumeurs. Ainsi, nous pourrons évaluer l’efficacité des traitements et déterminer si certaines cellules immunitaires voient leur nombre et leur activité modifiée. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.

Bénéfices attendus

Les cancers du côlon du pancréas et du poumon font partie des cancers les plus fréquents et les plus meurtriers. Leur traitement repose sur l’utilisation de chimiothérapies qui malheureusement ne conduisent pas systématiquement à une rémission totale du patient, en particulier dans les cas de cancers avancés. Il a été montré que le système immunitaire jouait un rôle important dans la réponse aux traitements par chimiothérapie. Ainsi, l’immunothérapie, visant à activer le système immunitaire, a été associée à la chimiothérapie afin d’augmenter son efficacité dans de nombreux cancers. Cependant, cette association n’est pas efficace pour le cancer du pancréas et pour certains cancers colorectaux et pulmonaires. Il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. L’IL-1 est une cytokine inflammatoire pouvant être produite à la suite d’un traitement par chimiothérapie. Le but de ce projet est d’évaluer le rôle de l’ IL-1, sur l’efficacité anti-tumorale des chimio-immunothérapies, utilisées en clinique dans différents modèles de cancers murins. Dans ce projet, nous évaluerons l’efficacité des traitements sur la croissance tumorale. Etant donné que certaines cellules du système immunitaire peuvent contribuer à l’élimination des cancers, nous étudierons leur présence et leur état d’activation au niveau des tumeurs, chez les souris traitées ou non par chimio-immunothérapie. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes immunologiques associés aux tumeurs et de rechercher des moyens de potentialiser la chimio-immunothérapie, jusqu’alors peu efficaces dans le traitement du cancer.

Procédures

- Injection sc des cellules cancéreuses murines : - Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse - Une seule injection par animal - Durée : 5 minutes - Nombre de souris : 1600 souris C57BL/6, 800 souris C57BL/6 Il1b-/- et 800 souris C57BL/6 Il1r1-/-. - Traitements par chimiothérapie (ip) : - Geste réalisé sur animal vigil - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 800 souris C57BL/6, 400 souris C57BL/6 Il1b-/- et 400 souris C57BL/6 Il1r1-/-. - Traitements par immunothérapie (ip) : - Geste réalisé sur animal vigil - Une injection trois fois par semaine pendant 3 semaines par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 800 souris C57BL/6, 400 souris C57BL/6 Il1b-/- et 400 souris C57BL/6 Il1r1-/-.

Impact sur les animaux

L’injection de cellules tumorales en sous-cutané génère une masse tumorale au niveau du flanc droit pouvant gêner la liberté de mouvement de l’animal. Une altération de l’état général est possible, du fait de la pathologie cancéreuse induite. D’éventuels effets secondaires des traitements anti-cancéreux sont possibles : les chimiothérapies, immunothérapies et thérapies spécifiques utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important..

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure. Les souris utilisées pour les expériences de croissances tumorales seront mises à mort lorsque la taille des tumeurs sera trop importante. Les souris utilisées pour les expériences d’analyse du système immunitaire seront mises à mort afin de prélever la tumeur.

Remplacement

Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.

Réduction

Les expériences ne seront réalisées que deux fois ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. Les différents modèles (cancers du pancréas, du poumon et du colon) utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon l’organe d’origine, les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements. De plus, selon le type de cancers, les régimes de chimiothérapies seront différents afin de se rapprocher de la clinique. Ces traitements affecteront également de manière différentielle les cellules du microenvironnement. Les expériences de croissances tumorales seront réalisées en premier. Si aucune différence entre les différents groupes n’est observée pour un ou plusieurs modèles, les expériences d’immunomonitoring ne seront pas réalisées sur ces mêmes modèles.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions qui répondent à leurs besoins (groupes, environnement enrichi) et seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse (isoflurane 3% + oxygène 1.5L/min) sera réalisée avant chaque greffe. Certains points limites peuvent survenir, ce qui conduira dans un premier temps à un arrêt des traitements, puis si persistance à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris immunocompétentes sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. De plus, l’existence des souris C57BL/6 génétiquement modifiées pour ne plus exprimer l’IL-1R1 ou l’IL-1β renforce le choix de cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.

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    • Système nerveux
Souris : 1734
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1734 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant jusqu'à modéré, les cohortes expérimentales tuées à l'issue et une lignée conservée pour de futures études. Elles subissent un génotypage par prélèvement d'oreille ou de queue, des injections répétées de tamoxifène, une chirurgie stéréotaxique du cortex moteur et des tests d'apprentissage moteur sur roue à échelons, une perte de poids atteignant 20 % déclenchant la mise à mort. Le projet vise à décrire le rôle de cellules de la myéline dans le déclin cognitif lié à l'âge, le porteur renvoyant au conditionnel et au long terme l'espoir de "rajeunir" ces cellules chez l'humain. Il affirme que les organoïdes "ne suffisent pas" et présente le recours à la souris comme "nécessaire".

Objectifs

La cognition et son déclin avec le vieillissement font partie intégrante des maladies psychiatriques et neurodégénératives liées au développement et à l'âge. Si les circuits neuronaux sont à la base de l'organisation cérébrale, une accumulation de preuves a désormais mis en évidence le rôle potentiel des cellules oligodendrogliales dans la plasticité cérébrale et la cognition. Notre équipe a récemment découvert un activateur épigénétique dépendant de l'âge (enzyme Ten-Eleven Translocation 1 (TET1)), nécessaire à la différenciation et à la remyélinisation des oligodendrocytes, mais défaillant dans le vieillissement. Nous avons développé une lignée de souris, dans laquelle l'ablation de Tet1 dans la lignée oligodendrogliale (lignée de souris Tet1cKO) imite un phénotype myélinisant semblable au vieillissement, ce qui en fait un excellent modèle pour étudier le rôle des cellules oligodendrogliales dans le vieillissement. Nous avons également identifié une cible TET1 spécifique à l'oligodendrogliale : le symporteur SLC12A2, dont l'expression à l'interface neurogliale diminue avec l'âge, entraînant directement une myélinisation défectueuse (caractérisée par un gonflement). Dans ce projet, nous allons 1/ Caractériser le rôle du vieillissement oligodendroglial sur la mémoire et l'apprentissage et sur la fonction neuronale, en utilisant notre modèle de souris Tet1cKO ; 2/ Identifier les gènes cibles TET1 réactivés lors de tâches d'apprentissage moteur ; 3/ Caractériser le rôle de l'ablation de Slc12a2 sur la mémoire et l'apprentissage et sur la fonction neuronale, à l'aide d'un modèle de souris (Slc12a2icKO) et d'un lentivirus Scl12a2KO. En caractérisant mieux le rôle dépendant de l'âge des cellules oligodendrogliales sur la fonction neuronale et les capacités comportementales, notre projet aborde pleinement le rôle de la myélinisation sur la cognition, ce qui pourrait donner lieu à des développements cliniques à fort impact.

Bénéfices attendus

Nous espérons que ce projet répondra aux besoins scientifiques suivants. À court terme : une meilleure compréhension du rôle des oligodendrogliaux dans le vieillissement, en particulier autour de la compaction de la myéline, et l'identification des voies spécifiques aux oligodendrogliaux nécessaires aux fonctions cognitives. À long terme : développer des stratégies pour rajeunir les cellules oligodendrogliales, pour favoriser les fonctions cognitives dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge. Le déclin de la cognition cérébrale représente un problème majeur de santé publique, car les déficits d'apprentissage développemental et la démence liée à l'âge peuvent fortement affecter la qualité de vie des personnes et les dépenses de santé globales.

Procédures

Les souris seront soumises à un bref (5 secondes, une fois) punch d'oreille pour le génotypage. Certains peuvent être génotypés de manière non invasive (lampe UV, 5 secondes, une fois). D'autres devront être génotypés avant sevrage, en prélevant un échantillon de queue (sous anesthésie, 5 secondes, une fois). Les souris seront soumises à des tests comportementaux (1 à 2 semaines, une fois). Les souris seront injectées en IP pour la recombinaison du tamoxifène (4 fois par semaine, une fois). Des souris seront injectées chirurgicalement dans la zone corticale motrice (chirurgie de 30 minutes, comprennat le temps pré- et post-opératoire, une fois). Les souris seront anesthésiées avant d'être sacrifiées (1 minute, une fois).

Impact sur les animaux

Au cours de cette DAP, les animaux subiront les différents génotypages soit par punch à l'oreille pour les adultes ou le prélèvement d'un bout de queue pour les souriceaux. Il subiront, en fonction de la procédure, ou de l'anesthésie à l'isoflurane (en induction (4%) et/ou en entretien (2 à 3%)) ou de l'anesthésie injectable kétamine - Xylazine. Les animaux seront soumis à différents tests d'apprentissge, et de mémorisation. Lors du test d'apprentissage moteur dependant de la plasticité myélinique, à l'aide de dix cages équipées d'un roue à 38 échelons, les animaux seront hébergés à un animal par cage. Quelques animaux pourront recevoir du Tamoxifène en injection intrapéritonéale. Enfin certains animaux subiront une chirurgie stéréotaxique d'une durée de 30 minutes.

Devenir

Toutes les cohortes expérimentales seront euthanasiées à la fin de l'étude, afin de corrélerer l'analyse comportementale par une anlayse au niveau moléculaire et/ou cellulaire. Une cohorte des lignées de souris générées sera conservée dans notre animalerie, pour des études ultérieures.

Remplacement

Si des progrès ont été réalisés pour modéliser les pathologies et la connectivité neuronale dans les cultures (organoïdes par exemple), ces modèles ne suffisent pas à appréhender pleinement les fonctions et dysfonctionnements cognitifs au niveau de l'organisme. À l'heure actuelle, il est nécessaire d'utiliser des modèles de souris pour mieux aborder le rôle de cellules spécifiques et de voies moléculaires dans la mémoire et l'apprentissage. En parallèle, nous exploitons des modèles in vitro de co-cultures primaires, de lignées cellulaires et d'iPSCs. En effet, pour notre approche lentivirale Slc12a2KO, nous allons d'abord optimiser notre protocole sur des lignées cellulaires (Olineu), afin de limiter les étapes d'optimisation sur des cultures cellulaires primaires.

Réduction

Afin de calculer au plus juste le nombre d'animaux nécessaires dans chaque procédure expérimentale afin de détecter un effet statistiquement pertinent, nous avons effectué une analyse de puissance grâce à plusieurs tests statistiques. En raison de la variabilité interindividuelle, nous avons prévu d'inclure 9 ou 10 souris par groupe, pour chacun des essais comportementaux. Nous n'avons remarqué aucune différence de comportement entre les sexes lors de nos études précédentes, nos cohortes seront donc composées de souris des deux sexes. Pour les animaux sacrifiés pour les cultures de tissus, nous devons mettre en commun 3 tissus de souris par expérience. Notre expérience avec ce modèle de co-culture suggère de prévoir 4 répétitions par test in vitro, pour chaque analyse (immunohistochimie, électrophysiologie,...).

Raffinement

Les souris seront hébergées dans un cycle obscurité-lumière de 12h à 21°C(±1°C) dans des cages ventilées (12vol/h), sous environnement contrôlé et enrichi (alternance entre dôme en carton et en plexiglax, coton Nestlets). Les animaux sont sous la surveillance et l'observation quotidiennes de soigneurs animaliers dévoués et formés, chargés de veiller à leur bien-être. Lors de l'apprentissage face à une roue complexe, les animaux seront hébergés individuellement jusqu'à 7 jours dans une cage enrichie, dans laquelle nous n'observons normalement aucun phénotype d'isolement social. Cependant, si nous observons un changement de comportement ou un manque d'intérêt pour la roue, l'animal sera exclu de la procédure et replacé dans sa cohorte de groupe. Pour les injections IP, nous alternerons les côtés et les souris seront surveillées pour détecter toute perte de poids, éruption cutanée ou infection. Pour la chirurgie stéréotaxique, les souris recevront une injection de buprénorphine (0,5-1 mg/kg, IP), le jour de la chirurgie et deux fois par jour les 2 jours suivants. Pendant la chirurgie, nous appliquerons une pommade ophtalmique sur les yeux pour éviter le dessèchement de la cornée et couvrirons les yeux pour éviter une exposition intense à la luminosité pendant la procédure, nous procéderons à une infiltration de lurocaïne avant incision de la peau. La chirurgie sera réalisée dans des conditions stériles (gants, outils, instruments,...). Après la chirurgie, l'animal sera placé sous une lampe chauffante jusqu'au réveil anesthésique avant de retourner dans la pièce d'hébergement. Des granulés alimentaires ramollis et de l'eau supplémentaires seront fournis à l'intérieur de la cage pour les animaux, afin de fournir un soutien trophique général et de garantir que la perte de poids est contenue (inférieure à 20 % du poids corporel d'origine). Si l'état général du corps semble médiocre (perte de mobilité, dos arqué, incapacité à se toiletter) ou si la perte de poids est égale ou supérieure à 20 %, les souris auront atteint des points limites et seront euthanasiées et retirées de l'étude.

Choix des espèces

Les modèles de souris sont pertinents car ils sont couramment utilisés dans les études comportementales portant sur les fonctions et les déficits cognitifs. Notre modèle Tet1cKO, que nous allons recréer dans notre installation, combine les lignées Olig1-cre et Tet1-flox, induisant une ablation constitutive de Tet1 dans la lignée oligodendrogliale (cellules Olig1+). Le modèle Slc12a2icKO sera créé dans l'institut en combinant les lignées Plp-creERT et Slc12a2-flox, induisant une ablation inductible par le tamoxifène de Slc12a2 dans les oligodendrocytes matures (cellules PLP+). La lignée transgénique PDGFRa-eGFP est une lignée, dans laquelle la fluorescence GFP imite le schéma d'expression de PDGFRa, permettant la détection et l'isolement de cellules progénitrices d'oligodendrocytes. Pour études comportementales, des souris adultes seront utilisées à l'âge de 2 mois, âge idéal pour cette approche, puisque les souris sont jeunes et actives. Pour établir des modèles in vitro, les souriceaux de 7 jours et des animaux de 2 mois et 12 mois seront utilisés pour collecter les tissus cérébraux, nécessaires à une culture tissulaire efficace et viable.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Rats : 600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 600
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Devenir
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 600

600 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur de glioblastome leur est implantée dans le cerveau, suivie de la pose d'implants biodégradables et de séances de radiothérapie interne au rhénium-188 et externe, cette dernière imposant un transport aller-retour d'environ 95 kilomètres, avec un suivi IRM hebdomadaire. Le porteur reconnaît une fatigue, du stress, une mauvaise cicatrisation, une perte de poids et une prostration possibles, et prévoit la mise à mort de tous les rats pour éviter la souffrance liée à la croissance tumorale. Il indique avoir mené des essais préalables sur cellules et sphéroïdes mais présente le recours à deux modèles de rats comme "indispensable" pour obtenir des données transférables à la clinique.

Objectifs

Le développement de ce projet chez le rat permettra d'évaluer si l'attraction de cellules cancéreuses résiduelles dans un implant biodégradable en zone confinée (la cavité d'ablation de la tumeur dans le cerveau) apporte un bénéfice préclinique en synergie d'une radiothérapie. Ce projet sera réalisé au sein de deux établissements du fait de l'inclusion d'un acte de radiothérapie externe à distance du site principal.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des effets d'implants interventionnels au sein des cavité d'éxérèse dans le glioblastome en synergie d'irradiation pour une amélioration de la prise en charge de ces tumeurs ultérieurement chez l'homme.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés et soumis à des actes expérimentaux modérées telles que : - l'injection intracérébrale de cellules tumorales (durée d'environ 30 minutes) - la pose en locorégional d'implants bio-polymère (durée d'environ 1h) - l'injection intracérébrale de cellules tumorales associée à la pose en locorégional d'implants bio-polymère (durée d'environ 1h30) - l'association ou non à des radiothérapies (durée d'environ 30 minutes fractionnée en 2 ou 3 fois selon le type de radiothérapie). En fonction de la procédure concernée un animal peut subir d'un seul acte jusqu'à 3. Pour toutes les procédures, les suivis IRM (durée d'environ 30 minutes) sont réalisés de manière hebdomadaire. L'un des actes (radiothérapie externe) inclue un transport aller-retour d'environ 95 kilomètres (soit environ 1 heure).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus par les procédures chirurgicales peuvent être comportementales et physiques, exemples : fatigue, stress, réponses au stimulus altérés, mauvaise cicatrisation, perte de poids, prostration... Ces effets indésirables peuvent être présents, plus ou moins prononcés ou même absents selon les procédures subies et les animaux eux-mêmes. L'effet attendu de l'implantation des cellules tumorales est le volume de la tumeur qui peut être plus ou moins important selon les traitements appliqués par la suite aux animaux. Pour plus de détails, voir le tableau des points limites adaptés en annexe. En ce qui concerne le transport, celui-ci peut induire une fatigue et un stress nécessitant pour les animaux du repos.

Devenir

Tous les animaux du projet sont mis à mort pour éviter toute souffrance liée à la pousse du glioblastome.

Remplacement

La thématique de recherche de notre équipe concerne le développement d’approches thérapeutiques pour le traitement du glioblastome et l’étude des modalités de mise en place posant à la fois des questions fondamentales et des questions de biotechnologies pour la santé. Le projet ici proposé a pour but l’étude du piégeage tumoral au travers de bio-implants polymères pour l’éradication de tumeurs cérébrales. Sa mise en place nécessite l’utilisation d’animaux dans des modèles dédiés pour valider les étapes de piégeage (au travers d’un leurre environnemental) et celle d’élimination (au travers de l’application d’une procédure de radiothérapie interne vectorisée). L’utilisation de deux modèles pour valider ces procédures et obtenir des données interprétables par la suite valorisables par la publication et transférables à la clinique est indispensable pour répondre aux questions et livrables scientifiques indiqués dans le résumé non technique.

Réduction

En amont de ces expériences chez l'animal, divers essais sur des cellules dissociées ainsi que des sphéroïdes ont été réalisés limitant aux seuls prototypes utiles alors implantés chez l'animal la réalisation de cette étude. Un groupe référence incluant la radiothérapie externe est introduit, toutefois sans modifier le nombre initial d'animaux prévus pour l'étude, tout en devant générer des données statistiquement interprétables.

Raffinement

Les mesures spécifiques pour réduire les nuisances sur le bien-être animal dans les procédures expérimentales incluent : une surveillance accrue, des soins pré et post-opératoires, des mesures de gestion de la douleur, de bonnes conditions d'hébergement, l'enrichissement du milieu.

Choix des espèces

Ce projet sera développé chez le rat, permettant des gradients d’infusion de chimio-attractant et des migrations cellulaires sur des volumes et distances plus importants que chez la souris. La possibilité d’utiliser deux types cellulaires dans deux types de rats est envisagée afin d’investiguer les réponses dans un cadre de xénogreffe d’une part et dans un cadre syngénique d’autre part (permettant d’étudier le rôle de l’immunité). En effet, nous avons validé des cellules humaines modifiées (de niveau sécuritaire 1) sur-exprimant le récepteur CXCR4, jouant un rôle dans les réponses aux radiations, et une protéine de fluorescence ; ce modèle sera utilisé chez le rat nude. Par ailleurs la lignée cellulaire F98 (modèle de GB de rat) sera utilisée chez le rat Fischer pour les études syngéniques. Les rats seront utilisés à 8 semaines car ils seront, à ce stade, de jeunes adultes matures.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 280
Souffrances
▲ -
▲ 60
▲ 220
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Devenir
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 -
 280

280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever des organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger à modéré. Certaines subissent le retrait des ovaires sous anesthésie, d'autres une arthrite provoquée, avec injections, prises de sang et biopsie de la queue, pour étudier le rôle d'un gène dans l'érosion des os. Le porteur indique que l'arthrite provoque rougeurs, gonflements des pattes et douleurs des membres, prises en charge par une grille de score et des analgésiques. Il affirme, après des études sur cellules, que le modèle animal est "indispensable" pour répondre dans un contexte physiologique et pathologique.

Objectifs

Avec le vieillissement de la population Européenne, les maladies inflammatoires chroniques deviennent un problème de santé publique majeur (100 millions selon l’OMS). En plus de l’inflammation, elles sont souvent associées à de l’érosion osseuse (localisée ou généralisée) responsable de douleurs et d’une augmentation du risque de fractures. Les thérapies anti-résorptives actuelles sont très efficaces pour bloquer l’érosion osseuse mais ont des effets secondaires délétères à long terme sur le remodelage osseux, affectant la qualité osseuse et augmentant le risque de fractures et d’ostéonécrose. Parce que le bon fonctionnement du tissu osseux repose sur un équilibre entre formation et érosion de l’os, il est nécessaire de comprendre la biologie de l’érosion osseuse pour développer des thérapies ciblées anti-résorptives qui n’affectent pas la formation osseuse. Dans l’organisme, la seule cellule responsable de l’érosion osseuse est l’ostéoclaste et l’objectif de ce travail est d’étudier le rôle d’un gène d’intérêt dans ces cellules et l’érosion osseuse.

Bénéfices attendus

- Impact scientifique et technologique : Identification d’un nouveau gène jouant un rôle clé dans la formation et l’érosion des os, acquisition de nouvelles connaissances dans le domaine de la biologie de l’os et de données qui seront mis à disposition de la communauté scientifique internationale pouvant servir à d’autres disciplines de la biologie. - Impact sociétal et économique : ce projet peut déboucher sur l’identification de gènes candidats qui pourraient représenter des cibles thérapeutiques intéressantes pour développer des traitements anti-résorptifs et/ou des marqueurs de la qualité osseuse utilisables en cliniques.

Procédures

Les prélèvements sanguins seront effectués sur animal anesthésié (2 minutes). Certains animaux recevront une injection intra-péritonéale (30 sec). Certains animaux seront opérés sous anesthésie générale et avec analgésique pour retirer les ovaires (30 min). Afin d’identifier les animaux porteurs de la modification génétique voulue, une biopsie de queue est réalisée avant le sevrage (2-3 secondes).

Impact sur les animaux

Dans le cas de l’arthrite, les effets indésirables attendus sont : rougeurs, gonflements des pattes, douleurs des membres, altération légère de la marche. Afin de faciliter l’accès à la nourriture et à l’eau, des gels de nourriture hydratée seront placés dans la litière. Ils sont euthanasiés à J21 maximum. Les animaux sont observés quotidiennement et les signes de souffrances sont recherchés et scorés en suivant une grille de score. Dans le cas du retrait des ovaires, des douleurs post-opératoires au niveau des cicatrices peuvent apparaitre et seront prises en charge par les mesures analgésiques adaptées.

Devenir

Euthanasie pour prélèvement d’organes.

Remplacement

En préliminaire à cette saisine, nous avons mené toute une série d’études in vitro pour étudier le rôle de notre gène dans la formation et les fonctions érosives des ostéoclastes. Nos résultats nous ont conduit à émettre l’hypothèse que l’élimination de ce gène chez l’animal altérerait la dynamique du remodelage osseux pendant la croissance chez des animaux sains, et améliorerait les phénomènes d’érosion osseuse dans des pathologies inflammatoires comme l’arthrite ou l’ostéoporose. Le modèle animal est donc indispensable pour répondre à cette question dans un contexte physiologique et dans différentes pathologies.

Réduction

Le nombre d’animaux a été calculé au minimum avec des outils statistiques.

Raffinement

Les animaux seront observés tous les jours y compris le weekend et les jours fériés et les signes de souffrance seront recherchés. En cas d’apparition, ces manifestations cliniques seront scorées suivant une échelle prenant en compte plusieurs paramètres, avec établissement de points limites entrainant euthanasie des animaux si nécessaire. Pour les animaux arthritiques, afin de faciliter l’accès à la nourriture et à l’eau, des gels de nourriture hydratée sont placés dans la litière.

Choix des espèces

L’utilisation de la souris permet d’avoir accès à des animaux génétiquement modifiés pour étudier le gène d’intérêt. Tous les animaux seront utilisés à un âge adulte (à partir de 8 semaines).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 80
Souffrances
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▲ -
▲ -
▲ 80
Devenir
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 80

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Porteuses d'un modèle de sclérose latérale amyotrophique, elles subissent des injections quatre jours par semaine et une ouverture de la barrière entre le sang et la moelle épinière sous anesthésie chaque semaine pendant cinq semaines, la moitié étant suivies jusqu'au stade terminal de la paralysie. Le porteur reconnaît une perte de force musculaire, une paralysie progressive, et des risques d'hypothermie et d'arrêt cardiaque liés aux anesthésies répétées. Il affirme que ce modèle murin est le seul à reproduire la paralysie progressive de l'adulte, justifiant le recours à la souris.

Objectifs

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative grave qui touche 7000 adultes en France, caractérisée par une atteinte des motoneurones et résultant par la paralysie et le décès des patients 2 à 5 ans après le diagnostic. Le seul traitement utilisé en clinique, le Riluzole, ne permet de prolonger la survie que de 2 mois en moyenne. Les barrières entre le sang et le cerveau, hémato encéphalique (BHE) et entre le sang et la moelle épinière, hémato médullaire (BHM) sont des structures limitant le passage des molécules du sang vers le système nerveux central et représentent donc un challenge dans le traitement des maladies neurologiques et particulièrement de la SLA, qui ne trouve à ce jour pas de traitement satisfaisant. Il est aujourd’hui possible d’ouvrir cette barrière de manière transitoire et sans danger. Il a été montré que certaines cellules immunitaires dans des modèles murins de SLA permettaient de ralentir la progression de la maladie. L’objectif de notre étude sera de réaliser une approche combinée, avec une stimulation de ces cellules immunitaires associée à une ouverture transitoire de la barrière hématomédullaire, permettant d’augmenter leur infiltration dans le système nerveux central pour ralentir d’autant plus la progression de la maladie.

Bénéfices attendus

L’objectif de cette étude est de chercher à ralentir la progression de la maladie, en induisant une immunomodulation locale par ouverture de la barrière hématomédullaire et stimulation de certaines cellules immunitaires. A plus long terme, en cas d’efficacité, un passage en essai clinique chez l’homme est envisagé. Des méthodes existent déjà chez l’homme pour ouvrir la barrière hémato encéphalique et un dispositif d’ouverture adapté aux patients atteins de SLA pourrait voir le jour si l’étude préclinique s’avère positive.

Procédures

Les souris arriveront déjà numérotées par QR code auriculaire donc aucune procédure supplémentaire de numérotation ne sera nécessaire. Un génotypage sur prélèvement d’un petit bout de queue sera réalisé. Ce prélèvement aura lieu sous anesthésie générale, à l’occasion de la première anesthésie réalisée pour ouverture de la barrière hématomédullaire. • Injection d’un traitement immunomodulateur 4 jours par semaine pendant 5 semaines • Ouverture de la barrière hématomédullaire sous anesthésie générale durant une heure, 1 jour par semaine pendant 5 semaines. Cette procédure ne requiert aucune chirurgie et dure 5 minutes. Mesures dans chaque groupe : • 3 Prélèvements sanguins : un prélèvement toutes les 2 semaines • Pesée : une fois par semaine • Force musculaire : 1 fois par semaine pour suivre l’évolution de la maladie et l’effet du traitement. Durée du test 1 minute. Toutes les souris (N=80 souris au total, 4 groupes de 20 souris) seront euthanasiées par surdosage en anesthésiques. Dix souris/ groupe seront euthanasiées au stade symptomatique et 10 seront suivies jusqu’au stade terminal. Des prélèvements de tissus après euthanasie des animaux seront réalisés chez toutes les souris pour analyse du traitement sur la maladie.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont : • l’effet de la maladie sur les animaux, la perte de force musculaire et la paralysie progressive liée au modèle • le stress éventuel lié au test de force musculaire une fois par semaine sur les animaux entre l’âge de 48 et environ 162 jours, au cours de la maladie • un stress lié à la contention et la douleur de la piqure au cours des injections sous-cutanées répétées (4 jours par semaine et pendant 5 semaines consécutives) de l’immunomodulateur ou de placébo et des prélèvements sanguins • des irritations ou infections potentielles liées aux injections répétées intraveineuses des microbulles (ou placebo) pour l’ouverture de la barrière hémato médullaire une fois par semaine pendant 5 semaines consécutives • des conséquences négatives sur la maladie ainsi des hypothermies, hypoventilations et potentiellement des arrêts cardiaques liés aux anesthésies répétées (une fois par semaine pendant 5 semaines).

Devenir

Tous les animaux seront utilisés à la fin de la procédure pour des études d’histologie ou de transcriptomique et seront donc euthanasiés.

Remplacement

Ces modèles animaux sont actuellement les seuls qui permettent de reproduire la paralysie progressive chez l’adulte dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique et donc de modéliser la physiopathologie humaine, raison pour laquelle notre projet nécessite l’utilisation de ces souris.

Réduction

Pour mener à bien cette étude et obtenir un résultat interprétable il est nécessaire de former 4 groupes de N=20 souris/groupe selon le traitement administré. Groupe 1: ouverture de la barrière hématomédullaire et stimulation du système immunitaire, groupe 2 : ouverture de la barrière sans stimulation du système immunitaire, groupe 3 :stimulation du système immunitaire sans ouverture de la barrière, groupe 4, contrôle : ni stimulation, ni ouverture de la barrière. Nous utiliserons le nombre d’animaux minimal nous permettant d’obtenir un résultat statistiquement significatif d’après les lignes directives publiées et nos études précédentes pour déterminer le nombre de souris par groupe (calcul de puissance), afin de pouvoir obtenir une conclusion scientifique à l’ensemble de nos travaux. Nous utiliserons: N=10 souris/groupe pour les courbes de suivi de la maladie et N=10 souris/groupe pour des analyses au stade symptomatique de la maladie. Dans chacun de ces sous-groupes de N=10 souris, N=5 souris serviront à des études histologiques, N=5 souris serviront à des études de transcriptomiques. Nombre total de souris = 80 souris. Tous les effets seront analysés par des tests statistiques appropriés pour les courbes de survie, les analyses histologiques et transcriptomiques.

Raffinement

Toutes les précautions seront prises afin de n’imposer aucune souffrance ou une contrainte minimale aux souris utilisées et nous avons, pour chaque procédure, défini un point limite. Pour la stimulation environnementale, nous utilisons toujours des petites maisons en carton et des fibres en carton permettant de faire des nids dans chaque cage. Un programme d’enrichissement sera suivi en ajoutant dans la cage les éléments suivants : « Mouse house » ou carrés de coton pour nids. Les femelles seront hébergées ensemble à 5 souris par cage. Si la maladie des souris n’est pas synchrone d’une souris à l’autre, les souris ayant du mal à se déplacer (pour cause de paralysie engendrée par la maladie SLA) seront séparées pour éviter que les souris plus vives ne les piétinent. Elles seront dans ce cas isolées avec les autres souris paralysées (2 à 5 souris/ cage sauf cas exceptionnel et peu probable où il n’y aurait qu’une souris dans cet état). Un mélange de poudre de nourriture et d'eau (bouillie) sera proposé dans la cage aux souris ayant des difficultés à se déplacer afin d'éviter une déshydratation et une dénutrition. Un soin particulier sera apporté aux yeux des souris partiellement paralysées qui peuvent être salis. Ils seront observés quotidiennement et nettoyés à l’eau stérile en cas de suintement ou à la vétadine en cas de rougeur (suspicion d’infection). Proche du stade terminal, les souris seront surveillées 1 à 2 fois par jour, tous les jours de la semaine (week-ends inclus). Bien que la sonication soit parfaitement indolore, afin d’éviter le stress lié à une contention, les animaux recevront une anesthésie chimique.

Choix des espèces

Il existe différents modèles animaux utiles pour étudier la SLA : souris, rats, poissons, mouches, vers. Cependant, nos questions concernent les interactions entre motoneurones et cellules immunitaires dans un système nerveux central mammifère. Par conséquent, poissons/mouches/vers ne sont pas de bons modèles pour répondre à nos questions. Nous utilisons aussi des cultures cellulaires mais, celles-ci ne peuvent pas permettre d’évaluer un effet sur la progression de la maladie dans un modèle intégré et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central. Nous avons une grande expérience des souris et le modèle est mieux établi chez la souris que chez le rat; c’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser les souris comme modèle pour ce projet. Nous utiliserons des souris adultes, plus particulièrement au stade symptomatique aux alentours de 5 mois et au stade terminal de la maladie. Les souris SLA atteignent le stade terminal vers l’âge de 6 mois.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Souris : 64
Souffrances
▲ -
▲ 64
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 35
 29

64 souris vont être utilisées, 29 tuées à l'issue pour analyse du cerveau et 35 réutilisées dans d'autres projets, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Des souriceaux sont séparés de leur mère de façon répétée, caressés brièvement puis soumis à des tests de développement, avant l'implantation d'une puce sous anesthésie, pour calibrer une batterie de tests comportementaux sur des animaux sains. Le porteur indique que la séparation mère-petit peut faire chuter la température des souriceaux jusqu'à 20 %, seuil qu'il fixe comme maximum tolérable, et prévoit de les réchauffer après chaque test. Il présente ce calibrage comme un moyen de réduire le nombre d'animaux dans de futures études sur les cancers pédiatriques.

Objectifs

Le projet s’inscrit dans la continuité des études menées par l’équipe sur l’impact comportemental et neurobiologique des cancers et de leurs traitements. Sa finalité est de déterminer l’impact comportemental à court et long termes de gènes de prédisposition à certains cancers pédiatriques associés ou non à la présence d’une tumeur durant la phase de développement post natale. Il permettra également de différencier cet (ces) impact(s) de ceux liés aux traitements proposés actuellement (chirurgie, chimiothérapies, thérapies ciblées) dans le cadre des tumeurs pédiatriques cérébrales. Le recours au modèle animal permet de mesurer, sur un lapse de temps réduit et grâce à une étude longitudinale l’impact des facteurs de risques potentiels et de proposer des méthodes alternatives aux traitements actuels. Il s’agit donc ici de développer de nouvelles compétences en matière d’analyses comportementales animales traitant du développement périnatal. Il s’agit, en outre, d’enrichir la batterie de tests d’analyse comportementale chez l'animal pré adulte et l’adulte afin d’affiner les données recueillies jusqu’alors. La présente demande concerne exclusivement la mise en place et le calibrage de ces tests comportementaux chez des animaux de souche sauvage, non porteurs de gène de prédisposition, non porteurs de tumeurs et non traités avec des substances.

Bénéfices attendus

La présente demande a pour objectif de permettre la mise en place de tests comportementaux évaluant le neurodéveloppement de souriceaux et de tests effectués à l'âge adulte et pré-adulte pour évaluer l'activité exploratoire, l'équilibre et la coordination motrice, la force, l'anxiété, les interactions sociales. Les manipulations permettront de poursuivre prochainement des études portant sur la modélisation de l’impact des cancers pédiatriques et leurs traitements sur le développement, chez la souris. En incluant ces manipulations dans un projet translationnel : de l’Homme à l’animal et de l’animal à l’homme, nous pourrons appréhender les effets d’interventions complémentaires, précoces, non médicamenteuses sur le développement pour contrer les désordres neuro-cognitivo-affectifs induits par les cancers et /ou leurs traitements.

Procédures

Les animaux seront identifiés à partir de leur 3ème jour post-natal (J3) à l’aide de marques au feutre sur la peau, quotidiennement jusqu’à J6, puis quand ils auront grandi, une puce électronique d’identification sera implantée sous la peau, à l’aide d’une aiguille, après anesthésie générale gazeuse. Il n'y a pas de prélèvements effectués sur les animaux vigiles ni de procédures chirurgicales. Une stimulation tactile douce sera réalisée à J3, 5, 7, 9 et 11 sur une partie des animaux (10 mâles et 10 femelles pour le lot de souris stimulées et 10 mâles et 10 femelles pour le groupe « contrôle »), au moment de la pesée : chaque animal du groupe "stimulé" est déposé dans le creux de la main gantée de l’expérimentateur et délicatement caressé sur le dos avec l'autre main gantée pendant 15s. Les animaux du groupes contrôles sont simplement déposés dans la main de l’expérimentateur durant une période identique. L’évaluation du développement et de l’effet de la stimulation précoce seront d’abord analysés au cours d’une phase précoce. Les souriceaux seront observés quotidiennement pendant deux semaines afin de mesurer leur développement physique (ouverture des yeux, décollement des oreilles, soutien de la tête, acquisition de la marche…). Tous les deux jours, des tests comportementaux permettront d'évaluer l'évolution de leur motricité, de leur réactivité et de leur système de communication : chaque test ou manipulation durera 5 minutes maximum. Une phase d’analyse tardive sera entreprise à partir de J30 : mesure de l’anxiété pendant 5 min (J30), de l’exploration pendant 5 min (J32), évaluation de la coordination motrice et apprentissage moteur (2 séries de 3 essais de 60s maximum, tous les 2 jours, pendant 3 jours maximum), évaluation de la mémoire (J38-40 : un test de 5 min par jour pendant 3 jours successifs), test d’interactions sociales avec des animaux naïfs (7 mâles et 7 femelles) (J42-43)pendant 5 min. Puis les animaux seront mis à mort par décapitation après anesthésie gazeuse profonde.

Impact sur les animaux

Les tests périnatals nécessitent une séparation mère-petit qu’il convient de limiter. Le temps maximum cumulé de séparation mère-petit estimé avant sevrage (entre J1 et J16) est de 62 min par petit, s’il échoue à tous les tests. Il n'est pas possible d'estimer précisément et a priori l'amplitude de la baisse de température. Ce projet permettra d'obtenir ces précisions pour les manipulations futures. En fonction des résultats nous pourrons ajuster la durée des séparations mère- petit. La température corporelle des animaux sera vérifiée pendant les manipulations et à distance grâce à un thermomètre infrarouge avant et pendant la séparation. Nous ne disposons pas, à l’animalerie de l’information concernant les variations de température chez les souriceaux, en fonction des conditions d’élevage et de manipulation. C’est notamment l’objet de ce projet de quantifier de telles perturbations. D’après la littérature, dans le nid, les petits souriceaux, bien qu’incapables de thermoréguler, peuvent maintenir leur température corporelle entre 33° et 37°C. Ces oscillations sont sous la dépendance de nombreux facteurs, comme le nombre de congénères, la qualité du nid et le comportement maternel. La littérature indique également une baisse de température de l’ordre de 15 à 20 % lors d’une séparation mère/petit de 7 minutes. Nous considèrerons que 20% sera la variation maximale, tolérable dans cette expérience. Cette amplitude a déjà été observée sans provoquer de séquelle. Dans tous les cas, après chaque séparation, même de moins d’une minute, les animaux seront réchauffés avant le retour au nid, pour atteindre les 33°C. Une nuisance potentielle à prendre en compte concerne le puçage des animaux au jour 6 post-natal. Pour restreindre cette l’impact de nuisance, les animaux bénéficieront d’une anesthésie générale gazeuse avant l'implantation de leur puce d'identification. La séparation avec les petits peut être une source de stress pour la mère, c'est pour cela que les petits seront enlevés un par un du nid pour être testés avant d'être remis à la mère de manière à ce qu'elle en ait toujours plusieurs avec elle.

Devenir

Les cerveaux des animaux impliqués dans l'étude développementale individuelle (20 males et 20 femelles maximum) seront analysés afin de déterminer les effets des stimulations périnatales sur les structures nerveuses. Afin de limiter dans son ensemble le nombre d'animaux utilisés en expérimentation animale, les 14 souris naïves ayant été utilisées pour les tests d'interactions sociales ainsi que les 10 femelles utilisées pour produire les souriceaux seront utilisées dans d'autres projets autorisés. Les souris réutilisées incluent donc les 10 femelles gestantes, les 14 souris naïves utilisées pour le test d’interaction sociale et les 11 souris surnuméraires (selon un calcul effectué en se basant sur une moyenne de 6,5 souris par portée). Ainsi, 29 animaux seront euthanasiés pour prélèvement et 35 animaux seront réutilisés.

Remplacement

L’approche comportementale renseigne sur le fonctionnement cérébral et vient donc répondre à une problématique qui ne peut pas être abordée avec la plupart des modèles in sillico ou in vitro actuels.

Réduction

L’utilisation de mâles et de femelles et d’une batterie de test suffisamment complète, fine et calibrée permet de réduire le nombre d’animaux utilisés par la suite dans les expérimentations. Elle nécessite une mise au point rigoureuse afin d’anticiper de futures erreurs potentielles de protocole. Ce faisant, le travail en amont de calibrage du matériel, des durées d’expérimentations et de planification des manipulations permet, in fine, de limiter le nombre d’animaux qui seront intégrés dans les futures expérimentations. De plus, une bonne maitrise du protocole permet de limiter les durées de séparation mère-petits dans les futures manipulations et, de fait, l’éventuel stress associé à cette séparation. Contrairement aux projets transversaux, l’avantage des projets longitudinaux est de permettre un suivi individualisé des animaux. Il permet, en outre de réduire considérablement le nombre des animaux utilisés dans les protocoles. L’effectif par groupe expérimental a été estimé à partir d’un test de puissance et à partir de données sur le développement de la littérature pour mettre en évidence une différence significative. Le nombre 10 par groupe est la valeur limite basse pour observer des différences significatives. L’étude des comportements sociaux chez les animaux adultes nécessite d’exposer un animal expérimental à un animal naïf, n’ayant pas été manipulé au préalable. Ces animaux naïfs seront au maximum au nombre de 7 mâles et 7 femelles et pourront être utilisés dans un autre projet. Les stimulations périnatales ont un effet qui est la plupart du temps bénéfique sur le développement de souris porteuses de lésions cérébrales précoces. Il demeure néanmoins important de déterminer l’intensité de cet effet chez des animaux sains, ceci afin de limiter, là encore, le nombre d’animaux dans les futures études.

Raffinement

Les analyses comportementales entreprises visent notamment à isoler l’impact de différents facteurs sur la réactivité émotionnelle. Le but ultime du projet est de définir une méthode de remédiation des désordres neuro-cognitivo- affectifs induits par le cancer ou les traitements actuels des tumeurs pédiatriques. Le projet nécessite par essence de réduire au maximum tout facteur induisant un stress chez les animaux. Les périodes de séparation mère-petit bien que nécessaires pour les manipulations et pour reproduire au mieux les périodes périnatales humaines, seront limitées à leur maximum. Cette réduction du temps de manipulation nécessite une bonne maitrise du protocole et des manipulations. Les animaux ne seront pas soumis à des à des environnements sonores ou olfactifs identifiés comme stressants (odeurs de prédateur par exemple). Les tests comportementaux décrits plus loin ne font pas usage de contraintes importantes (i.e. pas de contention, de privation alimentaire, de chocs électrique ou manipulation de longue durée). Ils sont, pour la plupart, basés sur de l’exploration spontanée et/ou des comportements naturellement exprimés par les animaux (retournement, orientation olfactive, marche rythmée, évitement d’obstacles lors de la déambulation, exploration libre d’un environnement…). Une surveillance du comportement de la mère envers ses petits après toute séparation sera appliquée. Les gants seront plongés dans la litière du nid avant toute manipulation des petits et seront changés entre chaque portée. Un suivi de la température des animaux sera fait à plusieurs reprises avec un thermomètre infrarouge afin de détecter l’apparition d’une éventuelle hypothermie (voir 3.3.2.4). De plus, des tapis chauffants seront utilisés lors des séparations et les animaux seront réchauffés au creux des mains de l'expérimentateur après chaque test effectué jusqu'à ce qu'ils aient acquis une fourrure suffisante. A partir du 3ème jour post-natal (J3), les souriceaux seront identifiés à l’aide de marquages cutanés avec des feutres permanents non toxiques. A partir de J6, les souris seront identifiées grâce à une injection sous-cutanée d'une puce d’identification faite sous anesthésie gazeuse afin de réduire le stress des animaux. Un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement, et permettra ainsi de déceler d’éventuels signes de souffrance (perte de poids de plus de 15%, exclusion du nid, hypothermie non résolue non alimentation), considérés comme point limite.

Choix des espèces

Le travail entrepris a pour but de développer une batterie de test chez la souris car les gènes de prédisposition aux cancers pédiatriques qui seront étudiés dans les prochains travaux sont proposés avec ce modèle animal. La demande d'autorisation de projet a pour objectif de mettre en place une batterie de tests pour analyser le développement chez la souris : nous mesurerons plusieurs items de développement au cours des 16 jours postanatals, avant le sevrage des animaux. Cette période est par ailleurs critique pour la mise en place des structures d’intérêt qui seront étudiées dans les futurs protocoles. les animaux seront ensuite retestés lors d'une période correspondant à la période d'adolescence chez l'humain (entre le jour 30 et le jour 45) car les futurs projets cibleront cette période critique de développement.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 200
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200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont isolées en cage individuelle jusqu'à la fin de l'expérience, soumises à des stress répétés, injection d'ACTH et nage forcée, puis reçoivent des substances et des prises de sang, pour créer un modèle de dépression résistante aux traitements et tester l'effet de la lumière. Le porteur justifie l'effectif de dix animaux par groupe autant par la puissance statistique que pour "éviter tout scepticisme de la part de rapporteurs lors de la publication". Il affirme que l'usage d'animaux vivants est "incontournable" pour analyser une dépression pharmaco-résistante, malgré des approches in vitro déjà menées.

Objectifs

La dépression majeure concerne environ 17 % de la population française, ce qui en fait le trouble psychiatrique le plus fréquent. La classe d’antidépresseur prescrite en première intention sont les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, mais 50% des patients déprimés ne répondent pas correctement à ce type de traitement, d'où l'importance de chercher de nouvelles stratégies capables de potentialiser leur effet.

Bénéfices attendus

Nous prévoyons que ces deux modèles induisent des comportements pseudo-dépressifs stables et résistants à des traitements classiques mais également en développements. De même, le traitement par la lumière seule ne devrait pas avoir d’effet antidépresseur. En revanche, le traitement par la lumière permettrait de potentialiser la réponse antidépressive des antidépresseurs résistants.

Procédures

Les interventions prévues sont : 1) Les animaux seront isolés dans des cages individuelles jusqu’à la fin de l’expérimentation. Cependant, les animaux pourront voir leurs congénères et auront aussi accès à leurs odeurs et bruits. 2) Les animaux subiront des administrations de substances actives et de prélèvements sanguins sur animal vigile, 3 fois moins de 7 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances listées ci-dessous : 1) dès réception et jusqu’à la fin des procédures, les animaux seront placés individuellement dans des cages munies d’un capteur infrarouge permettant de mesurer le rythme de leur activité locomotrice en continu. Cependant, les cages sont placées dans une armoire, et les animaux ont donc accès aux odeurs et bruits de leurs congénères. 2) les animaux subiront un changement de cycle pendant 14 jours pour pouvoir effectuer les tests comportementaux à l’obscurité. 3) Les animaux subiront des stress (injection ACTH, nage répétée) afin de valider le modèle de dépression pharmaco résistant. 4) Les animaux subiront des administrations de substances actives et des prélèvements sanguins.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des expérimentations. Ayant subi un protocole pharmacologique et/ou de stress chronique, les animaux ne peuvent pas être réutilisés dans une autre étude pour éviter tous biais.

Remplacement

Des approches in vitro sont déjà réalisées au laboratoire (évaluation de la neurogène et de la synaptogenèse, électrophysiologie in vitro). Cependant, l'utilisation de modèles complexes, i.e. d'animaux vivants, est incontournable afin d'analyser les réponses antidépressives dans des modèles de dépression pharmaco-résistants.

Réduction

Les groupes sont formés de 10 animaux. Le nombre d'animaux utilisés est fonction de la réponse physiologique mesurée et est basé sur nos travaux précédents. Il correspond également au nombre classiquement utilisé dans la littérature pour la validation de cette réponse. Le nombre d'animaux est réduit à une valeur minimale (10 animaux par groupe) permettant d'une part d'atteindre une significativité statistique pour la validation et l'évaluation des réponses mesurées et d'autre part d'éviter tout scepticisme de la part de rapporteurs lors de la publication. Pour réduire le nombre total d'animaux, nous réalisons plusieurs tests chez le même animal et certaines mises au point techniques seront réalisées en réutilisant le même animal.

Raffinement

Des mesures seront mises en œuvre pour optimiser le bien-être des animaux. Pour pallier à l'isolement des animaux, un enrichissement est apporté dans chaque cage (nid végétal à base de fibres de coton). Pendant une dizaine de jours, ils feront l’objet d’une attention particulière afin de vérifier le bon développement du model. En cas de problème d’alimentation, les animaux auront accès à de la blédine directement dans une coupe dans la cage. L’observation des animaux sera effectuée tous les 2 jours et nous attacherons une grande importance à l'apparence physique externe et aux changements comportementaux de ceux-ci. Les points limites sont basés sur l'apparition de signes généraux évocateurs de souffrance : dyspnée, chute de température. En cas de signe de douleur (grille de score de la douleur >5), une injection analgésique de buprenorphine sera prodiguée. En cas de dépassement du point limite, les animaux seront mis à mort par anesthésie systémique avec de la kétamine et une injection létale d’euthasol. Les soins et les procédures seront réalisées par du personnel qualifié.

Choix des espèces

Les rongeurs sont choisis car il s'agit des plus petits mammifères ayant un cerveau encore suffisamment homologue à celui de l'homme pour mener des études expérimentales en neuropsychiatrie. Des animaux adultes seront utilisés car chez l'homme, les antidépresseurs sont majoritairement prescrits chez l'adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 490
Souffrances
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Devenir
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490 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une infection pulmonaire à Pseudomonas aeruginosa leur est provoquée par voie nasale sous anesthésie, après administration d'une bactérie censée protéger, la survie étant suivie sur sept jours. Le porteur indique que l'infection entraîne une perte de poids, une mobilité réduite puis une inactivité pouvant atteindre une intensité sévère, et prévoit un modèle de survie plutôt qu'une mise à mort anticipée. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet de conclure sur la survie d'un animal à une infection pulmonaire, justifiant le maintien du modèle souris.

Objectifs

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie responsable d’infection pulmonaire grave chez les patients atteints de mucoviscidose et chez les patients en réanimation. Cette bactérie, au gré de successives antibiothérapies, devient résistante à tous les antibiotiques habituellement utilisés. Aussi il est capital de rechercher des alternatives thérapeutiques aux antibiotiques comme les probiotiques. Les probiotiques sont des microorganismes qui, administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice à la santé de l’hôte. Suite à des résultats prometteurs d’une bactérie à potentiel probiotique actuellement en développement au laboratoire, et ayant une action protectrice vis-à-vis de l’infection pulmonaire à Pseudomonas aeruginosa, il est nécessaire de consolider nos résultats. L’objectif est de tester l’effet bénéfique de notre bactérie à potentiel probiotique, à savoir une réduction de la quantité de Pseudomonas aeruginosa dans les poumons des souris. Ces résultats seront validés dans un modèle de survie sur une période de 7 jours.

Bénéfices attendus

La réalisation de ce projet permettra de recueillir des données sur l’intérêt de l’utilisation de souches cliniques de Porphyromonas comme potentielles bactéries bénéfiques (probiotiques) à visée anti-Pseudomonas aeruginosa, pathogène clé de plusieurs pathologies respiratoires humaines étant à l’origine d’infections pulmonaires notamment dans la mucoviscidose.

Procédures

Les animaux seront pucés sous anesthésie gazeuse d'environ 1 minute. L'implantation de la puce prendra environ aussi 1 minute. Les animaux seront anesthésiés deux fois et recevront durant 1 minute dans la narine du sérum physiologique ou un probiotique puis la seconde fois une suspension bactérienne sur une durée de 1 minute.

Impact sur les animaux

Ce projet peut induire un stress chez les animaux notamment lors de la préhension de l’animal pour les suivis, les pesées et la prise de température (2 à 3 fois par jour maximum) : intensité faible, durée environ 1 min. Les animaux auront au total soit 3 anesthésies médicamenteuses, intensité forte, durée environ 2 heures soit 3 anesthésies par isoflurane : Intensité faible, durée environ 2 min. (En fonction des résultats obtenus lors de la procédure 1) Des pertes de poids, une mobilité réduite voire, une inactivité après le début de l’infection pulmonaire peuvent être observées, elles sont d’intensité progressive avec l’évolution de l’infection pouvant aller jusqu’à une intensité sévère sur une durée de 7 jours maximum.Les pesées et prise de température des animaux sont d’intensité faible et d’une durée d’environ 1 min Les analgésies des animaux sont d’intensité faible et d’une durée d’environ 30 secondes. Selon les procédures, les suivis de températures et pesées seront de 7 jours pour la procédure 1 et 2 et de 4 jours pour la procédure 3.

Devenir

A l'issu du projet tous les animaux ayant été infectés, seront mis à mort. Et certains auront des prelevements de tissus.

Remplacement

Nous souhaitons observer dans cette demande un pourcentage de survie d’animaux à une infection pulmonaire causée par Pseudomonas aeruginosa. Les modèles cellulaires et/ou autres modèles in vitro ne permettent pas à ce jour de conclure sur la survie d’un animal à une infection pulmonaire. Pour cette raison, nous faisons le choix de conserver le modèle animal.

Réduction

Lors des procédures 1 et 2, l’analyse de la survie sera réalisée par comparaison du pourcentage de survie au 7ème jour, le nombre de souris nécessaire par groupe est de 15 souris. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous choisissons de ne pas réaliser le groupe contrôle (sérum physiologique) car nous n’attendons pas de mortalités. De plus, nous réduisons au minimum le nombre de souris dans notre groupe recevant uniquement notre probiotique car nous n’attendons aucune mortalité. Lors de la procédure 3, le nombre de souris est déterminé de façon à mettre en évidence une différence de 1 log au niveau de la quantité de P. aeruginosa entre le groupe recevant P. aeruginosa et celui recevant du Porphyromonas préalablement à l’instillation de P. aeruginosa. Nous réaliserons des analyses statistiques afin de vérifier la différence au niveau de la quantité de pathogène dans les poumons. Afin de garantir une puissance statistique, 6 souris minimum sont nécessaires dans chaque groupe lorsque ce groupe est comparé au groupe contrôle P. aeruginosa. Par ailleurs, dans nos 3 procédures, nous nous limitons à une seule souche clinique de Porphyromonas alors que plusieurs espèces sont décrites dans le poumon

Raffinement

Avant toute inoculation d'une goutte d'un produit dans la narine de la souris, les animaux seront préalablement anesthésiés et analgésiés. Les animaux seront suivis. Un analgésique, en complément des injections en journée, sera mis à disposition dans les cages la nuit afin de prendre en charge la douleur si des critères étaient observés.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies, car leur sensibilité à P. aeruginosa permet de provoquer une pneumonie tout en évitant une mortalité trop importante à 24h. Par ailleurs ce modèle a déjà été étudié au sein de notre équipe de recherche à plusieurs reprises. Les animaux utilisés seront âgés de 6 à 8 semaines, car c’est l’âge des souris du même modèle retrouvé dans la littérature. C’est également l’âge des souris utilisées dans de précédentes expérimentations réalisées dans notre équipe, ce qui nous permettra de conserver le même modèle d’étude pour l’interprétation de nos résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 126
Souffrances
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Devenir
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126 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever la moelle épinière, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une lésion de la myéline leur est provoquée par injection d'un agent dans la moelle épinière sous anesthésie, précédée de cinq injections quotidiennes, pour étudier le rôle d'une protéine dans la réparation de la myéline, comme dans la sclérose en plaques. Le porteur indique un risque d'hypothermie, de saignement et une douleur postopératoire légère de 48 heures, ainsi que des hématomes liés aux injections répétées. Il affirme qu'après des essais sur cellules, seul le modèle animal reproduit les lésions observées dans la maladie humaine.

Objectifs

L’établissement de la gaine de myéline du système nerveux, processus nommé myélinisation, vise à protéger l’axone et à accroître considérablement la vitesse de conduction de l’influx nerveux. Dans le système nerveux central, cette myélinisation est assurée les oligodendrocytes. Au cours du développement, la formation de la gaine de myéline requiert que ces cellules subissent deux processus : la migration/prolifération des progéniteurs, appelé progéniteurs d’oligodendrocytes, puis leur différentiation en cellules capables de myéliniser. L’établissement de la gaine de myéline est crucial et les déficits occasionnés résultent en de lourdes pathologies telle que la sclérose en plaques dans le système nerveux central. L’étude des mécanismes cellulaires et moléculaires contrôlant la myélinisation est donc vitale afin d’accéder à une meilleure connaissance de ce processus physiologique en conditions normale et pathologique. Des études récentes ont montré que les cellules oligodendrogliales expriment des protéines synaptiques, protéines dont les fonctions sont bien établies dans les neurones. Plusieurs études scientifiques récentes suggèrent un rôle de ces protéines dans le processus de myélinisation. Notre projet a donc pour objectif de déterminer les fonctions précises de certaines de ces protéines dans le contrôle de la myélinisation et de la remyélinisation du système nerveux central.

Bénéfices attendus

La protéine synaptique qui nous intéresse est connue pour être impliqué dans certaines maladies neurodéveloppementales et neurodégénératives, et dans lesquelles une hypomyélinisation est aussi observée. Il est donc intéressant d’étudier l’implication spécifique des protéines synaptiques dans les oligodendrocytes afin de déterminer son implication dans le processus de myélinisation et de remyélinisation du système nerveux central. In fine, ce projet pourrait nous permettre de découvrir de nouvelles cibles moléculaires pour les thérapies de neuromodulation visant à promouvoir la régénération de la myéline dans les maladies démyélinisantes.

Procédures

Afin de répondre à notre question scientifique, nous allons générer un modèle de démyélinisation de la moelle épinière par injection de lysophosphatidylcholine (LPC). Ce modèle consiste pour chaque animal âgé de 12 semaines, en une injection dans la moelle épinière, effectuée sous anesthésie générale, d’un agent induisant une lésion focale de la myéline. Cette intervention dure environ 30 minutes par animal. L’analyse de la lésion permettra d’évaluer l’impact de notre protéine sur la réparation des lésions de la myéline semblable à celles observées lors de la sclérose en plaques. Nous allons utiliser 126 animaux. Dans le cadre de notre étude, une semaine avant la procédure de chirurgie, les animaux âgés de 12 semaines recevront 5 injections intrapéritonéales sur 5 jours consécutifs sur animal vigile (5 secondes par animal). 48 heures après la dernière injection, les animaux subiront une chirurgie sous anesthésie et analgésie pour une injection unique dans la moelle épinière (30 minutes par animal). Ils seront maintenus pendant différents temps post-chirurgie (4, 7, 14, 21 ou 30 jours). A l’issue du temps de maintien prévu, les animaux seront tous euthanasiés selon une méthode réglementaire en vue des prélèvements des moelles épinières. Pour éviter toute souffrance aux animaux durant les procédures, ils seront sous anesthésie générale et analgésie pendant toutes les interventions, quand cela s’avèrera nécessaire.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux lors des procédures sont liées à la chirurgie : risque hypothermique, lésion musculaire, saignement et douleur post-opératoire légère (faim, soif, stress physique et/ou thermique) durant 48 heures. Il est aussi possible d’observer un stress ainsi que l’apparition d’hématomes dus à l’injection quotidienne répétée de solutions, avant la chirurgie.

Devenir

Les prélèvements et analyses seront réalisés en post-mortem ; cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux.

Remplacement

Après des essais préalables sur différents modèles cellulaires, seul le modèle animal est pertinent pour cette étude car nous pouvons ainsi analyser l’effet de ces molécules dans un contexte in vivo reproduisant le mieux les caractéristiques des lésions observées dans la pathologie humaine.

Réduction

Ce modèle a déjà démontré sa pertinence pour l’analyse des mécanismes de réparation des lésions de la myéline. Le nombre d’animaux (126 au total) est limité au stricte nécessaire pour obtenir des données statistiquement exploitables.

Raffinement

Les conditions d’hébergement (température, hygrométrie, éclairage et espace) et les conditions d’enrichissements de l’environnement (maison et coton), d’alimentation et de soins quand nécessaire (directive européenne 2010/63/UE) seront contrôlées quotidiennement. Pour éviter toute souffrance aux animaux durant les procédures, ils seront sous anesthésie générale et analgésie pendant toutes les interventions quand cela s’avérera nécessaire. Les animaux seront suivis régulièrement par les utilisateurs ainsi que par notre vétérinaire désignée. Ils seront stabulés en portoirs ventilés et dans des conditions de température et d’hygrométrie recommandées par les normes européennes. De plus, ils seront hébergés dans un environnement enrichi (animaux hébergés en groupe dans un nid). Les points limites sont : - perte de poids rapide ou progressive de 20 pourcents en 24h par pesée tous les jours pendant la première semaine puis 2 fois par semaine avant euthanasie ; - tumeur dont le volume est supérieur à 2 cm3; - état de choc, léthargie, inconscience, immobilité; - difficultés respiratoires L’euthanasie de l’animal sera réalisée si on observe l’un de ces critères.

Choix des espèces

Pour établir si notre protéine d’intérêt a un effet positif ou négatif sur les processus de myélinisation et de remyélinisation, la souris est un modèle de choix puisqu’en tant que mammifère, ses processus physiologiques se rapprochent de ceux décrits chez l’Homme. De plus, la facilité d’élevage et le cours temps de reproduction de cette espèce sont des avantages. Grâce à nos collaborations, l’obtention des lignées transgéniques déjà préétablies, nous a permis d’accélérer considérablement le temps nécessaire à l’obtention de la réponse scientifique, mais aussi de réduire le nombre d’animaux à générer. Notre étude aura lieu sur des animaux mâles et femelles. Ce modèle murin de démyélinisation et de réparation de la myéline est bien établi dans la littérature et au sein de notre laboratoire. La chirurgie de démyélinisation sera réalisée sur des animaux lorsqu’ils seront âgés d’au moins 12 semaines (jeunes adultes), afin d’avoir atteint une maturité suffisante du système nerveux central. De plus, à ce stade du développement, la chirurgie de la moelle épinière est facilitée par la relative faible masse musculaire et de tissus graisseux des animaux, permettant ainsi une meilleure accessibilité à la moelle lors de la chirurgie. Par la suite, les animaux seront euthanasiés à 4, 7, 14, 21 et 30 jours post-lésion, afin d’observer respectivement : -Le recrutement des cellules progénitrices des oligdendrocytes au site de lésion (4 jours post-lésion), -Leur pic de prolifération (7 jours post-lésion), -Leur pic de différenciation (14 jours post-lésion), -Et le processus de remyélinisation (entre 14 et 30 jours post-lésion).